GPS绝对定位解析ppt课件.ppt

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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用GPS原理与应用原理与应用4.1 单点定位单点定位4.2 卫星的几何分布与卫星的几何分布与GPS授时授时4.3 相对定位相对定位经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加

2、赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用GPS测量定位发展情况测量定位发展情况1定位模式定位模式绝对定位绝对定位相对定位相对定位差分定位差分定位5天线的运动状态天线的运动状态静态定位静态定位动态定位动态定位相对于地相对于地固坐标系固坐标系3获得定位获得定位结果的时效结果的时效事后定位事后定位实时定位实时定位2观测值类型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非差定位非差定位4数据处理方式数据处理方式经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者

3、的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用绝对定位绝对定位相对定位相对定位伪距单点定位伪距单点定位载波静态定位载波静态定位伪距差分定位伪距差分定位常规常规RTK广域差分定位广域差分定位非差精密单点定位非差精密单点定位网络网络RTK定位技术定位技术-X第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代GPS测量定位方法分类测量定位方法分类经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消

4、费者购买商品的价款或接受服务的费用4.1单点定位单点定位经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用单点定位简介单点定位简介定义定义单独利用一台接收机确定待定点在地固坐单独利用一台接收机确定待定点在地固坐标系中绝对位置的方法。标系中绝对位置的方法。定位结果定位结果与所用星历同属一坐标系的绝对坐标。与所用星历同属一坐标系的绝对坐标。采用广播星历时属采用广播星历时属WGS-84采用采用

5、IGS International GNSS Service精密星历时为精密星历时为ITRF International Terrestrial Reference Frames（常规测量中，测出的点位与控制点同属一（常规测量中，测出的点位与控制点同属一个坐标系原理类似）个坐标系原理类似）经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用单点定位原理单点定位原理1234P(X,Y,Z)+

6、P(X,Y,Z)+dTdT观测值：观测值：i i或或i i未知参数：未知参数：X,Y,Z,dTX,Y,Z,dT经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用伪距单点定位伪距单点定位1.1.伪距观测方程的线性化伪距观测方程的线性化 伪距观测方程的线性化形式为伪距观测方程的线性化形式为:其中其中:电离层电离层延迟延迟对流层对流层延迟延迟卫星卫星鈡差鈡差伪距观伪距观测值测值经营者提供商品或

7、者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.2.伪距单点定位的解算伪距单点定位的解算 对任一历元同步观测的四颗卫星对任一历元同步观测的四颗卫星j=1,2,3,4,j=1,2,3,4,令令 ,则则方程方程组组形式如下：形式如下：方程组简化为方程组简化为：解方程求解解方程求解经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务

8、的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.2.伪距法绝对定位的解算伪距法绝对定位的解算当同步观测的卫星数多于四颗时，则可组成误差方程式：当同步观测的卫星数多于四颗时，则可组成误差方程式：最小二乘法最小二乘法求解求解协因数阵协因数阵未知数的未知数的中误差中误差 伪距测量中误伪距测量中误差差 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加

9、赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用特点特点优点：一台接收机单独定位，观测简单，优点：一台接收机单独定位，观测简单，可瞬时定位可瞬时定位缺点：精度主要受系统性偏差的影响，定缺点：精度主要受系统性偏差的影响，定位精度低位精度低应用领域应用领域低精度导航、资源普查、军事、低精度导航、资源普查、军事、.伪距单点定位伪距单点定位经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.3

10、.非差载波相位观测值单点定位非差载波相位观测值单点定位PPPPPP 难难点：点：进行周跳探测修复及整进行周跳探测修复及整 周模糊周模糊度的固定。度的固定。需要需要对对各种各种误误差差进进行修正行修正1234P(X,Y,Z)观测值观测值：载波相位：载波相位i、伪距观测值、伪距观测值Pi卫星星历卫星星历：IGS精密卫星星历精密卫星星历卫星鈡差卫星鈡差：IGS精密卫星鈡差精密卫星鈡差经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金

11、额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用单点定位的误差源及应对方法单点定位的误差源及应对方法卫星星历精密星历卫星钟差精密钟差、地面跟踪电离层延迟双频改正对流层延迟模型改正经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1.1.观测方程的线性化观测方程的线性化 伪距伪距载波载波其中：其中：经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者

12、购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用对任一历元同步观测的四颗卫星对任一历元同步观测的四颗卫星j=1,2,3,4,j=1,2,3,4,则则方程方程组组形式如下：形式如下：1.1.观测方程的线性化观测方程的线性化 当某历元观测颗卫星时，需要列个方程。包含当某历元观测颗卫星时，需要列个方程。包含 个未知量。个未知量。2nn+4因此需要同步观测因此需要同步观测4颗以上卫星！颗以上卫星！经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消

13、费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.2.的解算的解算当同步观测的卫星数多于四颗时，则可组成误差方程式：当同步观测的卫星数多于四颗时，则可组成误差方程式：最小二乘法最小二乘法求解求解协因数阵协因数阵未知数的未知数的中误差中误差 伪距测量中误伪距测量中误差差 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加

14、赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用精密单点定位精密单点定位PPP Precise Point Positioning特点特点主要观测值为载波相位主要观测值为载波相位采用精密的卫星轨道和钟数据采用精密的卫星轨道和钟数据采用复杂的模型采用复杂的模型定位精度定位精度亚分米级亚分米级用途用途全球高精度测量全球高精度测量卫星定轨卫星定轨经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费

15、用4.2卫星几何分布及授时卫星几何分布及授时经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用GPSGPS绝对定位的定位精度主要取决于：绝对定位的定位精度主要取决于：1)1)卫星分布的几何图形卫星分布的几何图形 2)2)观测量精度观测量精度权系数阵权系数阵Q Qx x：空空间间直直角角坐坐标标形形式式大大地地坐坐标标形形式式等效距离误差等效距离误差精度因子精度因子经营者提供商品或者服务有

16、欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用精度因子精度因子DOP(1/2)DOP(1/2)平面位置精度因子平面位置精度因子HDOP(horizontal DOP)及其相及其相应应的平面位置精度的平面位置精度 高程精度因子高程精度因子VDOP(Vertical DOP)及其相及其相应应的高程精度的高程精度 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者

17、购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用精度因子精度因子DOP(2/2)DOP(2/2)空间位置精度因子空间位置精度因子PDOP(Position DOP)及其相应及其相应的三维定位精度的三维定位精度 接收机钟差精度因子接收机钟差精度因子TDOP(Time DOP)及其钟及其钟差精度差精度 几何精度因子几何精度因子GDOP(Geometric DOP)及其相应的中误差及其相应的中误差 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额

18、为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用卫星几何分布对精度因子的影响卫星几何分布对精度因子的影响 精度因子与所测卫星的空间分布有关精度因子与所测卫星的空间分布有关 GDOP 1/VGDOP 1/V 六面体体积六面体体积V V 最大情形：一颗最大情形：一颗卫星处于天顶，卫星处于天顶，其余其余3 3颗卫星相颗卫星相距距1201200 0 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者

19、提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用DOP值值DOP值与定位精度DOP值的性质单点定位时，DOP值与所观测卫星的数量与分布有关，它所表示的是定位的几何条件DOP值越小，定位的几何条件越好经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.2.2 GPS授时授时1.单测站测时2.共视法测时经营者提供商

20、品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.3相对定位相对定位经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用静态相对定位概述静态相对定位概述定义定义确定进行同步观测的接收机之间确

21、定进行同步观测的接收机之间相对位置的定位方法相对位置的定位方法定位结果定位结果与所用星历同属一坐标系的与所用星历同属一坐标系的基线基线向量向量（坐标差）及其精度信息（坐标差）及其精度信息p采用广播星历时属采用广播星历时属WGS-84WGS-84p采用采用IGS IGS 精密星历时为精密星历时为ITRFITRF基线向量中含有：基线向量中含有：2 2个方位基个方位基准（一个水平方位，一个垂直准（一个水平方位，一个垂直方位）和方位）和1 1个尺度基准，不含有个尺度基准，不含有位置基准位置基准经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的

22、价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用静态相对定位概述静态相对定位概述特点特点优点：定位精度高缺点：多台接收共同作业，作业复杂数据处理复杂不能直接获取绝对坐标应用应用高精度测量定位及导航相对定位相对定位经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.3 4.3 静态相对定

23、位静态相对定位 参考站参考站未知站未知站至少两台接收机固至少两台接收机固定连续同步观测定连续同步观测 。采用载波相位观测采用载波相位观测值（或测相伪距）值（或测相伪距）为基本观测量。为基本观测量。中等长度的基线（中等长度的基线（100-100-500km500km），相对定位精），相对定位精度可达度可达1010-6-6-10-10-7-7甚至更好甚至更好 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价

24、款或接受服务的费用单差（单差（Single-DifferenceSDSingle-DifferenceSD）u站间单差：站间单差：消除了与卫星有关消除了与卫星有关的误差：如卫星钟差的误差：如卫星钟差 站间距不大时可消站间距不大时可消除大部分大气误差除大部分大气误差 多测站时注意选取多测站时注意选取基站基站经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1.1.观测量的线性组合观测量的线

25、性组合 t ti i时刻载波相位观测量：时刻载波相位观测量：组单差观测方程：组单差观测方程：非差线性观测方程非差线性观测方程：经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用双差（双差（Double-DifferenceDDDouble-DifferenceDD）u星际二次差：星际二次差：在一次差的基础进一步在一次差的基础进一步消除了与接收机有关的消除了与接收机有关的载波相位及其钟差项

26、载波相位及其钟差项 注意选取基星注意选取基星 GPSGPS基线向量处理时常基线向量处理时常用的模型用的模型经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三差（三差（Triple-DifferenceTDTriple-DifferenceTD）u历元间差分：历元间差分：在双差的基础上在双差的基础上进一步消除了：初进一步消除了：初始整周模糊度始整周模糊度 当然还有一些其当然还有一些其它的

27、载波相位观测它的载波相位观测值的线性组合值的线性组合经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用差分模型的优缺点差分模型的优缺点优点：优点：消除或减弱一些具有消除或减弱一些具有 系统性误差的影响系统性误差的影响 减少平差计算中未知减少平差计算中未知 数的个数数的个数 缺点：缺点：原始独立观测量通原始独立观测量通过过 求差将引起差分量之求差将引起差分量之 间的相关性间的相关性 平差计

28、算中，差分平差计算中，差分法法 将使观测方程数将使观测方程数明显减少明显减少 基站和基星选取情基站和基星选取情况况 随接收机的数量增随接收机的数量增多情况越来越复杂多情况越来越复杂 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用相对定位的类型相对定位的类型静态定位静态定位普通静态定位快速静态定位Go and Stop快速确定整周未知数动态定位动态定位动态定位中整周未知数的确定静态初始化动态初始化（OTF）实时动态定位（RTK Real Time Kinematic）单基准站RTK多基准站RTK（网络RTK）经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用RTK 实时动态实时动态Real Time Kinematic