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GPS 原理及其应用 ( 十一 )

GPS 原理及其应用 ( 十一 ). 第四章 距离测量与 GPS 定位. §4.6 单点定位 §4.7 相对定位. §4.6 单点定位. 距离测量与 GPS 定位 > 单点定位 > GPS 测量定位方法分类. GPS 测量定位方法分类. 定位模式 绝对定位（单点定位） 相对定位 差分定位 定位时接收机天线的运动状态 静态定位－天线相对于地固坐标系静止 动态定位－天线相对于地固坐标系运动 获得定位结果的时效 事后定位 实时定位 观测值类型 伪距测量 载波相位测量. 距离测量与 GPS 定位 > 单点定位 > 单点定位简介.

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GPS 原理及其应用 ( 十一 )

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Presentation Transcript

  1. GPS原理及其应用(十一)

  2. 第四章 距离测量与GPS定位 §4.6 单点定位 §4.7 相对定位

  3. §4.6 单点定位

  4. 距离测量与GPS定位 > 单点定位 > GPS测量定位方法分类 GPS测量定位方法分类 • 定位模式 • 绝对定位（单点定位） • 相对定位 • 差分定位 • 定位时接收机天线的运动状态 • 静态定位－天线相对于地固坐标系静止 • 动态定位－天线相对于地固坐标系运动 • 获得定位结果的时效 • 事后定位 • 实时定位 • 观测值类型 • 伪距测量 • 载波相位测量

  5. 距离测量与GPS定位> 单点定位 > 单点定位简介 单点定位简介 • 定义 • 单独利用一台接收机确定待定点在地固坐标系中绝对位置的方法 • 定位结果－与所用星历同属一坐标系的绝对坐标 • 采用广播星历时属WGS-84 • 采用IGS – International GPS Service精密星历时为ITRF – International Terrestrial Reference Frames • 特点 • 优点：一台接收机单独定位，观测简单，可瞬时定位 • 缺点：精度主要受系统性偏差的影响，定位精度低 • 应用领域 • 低精度导航、资源普查、军事、...

  6. 距离测量与GPS定位> 单点定位 > 伪距单点定位的误差方程 伪距单点定位的误差方程① • 对于卫星i，在某一个历元的误差方程为

  7. 距离测量与GPS定位> 单点定位 > 伪距单点定位的误差方程 伪距单点定位的误差方程② • 对在某历元同时观测的n颗卫星，其误差方程及位置解为 单点定位有4个待定参数，因而至少需要同时观测4颗以上的卫星，才能同时确定出所有的待定参数。

  8. 距离测量与GPS定位> 单点定位 > DOP值 DOP值① • DOP（Dilution of Precision） • GDOP – Geometry Dilution of Precision • PDOP – Position Dilution of Precision • TDOP – Time Dilution of Precision • HDOP – Horizontal Dilution of Precision • VDOP – Vertical Dilution of Precision DOP值的定义

  9. 距离测量与GPS定位> 单点定位 > DOP值 DOP值② • DOP值与定位精度 • DOP值的性质 • DOP值与单点定位时，所观测卫星的数量与分布有关，它所表示的是定位的几何条件 • DOP值越小，定位的几何条件越好

  10. 距离测量与GPS定位> 单点定位 > DOP值 DOP值③

  11. 距离测量与GPS定位> 单点定位 > DOP值 DOP值④

  12. 距离测量与GPS定位 > 单点定位 > 载波相位单点定位的误差方程 载波相位单点定位的误差方程① • 对于卫星i，误差方程为

  13. 距离测量与GPS定位 > 单点定位 > 载波相位单点定位的误差方程 载波相位单点定位的误差方程② • 若在k个历元里每历元均观测了n颗相同的卫星，则误差方程

  14. 距离测量与GPS定位 > 单点定位 > 载波相位单点定位的误差方程 载波相位单点定位的误差方程③

  15. 距离测量与GPS定位 > 单点定位 > 载波相位单点定位的误差方程 载波相位单点定位的误差方程④ 假定在k个历元中连续对n颗卫星进行了观测，则通常有3+k+n个待定参数（3个位置参数、k个整周模糊度参数和n个接收机钟差参数），因而，仅采用载波相位观测值无法实现瞬时单点定位。

  16. 距离测量与GPS定位> 单点定位 > 单点定位的误差源及应对方法 单点定位的误差源及应对方法 • 卫星星历 • 精密星历 • 卫星钟差 • 精密钟差、地面跟踪 • 电离层延迟 • 双频改正 • 对流层延迟 • 模型改正

  17. 距离测量与GPS定位> 单点定位 > 精密单点定位 精密单点定位 • 精密单点定位 • PPP – Precise Point Positioning • 特点 • 主要观测值为载波相位 • 采用精密的卫星轨道和钟数据 • 采用复杂的模型 • 定位精度 • 亚分米级 • 用途 • 全球高精度测量 • 卫星定轨

  18. §4.7 相对定位

  19. 距离测量与GPS定位> 相对定位 > 概述 概述① • 定义 • 确定进行同步观测的接收机之间相对位置的定位方法，称为相对定位。 • 定位结果 • 与所用星历同属一坐标系的基线向量（坐标差）及其精度信息 • 采用广播星历时属WGS-84 • 采用IGS – International GPS Service精密星历时为ITRF – International Terrestrial Reference Frame • 基线向量中含有：2个方位基准（一个水平方法，一个垂直方位）和1个尺度基准，不含有位置基准

  20. 距离测量与GPS定位> 相对定位 > 概述 概述② • 特点 • 优点：定位精度高 • 缺点： • 多台接收共同作业，作业复杂 • 数据处理复杂 • 不能直接获取绝对坐标 • 应用 • 高精度测量定位及导航 相对定位

  21. 距离测量与GPS定位 > 相对定位 > 观测方程 观测方程 • 非差观测方程 • 单差观测方程 • 双差观测方程

  22. 距离测量与GPS定位> 相对定位 > 各种误差对相对定位结果的影响 各种误差对相对定位结果的影响 • 卫星轨道误差 –削弱 • 卫星钟差 –消除 • 大气折射误差 –削弱 • 接收机钟差 –消除 • 接收机天线相位中心偏差和变化 –消除

  23. 距离测量与GPS定位 > 相对定位 > 相对定位的类型 相对定位的类型 • 静态定位 • 普通静态定位 • 快速静态定位 • Go and Stop • 快速确定整周未知数 • 动态定位 • 动态定位中整周未知数的确定 • 静态初始化 • 动态初始化（OTF） • 实时动态定位（RTK – Real Time Kinematic） • 单基准站RTK • 多基准站RTK（网络RTK）

  24. 距离测量与GPS定位> 相对定位 > RTK – 实时动态 RTK –实时动态 • Real Time Kinematic

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