第八章GPS相对定位原理
第八章 GPS相对定位原理
静态相对定位 用两台接接收机分别安置在基线的两个端点,其位置静 止不动,同步观测相同的4颗以上卫星,确定两个端点 在协议地球坐标系中的相对位置,这就叫做静态相对 定位 静态相对定位一般均采用载波相位观测值(或测相伪距) 为基本观测量,对中等长度的基线(100-500km),相 对定位精度可达106-107甚至更好,静态相对定位是目 前GPS精度最高的定位方式。 在载波相位观测的数据处理中,为可靠地确定载波相位 整周未知数,静态相对定位一般需要较长的观测时间 (1.0-1.5小时),如何缩短观测时间,是研究和关心 的热点。缩短静态相对定位的观测时间关键在于快速 而可靠地确定整周未知数
一：静态相对定位 用两台接接收机分别安置在基线的两个端点，其位置静 止不动，同步观测相同的4颗以上卫星，确定两个端点 在协议地球坐标系中的相对位置，这就叫做静态相对 定位。 静态相对定位一般均采用载波相位观测值（或测相伪距） 为基本观测量，对中等长度的基线（100-500km），相 对定位精度可达10-6 -10-7甚至更好，静态相对定位是目 前GPS精度最高的定位方式。 在载波相位观测的数据处理中，为可靠地确定载波相位 整周未知数，静态相对定位一般需要较长的观测时间 （1.0-1.5小时），如何缩短观测时间，是研究和关心 的热点。缩短静态相对定位的观测时间关键在于快速 而可靠地确定整周未知数
在高精度静态相对定位中,当仅有两台接收机时 般应考虑将单独测定的基线向量联结成向量 网(三角网或导线网),以增强几何强度,改 善定位精度。当有多台接收机时,应采用网定 位方式,可检核和控制多种误差对观测量的影 响,明显提高定位精度。 卫星
在高精度静态相对定位中，当仅有两台接收机时， 一般应考虑将单独测定的基线向量联结成向量 网（三角网或导线网），以增强几何强度，改 善定位精度。当有多台接收机时，应采用网定 位方式，可检核和控制多种误差对观测量的影 响，明显提高定位精度。 卫星
由于当距离不太远的两个测站同步观测相同卫星 时GPS的各种观测误差具有较强的相关性,所 以一种简单而有效的消除或减弱误差的方法就 是将GPS的各种观测量进行不同的线形组合。 然后作为相对定位的相关观测量 优点: 消除或减弱一些具有系统性误差的影响,如卫星 轨道误差、钟差和大气折射误差等 减少平差计算中未知数的个数
由于当距离不太远的两个测站同步观测相同卫星 时GPS的各种观测误差具有较强的相关性，所 以一种简单而有效的消除或减弱误差的方法就 是将GPS的各种观测量进行不同的线形组合。 然后作为相对定位的相关观测量。 优点： •消除或减弱一些具有系统性误差的影响，如卫星 轨道误差、钟差和大气折射误差等。 •减少平差计算中未知数的个数
1静态相对定位的观测方程 (1)基本观测量及其线性组合 假设安置在基线端点的接收机T(i=1,2),对GPS卫星s和 Sk,于历元t和t2进行了同步观测,可以得到如下的载 波相位观测量:φ(t1)、q+(t2)、φ1k(t1)、φ1t2) q2(t1)、q(t2)、φ2{t1)、q2k(t2)。若取符号△qp(t) Vqp(t)和δq(t)分别表示不同接收机之间、不同卫星之间 和不同观测历元之间的观测量之差,则有 △(1)=2(1)-1(t) V()=q(1)-{(t) oq(t)=qp{(12)-q(4)
1 静态相对定位的观测方程 （1）基本观测量及其线性组合 假设安置在基线端点的接收机Ti (i=1,2)，对GPS卫星s j和 s k，于历元t1和t2进行了同步观测，可以得到如下的载 波相位观测量：1 j (t1 )、 1 j (t2 ) 、 1 k (t1 ) 、 1 k (t2 )、 2 j (t1 ) 、 2 j (t2 )、 2 k (t1 )、 2 k (t2 )。若取符号j (t)、 i (t)和i j (t)分别表示不同接收机之间、不同卫星之间 和不同观测历元之间的观测量之差，则有 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 1 2 1 t t t t t t t t t j i j i j i j i k i i j j j = − = − = −