雨自文大電园地 卫星定位技术与方法 第七讲 袁林果 Email:Igyuan@home.switu.edu.cn 西南交通大学土木工程学院测量工程系 GPS绝对(单点)定位原理 等 XYZ The Global positoning syste sad testate fanr 電少卫星定位技术与方法 2005-48(2
1 卫星定位技术与方法 第七讲 袁林果 Email: lgyuan@home.swjtu.edu.cn 西南交通大学土木工程学院测量工程系 卫星定位技术与方法 2005-4-8 2 GPS绝对（单点）定位原理
讲授内容 测码伪距绝对定位方法与定位模型 测相伪距绝对定位方法与定位模型 绝对定位精度评价 GPS测时基本原理 GPS测速基本原理 星定位技术与方法 20054-8(3 绝对定位的定义 >绝对定位也称单点定位,是指在协议地球坐标 系中,直接确定观测站相对于坐标原点(地球 质心)绝对坐标的一种方法。 “绝对”一词主要是为了区别相对定位,绝对定位 和相对定位在观测方式、数据处理、定位精度 以及应用范围等方面均有原则区别。 卫星定位技术与方法 20054-8(4
2 卫星定位技术与方法 2005-4-8 3 讲授内容 ¾ 测码伪距绝对定位方法与定位模型 ¾ 测相伪距绝对定位方法与定位模型 ¾ 绝对定位精度评价 ¾ GPS测时基本原理 ¾ GPS测速基本原理 卫星定位技术与方法 2005-4-8 4 绝对定位的定义 ¾ 绝对定位也称单点定位，是指在协议地球坐标 系中，直接确定观测站相对于坐标原点（地球 质心）绝对坐标的一种方法。 ¾ “绝对”一词主要是为了区别相对定位，绝对定位 和相对定位在观测方式、数据处理、定位精度 以及应用范围等方面均有原则区别
绝对定位的基本原理 以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离(或距离差) 观测量为基础,根据已知的卫星瞬时坐标,来确定接收 机天线所对应的点位,即观测站的位置。GPS绝对定位 方法的实质是测量学中的空间距离后方交会。原则上观 测站位于以3颗卫星为球心,相应距离为半径的球与观 测站所在平面交线的交点上。 由于GPS采用单程测距原理,实际观测的站星距离均含 有卫星钟和接收机钟同步差的影响(伪距),卫星钟差 可根据导航电文中给出的有关钟差参数加以修正,而接 收机的钟差一般难以预料。通常将其作为一个未知参 数,在数据处理中与观测站坐标一并求解。一个观测站 实时求解4个未知数,至少需要4个同步伪距观测值,即 4颗卫星。 卫星定位技术与方法 2005-4-8(5 A third measurement narRows down oum poston to JusT wwO poInts 12.000mile L.000 mile d 1500 mile radius 卫星定位技术与方法 200548(6
3 卫星定位技术与方法 2005-4-8 5 绝对定位的基本原理 ¾ 以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离（或距离差） 观测量为基础，根据已知的卫星瞬时坐标，来确定接收 机天线所对应的点位，即观测站的位置。GPS绝对定位 方法的实质是测量学中的空间距离后方交会。原则上观 测站位于以3颗卫星为球心，相应距离为半径的球与观 测站所在平面交线的交点上。 ¾ 由于GPS采用单程测距原理，实际观测的站星距离均含 有卫星钟和接收机钟同步差的影响（伪距），卫星钟差 可根据导航电文中给出的有关钟差参数加以修正，而接 收机的钟差一般难以预料。通常将其作为一个未知参 数，在数据处理中与观测站坐标一并求解。一个观测站 实时求解4个未知数，至少需要4个同步伪距观测值，即 4颗卫星。 卫星定位技术与方法 2005-4-8 6
绝对定位的基本原理 電步卫星定位技术与方法 2005-48(7 Uses measurements from 4+ satellites distance travel time x speed of light 星定位技术与方法 20054-8
4 卫星定位技术与方法 2005-4-8 7 绝对定位的基本原理 卫星定位技术与方法 2005-4-8 8 Uses measurements from 4+ satellites distance = travel time x speed of light
分类 ◆绝对定位可根据天线所处的状态分为动态绝对 定位和静态绝对定位。无论动态还是静态,所 依据的观测量都是所测的站星伪距 ◆根据观测量的性质,伪距有测码伪距和测相伪 距,绝对定位相应分为测码伪距绝对定位和测 相伪距绝对定位。 電步卫星定位技术与方法 200548(9 动态绝对定位原理 1测码伪距动态绝对定位法 如果于历元t观测站至所测卫星之间的伪距已经 经过卫星钟差改正: p=P+c(t)+△()+△T(t) 取 (1)=p(t)-△g(0)-△T(D) 则测码伪距观测方程可写为 e(1)=p(1)+c(t) 或 ()=p(1)-p1|+c,(t) 卫星定位技术与方法 2005-4-8
5 卫星定位技术与方法 2005-4-8 9 分类 绝对定位可根据天线所处的状态分为动态绝对 定位和静态绝对定位。无论动态还是静态，所 依据的观测量都是所测的站星伪距。 根据观测量的性质，伪距有测码伪距和测相伪 距，绝对定位相应分为测码伪距绝对定位和测 相伪距绝对定位。 卫星定位技术与方法 2005-4-8 10 ( ) ( ) ( ) ~ ( ) ~r t t I t T t j g i j i j i j i = ρ − ∆ − ∆ ( ) ( ) ( ) ~r t t c t t i j i j i = ρ + δ ( ) | ( ) | ( ) ~r t t c t t i i j j i = ρ − ρ + δ ( ) ( ) ( ) ~ c t t I t T t j g i j i i j i j ρi = ρ + δ + ∆ + ∆ 动态绝对定位原理 1.测码伪距动态绝对定位法 如果于历元t观测站至所测卫星之间的伪距已经 经过卫星钟差改正： 取 则测码伪距观测方程可写为 或