GPS测量原理与应用-讲义-第四讲-1.pdf

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1、 第四讲：第四讲：GPS静态定位原理静态定位原理（The Static Position Theory of GPS）4.1 GPS定位方法分类及其误差源定位方法分类及其误差源（一）（一）GPS定位方法分类定位方法分类根据定位模式：根据定位模式： 单点定位单点定位 相对定位相对定位单点定位（绝对定位）：绝对定位是以地球质心为参考点，测定接收机天线在协议地球坐标系中的绝对位置。单点定位（绝对定位）：绝对定位是以地球质心为参考点，测定接收机天线在协议地球坐标系中的绝对位置。相对定位：确定测站与某一地面参考点之间的相对位置。相对定位：确定测站与某一地面参考点之间的相对位置。静态相对定位精度：静态相对

2、定位精度：6810 10两种动态相对定位两种动态相对定位DGPS（DifferentialGlobal PositioningSystem）DGPS（DifferentialGlobal PositioningSystem）RTK（Real TimeKinematic）RTK（Real TimeKinematic）差分定位：用两台GPS接收机，将一台接收机安设在基准站上固定不动，另一台接收机安置在运动的载体上，两台接收机同步观测相同的卫星，通过在观测值之间求差，以消除具有相关性的误差，提高定位精度。而运动点位置是通过确定该点相对基准站的相对位置实现的。差分定位：用两台GPS接收机，将一台接收机

3、安设在基准站上固定不动，另一台接收机安置在运动的载体上，两台接收机同步观测相同的卫星，通过在观测值之间求差，以消除具有相关性的误差，提高定位精度。而运动点位置是通过确定该点相对基准站的相对位置实现的。（建立在C/A码伪距测量基础上）（建立在C/A码伪距测量基础上）根据定位时接收机天线的运动状态：根据定位时接收机天线的运动状态： 静态定位：静态定位： 动态定位：动态定位：如果在定位过程中，用户接收机天线处于静止状态，或者更明确地说，待定点在协议地球坐标系中的位置，被认为是固定不动的，那么确定这些待定点位置的定位测量就称为静态定位。如果在定位过程中，用户接收机天线处于静止状态，或者更明确地说，待定

4、点在协议地球坐标系中的位置，被认为是固定不动的，那么确定这些待定点位置的定位测量就称为静态定位。如果在定位过程中，用户接收机天线处在运动状态，这时待定点位置将随时间变化。确定这些运动着的待定点的位置，称为动态定位。如果在定位过程中，用户接收机天线处在运动状态，这时待定点位置将随时间变化。确定这些运动着的待定点的位置，称为动态定位。根据定位时效：根据定位时效： 实时定位：实时定位： 事后定位：事后定位：在用户站接收到GPS卫星信号的同时计算出定位结果。在用户站接收到GPS卫星信号的同时计算出定位结果。在测后进行有关的数据处理，求得用户站的定位结果。在测后进行有关的数据处理，求得用户站的定位结果。

5、根据观测值类型：根据观测值类型： 伪距测量：伪距测量： 载波相位测量：载波相位测量：利用C/A码伪距或P码伪距作为观测量进行定位测量。利用C/A码伪距或P码伪距作为观测量进行定位测量。利用L1载波或L2载波测得的载波相位伪距作为观测量进行定位测量。利用L1载波或L2载波测得的载波相位伪距作为观测量进行定位测量。（二）GPS测量的误差（二）GPS测量的误差 与GPS卫星有关的误差 与GPS信号传播有关的误差 与接收机有关的误差 其它误差1、 与卫星有关的误差（影响）、 与卫星有关的误差（影响） 卫星星历（轨道）误差 卫星钟差 相对论效应1）卫星星历（轨道）误差）卫星星历（轨道）误差 建立卫星跟踪

6、网建立卫星跟踪网 采用轨道改进技术采用轨道改进技术 采用相对定位采用相对定位2）卫星钟差）卫星钟差201020()()taa tta tt =+3）相对论效应相对论效应对卫星钟的影响2、 与传播途径有关的误差、 与传播途径有关的误差 电离层传播误差 对流层传播误差 多路径效应1）电离层传播误差F区1601000kmE区90160kmD区4090km40km以下对流层电离层改正电离层传播误差的方法：（1）采用近似的电离层改正模型（）采用近似的电离层改正模型（2）应用双频技术改正（）应用双频技术改正（3）采用两个（或多个）测站的同步观测值求差）采用两个（或多个）测站的同步观测值求差3）多路径效应

7、什么是多路径效应（ Multipath ） 多路径效应与以下一些因素有关卫星、接收机、信号反射体三者间的相对位置关系反射信号的强度（信号反射体的反射率）接收机处理信号的方法 应对方法 选择测站 避开易发生多路径的环境，如建构筑物、山坡、成片水域等 长时间观测 改进接收设备硬件 接收机天线 抑径板，扼流圈（Choke Ring） 信号处理方法 窄相关技术3、 与接收设备有关的误差 接收机钟差 天线相位中心偏差和变化 不同信号通道间的信号延迟偏差1）接收机钟差 什么是接收机钟差 应对方法模型法 模型的有效性受限于接收机钟的稳定度参数法差分法 星间差分2）天线相位中心偏差和变化 天线相位中心偏差和变化天线相位中心偏差 北几何中心 平均相位中心天线相位中心的变化 主要随信号入射的高度角的变化而变化 与信号入射的方位角关系较小3）不同信号通道间的信号延迟偏差 信号通道间的信号延迟偏差如果通道间的信号延迟偏差都相同时，可被钟差吸收。如果通道间的信号延迟偏差都不相同时，将影响定位精度和电离层折射影响的确定。 应对方法参数法4、 其它误差（因素） 地球潮汐固体潮负荷潮 海洋负荷潮 大气负荷潮作业：1. 名词解释：相对定位名词解释：相对定位2. 简述简述GPS定位的误差来源及克服办法。定位的误差来源及克服办法。