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伪距定位原理The Principle of Pseudo Range Positioning解放军信息工程大学测绘学院测量与导航工程系解放军信息工程大学测绘学院测量与导航工程系 李军正李军正GPSGPS原理与应用原理与应用第七次课第七次课火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去本次课主要内容本次课主要内容相关知识的回顾相关知识的回顾ReviewReview伪距定位观测方程伪距定位观测方程The Observation EquationsThe Observation Equations伪距定位观测方程的解伪距定位观测方程的解The Solution of Observation EquationsThe Solution of Observation Equations 火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去GPSGPS的定位体制：的定位体制：“多星、高轨、测距多星、高轨、测距”利用空间距离后方交会确定接收机的位置利用空间距离后方交会确定接收机的位置1.1.相关知识回顾相关知识回顾 ReviewReview1.1 1.1 空间距离后方交会原理空间距离后方交会原理火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去1.1.相关知识回顾相关知识回顾ReviewReview1.2 1.2 卫星位置计算卫星位置计算GPSGPS广播星历参数广播星历参数火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去1.1.相关知识回顾相关知识回顾ReviewReview1.3 1.3 伪随机码测距伪随机码测距火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去本次课主要内容本次课主要内容相关知识的回顾相关知识的回顾ReviewReview伪距定位观测方程伪距定位观测方程The Observation EquationsThe Observation Equations伪距定位观测方程的解伪距定位观测方程的解The Solution of Observation EquationsThe Solution of Observation Equations火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去2.1 2.1 真实的信号传播时延真实的信号传播时延真实的信号传播时延能够直接获取吗？真实的信号传播时延能够直接获取吗？问问题题2.2.伪距定位观测方程伪距定位观测方程The Observation EquationsThe Observation Equations火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去2.2.伪距定位观测方程伪距定位观测方程The Observation EquationsThe Observation Equations2.2 2.2 钟差钟差 钟差钟差(Clock Bias)(Clock Bias)：卫星、接收机卫星、接收机钟面时钟面时与与卫星导航系统时卫星导航系统时之差之差火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去2.2.伪距定位观测方程伪距定位观测方程The Observation EquationsThe Observation Equations真实的信号传播时延：真实的信号传播时延：实测的信号传播时延：实测的信号传播时延：2.3 2.3 信号传播时延信号传播时延火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去2.2.伪距定位观测方程伪距定位观测方程The Observation EquationsThe Observation Equations伪距伪距2.4 2.4 伪距伪距伪距伪距(Pseudo Range)(Pseudo Range)是现代卫星导航系统的主要观测量之一。是现代卫星导航系统的主要观测量之一。火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去2.2.伪距定位观测方程伪距定位观测方程The Observation EquationsThe Observation Equations2.5 2.5 伪距定位观测方程伪距定位观测方程接收机位置卫星位置伪 距接收机钟差卫星钟差必须必须同时同时观测观测4 4颗卫星颗卫星才能进行定位才能进行定位火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去2.2.伪距定位观测方程伪距定位观测方程The Observation EquationsThe Observation Equations不同时刻分别观测的不同时刻分别观测的4 4颗卫星能不能定位？颗卫星能不能定位？分别于分别于4 4个时刻观测同一颗卫星能不能定位？个时刻观测同一颗卫星能不能定位？问问题题2.5 2.5 伪距定位观测方程伪距定位观测方程火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去2.2.伪距定位观测方程伪距定位观测方程The Observation EquationsThe Observation EquationsGPSGPS接收机于接收机于4 4个不同时刻观测同一颗卫星所测的伪距个不同时刻观测同一颗卫星所测的伪距2.5 2.5 伪距定位观测方程伪距定位观测方程火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去2.2.伪距定位观测方程伪距定位观测方程The Observation EquationsThe Observation EquationsGPSGPS接收机于接收机于4 4个不同时刻观测同一颗卫星所测的伪距个不同时刻观测同一颗卫星所测的伪距2.5 2.5 伪距定位观测方程伪距定位观测方程结论：必须结论：必须同时同时观测观测4 4颗颗卫星才能进行定位卫星才能进行定位。火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去2.2.伪距定位观测方程伪距定位观测方程The Observation EquationsThe Observation Equations火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去本次课主要内容本次课主要内容相关知识的回顾相关知识的回顾ReviewReview伪距定位观测方程伪距定位观测方程The Observation EquationsThe Observation Equations伪距定位观测方程的解伪距定位观测方程的解The Solution of Observation EquationsThe Solution of Observation Equations 火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去3.3.伪距定位观测方程的解伪距定位观测方程的解The Solution of Observation EquationsThe Solution of Observation Equations3.1 3.1 伪距定位观测方程的线性化伪距定位观测方程的线性化其中其中设接收机概略位置为设接收机概略位置为火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去3.3.伪距定位观测方程的解伪距定位观测方程的解The Solution of Observation EquationsThe Solution of Observation Equations当观测当观测4 4颗卫星时，颗卫星时，j=14，3.2 3.2 伪距定位观测方程的解伪距定位观测方程的解火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去3.3.伪距定位观测方程的解伪距定位观测方程的解The Solution of Observation EquationsThe Solution of Observation Equations当观测当观测4 4颗卫星时，颗卫星时，j=14，3.2 3.2 伪距定位观测方程的解伪距定位观测方程的解解此线性方程组，即得：解此线性方程组，即得：火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去3.3.伪距定位观测方程的解伪距定位观测方程的解The Solution of Observation EquationsThe Solution of Observation Equations3.2 3.2 伪距定位观测方程的解伪距定位观测方程的解当观测卫星数大于当观测卫星数大于4 4时，时，误差方程：误差方程：法方程：法方程：其中其中按照最小二乘原理求解。按照最小二乘原理求解。火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去3.3.伪距定位观测方程的解伪距定位观测方程的解The Solution of Observation EquationsThe Solution of Observation Equations3.3 3.3 接收机位置的计算接收机位置的计算火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去3.3.伪距定位观测方程的解伪距定位观测方程的解The Solution of Observation EquationsThe Solution of Observation Equations3.4 3.4 几个有关的问题几个有关的问题(1)(1)接收机概略位置的选取接收机概略位置的选取由其他测量手段提供由其他测量手段提供;所有可见卫星星下点位置的平均值所有可见卫星星下点位置的平均值;(2)(2)观测值不等权的情况观测值不等权的情况(3)(3)观测值受误差影响的情况观测值受误差影响的情况大气层大气层火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去小结小结 SummarySummary 伪伪距距定定位位原原理理是是GPSGPS原原理理与与应应用用的的核核心心内内容容，主主要要介介绍绍了了伪伪距距定定位位观观测测方方程程的的建建立立和和伪伪距距定定位位观观测测方方程程的的解解，得得到到了了必须同时观测必须同时观测4 4颗卫星才能进行定位的结论。颗卫星才能进行定位的结论。作业题作业题1.1.利用利用GPSGPS进行伪距定位，为什么必须至少同时观测进行伪距定位，为什么必须至少同时观测4 4颗卫星？颗卫星？2.2.如何利用如何利用GPSGPS伪距定位观测方程解算用户位置？伪距定位观测方程解算用户位置？预习预习1 1、GPSGPS伪距定位解的精度评定。伪距定位解的精度评定。火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去本节课到此结束本节课到此结束 小结小结SummarySummary火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去3.3.伪距定位观测方程的解伪距定位观测方程的解The Solution of Observation EquationsThe Solution of Observation Equations(4)(4)伪距定位的几何解释伪距定位的几何解释3.3 3.3 几个有关的问题几个有关的问题三三 球球 定定 位位 原原 理理火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去小结小结SummarySummary 伪伪距距定定位位原原理理是是GPSGPS原原理理与与应应用用的的核核心心内内容容，主主要要介介绍绍了了伪伪距距定定位位观观测测方方程程的的建建立立和和伪伪距距定定位位观观测测方方程程的的解解，得得到到了了必须同时观测必须同时观测4 4颗卫星才能进行定位的结论。颗卫星才能进行定位的结论。作业题作业题1.1.利用利用GPSGPS进行伪距定位，为什么必须至少同时观测进行伪距定位，为什么必须至少同时观测4 4颗卫星？颗卫星？2.2.如何利用如何利用GPSGPS伪距定位观测方程解算用户位置？伪距定位观测方程解算用户位置？预习预习1 1、GPSGPS伪距定位解的精度评定。伪距定位解的精度评定。火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去本节课到此结束本节课到此结束 小结小结 SummarySummary