GPS原理及其應(yīng)用11.ppt

GPS原理及其應(yīng)用 (十一),第四章 距離測(cè)量與GPS定位,4.6 單點(diǎn)定位 4.7 相對(duì)定位,4.6 單點(diǎn)定位,GPS測(cè)量定位方法分類,定位模式 絕對(duì)定位（單點(diǎn)定位） 相對(duì)定位 差分定位 定位時(shí)接收機(jī)天線的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 靜態(tài)定位天線相對(duì)于地固坐標(biāo)系靜止 動(dòng)態(tài)定位天線相對(duì)于地固坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng) 獲得定位結(jié)果的時(shí)效 事后定位 實(shí)時(shí)定位 觀測(cè)值類型 偽距測(cè)量 載波相位測(cè)量,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 GPS測(cè)量定位方法分類,單點(diǎn)定位簡(jiǎn)介,定義 單獨(dú)利用一臺(tái)接收機(jī)確定待定點(diǎn)在地固坐標(biāo)系中絕對(duì)位置的方法 定位結(jié)果與所用星歷同屬一坐標(biāo)系的絕對(duì)坐標(biāo) 采用廣播星歷時(shí)屬WGS-84 采用IGS International GPS Service精密星歷時(shí)為ITRF International Terrestrial Reference Frames 特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：一臺(tái)接收機(jī)單獨(dú)定位，觀測(cè)簡(jiǎn)單，可瞬時(shí)定位 缺點(diǎn)：精度主要受系統(tǒng)性偏差的影響，定位精度低 應(yīng)用領(lǐng)域 低精度導(dǎo)航、資源普查、軍事、.,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 單點(diǎn)定位簡(jiǎn)介,偽距單點(diǎn)定位的誤差方程,對(duì)于衛(wèi)星i，在某一個(gè)歷元的誤差方程為,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 偽距單點(diǎn)定位的誤差方程,單點(diǎn)定位有4個(gè)待定參數(shù)，因而至少需要同時(shí)觀測(cè)4顆以上的衛(wèi)星，才能同時(shí)確定出所有的待定參數(shù)。,偽距單點(diǎn)定位的誤差方程,對(duì)在某歷元同時(shí)觀測(cè)的n顆衛(wèi)星，其誤差方程及位置解為,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 偽距單點(diǎn)定位的誤差方程,DOP值,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值的定義,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 DOP值,DOP值,DOP值與定位精度 DOP值的性質(zhì) DOP值與單點(diǎn)定位時(shí)，所觀測(cè)衛(wèi)星的數(shù)量與分布有關(guān)，它所表示的是定位的幾何條件 DOP值越小，定位的幾何條件越好,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 DOP值,DOP值,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 DOP值,DOP值,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 DOP值,載波相位單點(diǎn)定位的誤差方程,對(duì)于衛(wèi)星i，誤差方程為,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 載波相位單點(diǎn)定位的誤差方程,載波相位單點(diǎn)定位的誤差方程,若在k個(gè)歷元里每歷元均觀測(cè)了n顆相同的衛(wèi)星，則誤差方程,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 載波相位單點(diǎn)定位的誤差方程,載波相位單點(diǎn)定位的誤差方程,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 載波相位單點(diǎn)定位的誤差方程,載波相位單點(diǎn)定位的誤差方程,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 載波相位單點(diǎn)定位的誤差方程,假定在k個(gè)歷元中連續(xù)對(duì)n顆衛(wèi)星進(jìn)行了觀測(cè)，則通常有3+k+n個(gè)待定參數(shù)（3個(gè)位置參數(shù)、k個(gè)整周模糊度參數(shù)和n個(gè)接收機(jī)鐘差參數(shù)），因而，僅采用載波相位觀測(cè)值無(wú)法實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)單點(diǎn)定位。,單點(diǎn)定位的誤差源及應(yīng)對(duì)方法,衛(wèi)星星歷 精密星歷 衛(wèi)星鐘差 精密鐘差、地面跟蹤 電離層延遲 雙頻改正 對(duì)流層延遲 模型改正,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 單點(diǎn)定位的誤差源及應(yīng)對(duì)方法,精密單點(diǎn)定位,精密單點(diǎn)定位 PPP Precise Point Positioning 特點(diǎn) 主要觀測(cè)值為載波相位 采用精密的衛(wèi)星軌道和鐘數(shù)據(jù) 采用復(fù)雜的模型 定位精度 亞分米級(jí) 用途 全球高精度測(cè)量 衛(wèi)星定軌,距離測(cè)量與GPS定位 單點(diǎn)定位 精密單點(diǎn)定位,4.7 相對(duì)定位,概述,定義 確定進(jìn)行同步觀測(cè)的接收機(jī)之間相對(duì)位置的定位方法，稱為相對(duì)定位。 定位結(jié)果 與所用星歷同屬一坐標(biāo)系的基線向量（坐標(biāo)差）及其精度信息 采用廣播星歷時(shí)屬WGS-84 采用IGS International GPS Service精密星歷時(shí)為ITRF International Terrestrial Reference Frame 基線向量中含有：2個(gè)方位基準(zhǔn)（一個(gè)水平方法，一個(gè)垂直方位）和1個(gè)尺度基準(zhǔn)，不含有位置基準(zhǔn),距離測(cè)量與GPS定位 相對(duì)定位 概述,概述,特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：定位精度高 缺點(diǎn)： 多臺(tái)接收共同作業(yè)，作業(yè)復(fù)雜 數(shù)據(jù)處理復(fù)雜 不能直接獲取絕對(duì)坐標(biāo) 應(yīng)用 高精度測(cè)量定位及導(dǎo)航,相對(duì)定位,距離測(cè)量與GPS定位 相對(duì)定位 概述,觀測(cè)方程,非差觀測(cè)方程 單差觀測(cè)方程 雙差觀測(cè)方程,距離測(cè)量與GPS定位 相對(duì)定位 觀測(cè)方程,各種誤差對(duì)相對(duì)定位結(jié)果的影響,衛(wèi)星軌道誤差 削弱 衛(wèi)星鐘差 消除 大氣折射誤差 削弱 接收機(jī)鐘差 消除 接收機(jī)天線相位中心偏差和變化 消除,距離測(cè)量與GPS定位 相對(duì)定位 各種誤差對(duì)相對(duì)定位結(jié)果的影響,相對(duì)定位的類型,靜態(tài)定位 普通靜態(tài)定位 快速靜態(tài)定位 Go and Stop 快速確定整周未知數(shù) 動(dòng)態(tài)定位 動(dòng)態(tài)定位中整周未知數(shù)的確定 靜態(tài)初始化 動(dòng)態(tài)初始化（OTF） 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位（RTK Real Time