(武汉大学)GPS原理及其应用009.ppt

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1、 武汉大学武汉大学 测绘学院测绘学院 GPSGPS原理及其应用课程组原理及其应用课程组GPS原理及其应用原理及其应用(九九)GPS原理及其应用原理及其应用第四章第四章 距离测量与距离测量与GPS定位定位4.3 观测值的线性组合观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用4.3 观测值的线性组合观测值的线性组合同类型同频率观测值的线性组合同类型同频率观测值的线性组合同类型不同频率观测值的线性组合同类型不同频率观测值的线性组合不同类型观测值的线性组合不同类型观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用同类型同频率相位观测值的线性组合同类型同频率相位观测值的线性组合差分观测值差分观测值按差分方式

2、可分为按差分方式可分为:站间差分站间差分星间差分星间差分历元间差分历元间差分按差分次数可分为：按差分次数可分为：一次差一次差二次差二次差三次差三次差距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 同类型同频率相位观测值的线性组合同类型同频率相位观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用概述概述差分观测值的定义差分观测值的定义将相同频率的将相同频率的GPS载波相位观测值依据某种方式求差所载波相位观测值依据某种方式求差所获得的新的组合观测值（虚拟观测值）获得的新的组合观测值（虚拟观测值）差分观测值的特点差分观测值的特点可以消去某些不重要的参数，或将某些对确定待定参数可以消

3、去某些不重要的参数，或将某些对确定待定参数有较大负面影响的因素消去或消弱其影响有较大负面影响的因素消去或消弱其影响求差方式求差方式站间求差站间求差卫星间求差卫星间求差历元间求差历元间求差距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 同类型同频率相位观测值的线性组合同类型同频率相位观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用与接收与接收机无关机无关与卫星与卫星无关无关空间相关空间相关性强性强空间相关空间相关性强性强不随时间不随时间变化变化原始载波相位观测值原始载波相位观测值距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 同类型同频率相位观测值的线性

4、组合同类型同频率相位观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用站间求差（站间差分）站间求差（站间差分）求差方式求差方式同步观测值在接收机间求差同步观测值在接收机间求差数学形式数学形式特点特点消除了卫星钟差影响消除了卫星钟差影响削弱了电离层折射影响削弱了电离层折射影响削弱了对流层折射影响削弱了对流层折射影响削弱了卫星轨道误差的影响削弱了卫星轨道误差的影响距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 同类型同频率相位观测值的线性组合同类型同频率相位观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用星间求差（星间差分）星间求差（星间差分）求差方式求差方式同步观测值在卫星间求差

5、同步观测值在卫星间求差数学形式数学形式特点特点消除了接收机钟差的影响消除了接收机钟差的影响距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 同类型同频率相位观测值的线性组合同类型同频率相位观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用历元间求差（历元间差分）历元间求差（历元间差分）差分方式差分方式 观测值在间历元求差观测值在间历元求差数学形式数学形式特点特点消去了整周未知数参数消去了整周未知数参数距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 同类型同频率相位观测值的线性组合同类型同频率相位观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用单差、双差和三差

6、单差、双差和三差单差：站间一次差分单差：站间一次差分双差：站间、星间各求一次差（共两次差）双差：站间、星间各求一次差（共两次差）三差：站间、星间和历元间各求一次差（三三差：站间、星间和历元间各求一次差（三次差）次差）单差单差双差双差三差三差距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 同类型同频率相位观测值的线性组合同类型同频率相位观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用采用差分观测值的缺陷（求差法的缺陷）采用差分观测值的缺陷（求差法的缺陷）数据利用率低数据利用率低只有同步数据才能进行差分只有同步数据才能进行差分引入基线矢量替代了位置矢量引入基线矢量替代了位置矢量

7、差分观测值间具有了相关性，使处理问题复差分观测值间具有了相关性，使处理问题复杂化杂化参数估计时，观测值的权阵参数估计时，观测值的权阵某些参数无法求出某些参数无法求出某些信息在差分观测值中被消除某些信息在差分观测值中被消除距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 同类型同频率相位观测值的线性组合同类型同频率相位观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用同类型不同频率观测值的线性组合同类型不同频率观测值的线性组合L1的特性的特性L2的特性的特性距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 同类型不同频率相位观测值的线性组合同类型不同频率相位观

8、测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用不同频率的载波不同频率的载波(L1,L2)相位观测值相位观测值两个不同频率的载波两个不同频率的载波(L1,L2)相位观测值间相位观测值间线性组合的一般形式线性组合的一般形式 n,m距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 同类型不同频率相位观测值的线性组合同类型不同频率相位观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用 n,m的特性的特性距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 同类型不同频率相位观测值的线性组合同类型不同频率相位观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用常见的线性组合常见的

9、线性组合宽巷组合宽巷组合相位观测值相位观测值宽巷组合（宽巷组合（wide-lane）(n=1,m=-1)*利于求解模糊度利于求解模糊度,测量噪声大测量噪声大.距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 同类型不同频率相位观测值的线性组合同类型不同频率相位观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用常见的线性组合常见的线性组合无电离层折射无电离层折射的相位观测值的相位观测值无电离层折射的组合（无电离层折射的组合（iono-free）距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 同类型不同频率相位观测值的线性组合同类型不同频率相位观测值的线性组合

10、GPS原理及其应用原理及其应用不同类型观测值的线性组合不同类型观测值的线性组合1.不同类型双频观测值间的线性组合不同类型双频观测值间的线性组合2.不同类型单频观测值间的线性组合不同类型单频观测值间的线性组合距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 不同类型观测值的线性组合不同类型观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用1.不同类型双频观测值间的线性组合不同类型双频观测值间的线性组合距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 不同类型观测值的线性组合不同类型观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用1.不同类型双频观测值间的线性组合

11、不同类型双频观测值间的线性组合距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 不同类型观测值的线性组合不同类型观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用1.不同类型双频观测值间的线性组合不同类型双频观测值间的线性组合距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 不同类型观测值的线性组合不同类型观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用1.不同类型双频观测值间的线性组合不同类型双频观测值间的线性组合距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 不同类型观测值的线性组合不同类型观测值的线性组合GPS原理及其应用原理及其应用2.不同类型单频观测值间的线性组合不同类型单频观测值间的线性组合距离测量与距离测量与GPS定位定位 观测值的线性组合观测值的线性组合 不同类型观测值的线性组合不同类型观测值的线性组合