预览加载中，请您耐心等待几秒...

第四章距离测量与GPS定位.pdf

预览
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

亲，该文档总共110页，到这已经超出免费预览范围，如果喜欢就直接下载吧～

下载提示 文本预览

如果您无法下载资料，请参考说明：

1、部分资料下载需要金币，请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档，再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压，在使用对应软件打开

第四章第四章距离测量与距离测量与GPSGPS定位定位 蒋廷臣 淮海工学院测绘工程学院 GPS测量与数据处理 第四章距离测量与GPS定位 §4.1利用测距码测定卫地距§4.5整周模糊度的确定 §4.2载波相位测量§4.6单点定位 §4.3观测值的线性组合§4.7相对定位 §4.4周跳的探测与修复§4.8差分GPS GPS测量与数据处理 GPS定位的基本原理 •需解决的两个关键问题 –如何确定卫星的位置 –如何测量出站星距离 GPS测量与数据处理 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距方法 测距方法 •双程测距 用于电磁波测 距仪 •单程测距 用于GPS GPS测量与数据处理 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距码 测距码 C/A码（测距时有模糊度） P码 GPS测量与数据处理 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距码测距原理 测距码测距原理① 信号传 •距离测定的基本思路播时间 ρ=τc⋅=Δt⋅c •信号（测距码）传播时间的测定 相关系数： 1 R=uT()()−Δtu⋅Tτ−dt ΔT∫ΔT 信号传播时间的测定 GPS测量与数据处理 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距码测距原理 测距码测距原理② •利用测距码测距的必要条件 –必须了解测距码的结构 •利用测距码进行测距的优点 每颗GPS卫星都采用特定的 –采用的是CDMA（码分多伪随机噪声码 址）技术 –易于捕获微弱的卫星信号 –可提高测距精度 –便于对系统进行控制和管理 （如AS） 微弱信号的捕获 GPS测量与数据处理 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>Z跟踪技术 跟踪技术 Z010010 P码 •AS+ –P码+W码→Y码W码0（1） –W码的码元宽度比Y码大几十= 010010 倍Y码 •Z跟踪技术 –原理 010010 在一个W码码元内P码 ⎧P码+ Y码=⎨ ⎩−P码W码1（-1） = –将相关间隔（积分间隔）限101101 定在一个W码码元内Y码 GPS测量与数据处理 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>伪距测量的特点 伪距测量的特点 •优点 –无模糊度 •缺点 –精度低 GPS测量与数据处理 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>GPS测量的基本观测方程 GPS测量的基本观测方程 ϕS 接收机根据自身 的钟在tR时刻所 ()tS ΦR接收到卫星在t 时刻所发送信号 的相位 接收机根据自身 的钟在tR时刻复 制信号的相位 Φ()tS S ρ=λ(Φ(tR)−Φ(t)) ϕR GPS测量与数据处理 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距码测距的观测方程 测距码测距的观测方程 信号到达接信号离开 收机的时刻卫星的时 （由接收机刻（由卫 钟测定）星钟测 ~S定） 伪距：ρ=c⋅()tR−t S 设：=τt+VS；τ=t+V atbRRt ~S =⋅−=⋅−则：(ρct)t[(cτ)−−Vτ(Vs)]=⋅−+⋅−⋅cτ(τcV)ScV RbRtatbattR 站星真实距离：=ρ⋅c()τb−aτVV+iontrop+ ~ 故：=ρV−ρV−c+VS⋅−c⋅V iontropttR对流层折射延 迟改正 卫星钟的改电离层折射延 正数迟改正 接收机钟的 改正数 GPS测量与数据处理 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距码测距的误差方程 伪距测量的误差方程 222 令真实的站星距离：ρii=−+−+−()()()xXyYizZi，i为卫星 222 则站星距离的观测值：ρ=−+−+−−−+⋅−⋅()()()xXyYzZVVcVScV %iiiiiontropttR 将ρi用泰勒级数展开，保留一阶项，有 xXiii−−−000yYzZxXiii−−00yYz−Z0 ρρii=−()00dX−dY−dZ=+()ρidX+dY+dZ ()ρρρ000iii()()()ρρ00ii()()ρ0i 其中： 222 ()ρ0000ii=−+−+−(xX)(yYi)(zZi)； X=+X00dX；；Y=+YdYZ=+Z0dZ 令： xXiii−−−000yYzZ lmniii===；； ()ρρρ000iii()() Lciii=−+⋅−−()ρρ0VVVS(ionitropi)() ti 则误差方程为：V=−ldX−mdY−ndZ−c⋅V+L iiiitiR GPS测量与数据处理 第四章距离测量与GPS定位 §4.1利用测距码测定卫地距§4.5整周模糊度的确定 §§4.24.2载波相位测量载波相位测量§4.6单点定位 §4.3观测值的线性组合§4.7相对定位 §4.4周跳的探测与修复§4.8差分GPS