GPS72原理及应用.ppt

《GPS72原理及应用.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GPS72原理及应用.ppt（30页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、GPS72原理及应用杨韩涛8502018Email：内容lGPS原理及应用 2课时lGPS72基本操作 2+2(室外)课时lGPS72应用实习 2(室外)+3课时lGPS72实训报告 1课时 参考文献 1、周建郑 GPS测量定位技术 化学工业出版社 2001 2、刘基余 GPS卫星导航定位原理与方法 科学出版社 2003 3、GPS72说明书一、GPS原理及应用l系统组成l定位原理l坐标系统l误差产生及摆脱gps限制的途径lGPS性能指标及常用术语l应用举例l作业：背景知识检索GPS系统的组成GPS信号接收机地面监控系统GPS星座注入信号GPS信号GPS信号GPS定位的基本概念 GPS定位的实

2、质根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采取空间距离后方交会的方法，确定待定点的空间位置。lGPS采用“时间同步、单程测距”的原理来实现定位 Sap=(xp-xa)2+(yp-ya)2+(zp-za)21/2+c(vta-vt)Sbp=(xp-xb)2+(yp-yb)2+(zp-zb)21/2+c(vtb-vt)Scp=(xp-xc)2+(yp-yc)2+(zp-zc)21/2+c(vtc-vt)Sdp=(xp-xd)2+(yp-yd)2+(zp-zd)21/2+c(vtd-vt)lSap Sbp Scp Sdp某一时刻ti同时测得A，B，C，D 4颗卫星的距离l(xa,ya,za),

3、(xb,yb,zb)(xc,yc,zc)(xd,yd,zd)卫星在ti时刻的空间直角坐标lvta vtb vtc vtd分别为ti时刻卫星的钟差GPS坐标系统l地心坐标系l参心坐标系WGS-84坐标地方坐标系统椭球地球表面+WGS-84大地坐标系 坐标系的原点是地球的质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z、X轴构成右手坐标系。OXYZNS参心坐标系统l参心坐标系是以参考椭球体的中心(参心)为坐标原点,以起始子午面与赤道的交线为X 轴,以椭球的旋转轴为Z轴,向北为正,在赤道上与X轴正交的方向为Y轴,构成右

4、手直角坐标系。lBJZ54石家庄市柳新庄lGDZ80西安泾阳县永乐镇GPS坐标转换方法 l七参数法/三参数法：七参数为X平移、Y平移、Z平移、X旋转、Y旋转、Z旋转以及尺度比参数，若忽略旋转参数和尺度比参数则为三参数方法。l7个坐标变换参数的“查取”途径lGPS72说明书P62l轨迹和航点精确校准地迹和航点精确校准地图（OZI）坐标转换参数计算及校正 在作业测区测设一个GPS卫星定位网，自己求解该测区的7个坐标变换参数，从而将WGS-84坐标转换成需要的实用坐标空间直角坐标（X、Y、Z）大地坐标（B、L、H）lX=(N+H)cosB cosLlY=(N+H)sinB sinLlZ=N(1-e2

5、)+H sinBl式中,N=a/(1-e2sin2B)1/2N为该点的卯酉圈曲率半径，e第一偏心率定位方式l按照用户接收天线所处的状态分：l静态定位l动态定位l按照参考点位置的不同：l单点定位l相对定位GPS定位方法l卫星射电干涉测量l多普勒定位法l伪距定位法l载波相位测量gps误差产生误差来源误差分类测距影响/mGPS卫星（1）卫星星历误差（2）卫星误差（3）相对论效应1.5-15信号传播（1）电离层折射（2）对流层折射（3）多路径效应1.5-15接收设备（1）接收机钟误差（2）位置误差（3）天线相位中心变化1.5-5Gps限制政策（1）C/A码（粗码）P码（精码）（2）SA与AS政策10-

6、100其他影响（1）地球潮汐（2）负荷潮1.0摆脱GPS限制政策的途径l建立独立的卫星导航与定位系统l建立自己的GPS卫星跟踪网，独立确定GPS卫星精确轨迹l改进GPS精密定位方法及软件，消弱SA和AS技术的影响卫星系统比较卫星地面中心站用户卫星系统GPSGLONASS GALILEO卫星数/颗轨道面数/个轨道倾角平均高度/km周期卫星射电频率L1卫星射电频率L2CA码频率CA码码长/bit21+36552020011h58min1575.42 mhz1227.6 mhz1.023mhz102321+3364.81910011h15min1602-16161246-125651151127+3

7、3562400014h4min1561-15891202-1278卫星系统比较*中国北斗导航卫星定位系统GPS卫星定位网GPS技术应用举例l专业市场精密测量、油气和地质勘探、土木工程、民用建筑、精细农业、物流管理、授时、气象、地震l批量市场车辆导航、船只导航、飞机导航、个人导航、移动目标控制l安全市场货运、客运、紧急救援、抢险救灾、安全防范、防盗报警、应急联动l全球在各分类产品销售额依序为：汽车卫星导航系统 消费性产品 位置定位追踪原厂委托代工航空航海军事GPS常用术语l1.坐标(coordinate)l2.路标(Landmark or Waypoint)l3.路线(ROUTE)l4.前进方向

8、(Heading)l5.导向(Bearing)l6.足迹线(Plot trail)GPS技术指标l卫星轨迹 l 并行通道 l定位时间 l 定位精度 lDGPS功能 l 信号干扰 l物理指标 二、GPS72基本操作lGPS72技术指标lGPS72主要功能页面及其操作lGPS72基本操作实习（室外）三、GPS72应用实习l目的要求 熟练使用DPS72的定位、导航、坐标转换等功能。通过DPS72在“鸽子楼周边导航图”填图中的应用，熟悉野外（室外）实习填图及室内数据处理过程，掌握DPS72在地学中的基本应用。工作流程l数据的采集 2学时 l数据处理 3学时（使用MapInfo GIS实现电子地图）坐标

9、处理 图件清绘 图件说明l数据采集 绘制地图的任务主要是对鸽子楼及其周边绘制一个全景图，包括主要的建筑、道路、公交站等，所以数据采集需对以上“路标”做一个相对位置的标记，详细描述记录到“实训点位记录”上，并在底图标记“航迹”“航点”位置。l数据处理 坐标采集和相关资料收集完毕后，利用采点坐标和底图，选用合适的坐标比例尺完成导航图的清绘。注意选择合适的地图符号表示地物（能够直观、形象的表示出地物的特征）。鸽子楼周边导航图比例尺 图例NENE责任表四、GPS72实训报告l一、GPS原理及其应用（or自定标题）资料检索，剪辑完成GPS介绍性文章（兴趣点），标明引用的资料来源l二、鸽子楼周边导航地图 区域简介，工作（分工、流程）简介，图件说明l三、总结 对实训的感想建议总结l课程学习的原则 课内构建知识框架，课外掌握自主学习的方法：资料检索分析（兴趣点）综合 word排版 ppt演示文稿（答辩）l团队协作的原则 鸽子楼周边导航图比例尺 责任表图例NENE