课件第3讲gps伪距测量原理.pptx

第三讲 GPS伪距测量原理;第三讲 GPS卫星定位的基本原理;第一节 GPS定位概述;第一节 GPS定位概述;第一节 GPS定位概述;第一节 GPS定位概述;第一节 GPS定位概述;一、静态定位与动态定位;在定位过程中，接收机位于运动着的 载体，天线也处于运动状态的定位。;一、静态定位与动态定位;二、单点定位与相对定位;采用两台以上的接收 机同步观测相同的GPS 卫星，以确定接收机 天线间的相互位置关 系的一种方法。;三、主动式测距与被动式测距;只要求仪器钟自身能在信号往、返 时间段中保持稳定，不影响测距精度。;三、主动式测距与被动式测距;三、主动式测距与被动式测距;四、GPS定位的基本方法;（一）卫星射电干涉测量;（二）多普勒定位法;（三）伪距定位法;伪距定位法的优点;（四）载波相位测量;第二节 伪距定位原理;第二节 伪距法定位;C/A码物理特性： 码长：1023bit 码元宽度：0.97752微秒 周期：1毫秒 数码率：1.023Mbit/s P码物理特性： 码长：2.35×1014bit 码元宽度：0.097752微秒 周期：267天 数码率：10.23Mbit/s;一、测定伪距的方法;由时延器测定出两信号间的时间延迟。;发射码;1;一、测定伪距的方法;二、伪距法定位的原理;二、伪距法定位的原理;二、伪距法定位的原理;实际应用中将接收机的钟差 也 视作未知数，建立数学模型。 ;泰勒级数展开： 试对函数√x3 线性化。保留到一次项。 若函数为x2+y2 呢？ ;三、伪距法定位的计算;三、伪距法定位的计算;三、伪距法定位的计算;四、伪距法定位的应用;（2）直接相对定位 当两个测站进行同步观测时， 产生两个数学式，相减后建立 起伪距定位法用于相对定位的 数学模型，然后解算出坐标差。;第三节 测相伪距测量;载波信号是一种周期性的正弦信号， 相位测量只能测定起不足一个波长 的小数部分，无法测定整波长个 数。因而存在着整周数的不确定性 问题，使得解算过程复杂化。;一、载波相位测量原理 二、载波相位测量观测方程 三、载波相位测量差分法;一、载波相位测量原理;;二、载波相位测量观测方程;当在初始历元t0锁定卫星： 锁定后连续观测，到ti时刻： ;卫星到测站的几何距离?? 载波传播时间，假设GPS标准时间下，卫星Sj在tj(gps)时刻发射信号 于ti（GPS）时刻接收机接收信号 ，则相位差： 卫星和接收机均有相等的高稳定频率f：;其中： 将上式在 处泰勒展开并略去二次以后的项目。 式中接收机钟相对GPS时存在误差 在ti处泰勒展开： ;考虑电离层，对流层等影响： 考虑两个钟差，并将时间延迟的线性表达式子带入并线性化学得： ;三、GPS测速;四、GPS定时;本章小结;本章小结;本章小结;在某一瞬间利用GPS接收机同时测定 至少四颗卫星的伪距，根据已知的卫 星位置和伪距观测值，采用距离交会 法求出接收机的三维坐标和时钟改正 数。 ;本章小结;本章小结