《GPS距离测量》PPT课件

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1、GPS原理及其应用(八)第四章距离测量与GPS定位§4.1利用测距码测定卫地距§4.1利用测距码测定卫地距GPS定位的基本原理需解决的两个关键问题如何确定卫星的位置如何测量出站星距离测距方法双程测距用于电磁波测距仪单程测距用于GPS距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距方法测距码C/A码（测距时有模糊度）P码距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距码信号传播时间测距码测距原理①距离测定的基本思路信号（测距码）传播时间的测定信号传播时间的测定距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距码测距原理测距码测距原理②利用测距码测距的必要条件必须了解测距

2、码的结构利用测距码进行测距的优点采用的是CDMA（码分多址）技术易于捕获微弱的卫星信号可提高测距精度便于对系统进行控制和管理（如AS）每颗GPS卫星都采用特定的伪随机噪声码微弱信号的捕获距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距码测距原理Z跟踪技术ASP码+W码Y码W码的码元宽度比Y码大几十倍Z跟踪技术原理将相关间隔（积分间隔）限定在一个W码码元内距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>Z跟踪技术伪距测量的特点优点无模糊度缺点精度低距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>伪距测量的特点GPS测量的基本观测方程距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距

3、>GPS测量的基本观测方程对流层折射延迟改正电离层折射延迟改正接收机钟的改正数卫星钟的改正数信号离开卫星的时刻（由卫星钟测定）信号到达接收机的时刻（由接收机钟测定）测距码测距的观测方程距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距码测距的观测方程站星真实距离是用坐标反算的距离伪距测量的误差方程距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距码测距的误差方程Essenceofabsolutepositioning(绝对定位的实质)Absolutepositioningisakindofspatialdistancebackwardintersection(空间距离后

4、方交会）.Atleast4rangeobservablesareneededinordertoestimate4parameters.(至少观测四颗卫星)Currently,absolutepositioningaccuracyisabout10-40musingbroadcastephemerisduetoorbitalerror,clockerrorandatmosphericerrors.（精度10-40m）Question:Whatisthedifferencebetweenabsolutepositioningandtraditionaldistancei

5、ntersectionontheground？Inthecaseofmultipleepochsofobservation(ormorethan4satellites)LeastSquaresAdjustmentproblem!)Thenumberofunknowns:3coordinates+nreceiverclockerrorterms,eachcorrespondingtoaseparateepochofobservation(1ton)。Errorequationinformofmatrix：A:designmatrixL:observationvect

6、orP:weightmatrixδY:vectorofunknownsTheestimatedunknowns:Covariance(协方差阵)：Estimatedunknowns:IfPisaunitweightmatrix,thencovariancematrixis:Cofactormatrix(协因数阵)DilutionofPrecision(精度因子)—DOP）UnitweightstandarddeviationAccordingtoerrorpropagationlaw,cofactormatrixinformofgeodeticcoordinates

7、isHDOP--HorizontalDOP(平面位置精度因子）：dilutionofprecisionVDOP--VerticalDOP(高程精度因子）：PDOP--PositionDOP(空间位置精度因子）：TDOP--TimeDOP(接收机钟差精度因子)：GDOP--GeometricDOP(几何精度因子)：GeometricstrengthofConstellation(星座)TherelationshipbetweengeometricstrengthandGDOPbadGDOPGoodGDOPDistributionofSatellitesandGeo