1.2GPS衛(wèi)星定位原理

1、GPS基礎(chǔ)理論 GPS究竟是怎么定位的？ GPS衛(wèi)星定位原理 GPSGPS定位分類定位分類 靜態(tài)定位靜態(tài)定位 動態(tài)定位動態(tài)定位 絕對定位絕對定位 相對定位相對定位 絕對定位絕對定位 GPSGPS絕對定位的原理絕對定位的原理 以GPS衛(wèi)星和用戶接收機天線之間的距 離（或距離差）觀測量為基礎(chǔ)，根據(jù)已知的 衛(wèi)星瞬時坐標，來確定接收機天線所對應(yīng)的 點位，即觀測站的位置。 GPS絕對定位方法的實質(zhì)是測量學中的 空間距離后方交會。原則上觀測站位于以3 顆衛(wèi)星為球心，相應(yīng)距離為半徑的球與觀測 站所在平面交線的交點上。 幾何精度因子幾何精度因子GDOPGDOP越小，定位精度越高越小，定位精度越高 根據(jù)偽距觀測

2、量的性質(zhì)進行絕對定位分類根據(jù)偽距觀測量的性質(zhì)進行絕對定位分類 絕對定位絕對定位偽距定位法偽距定位法 測相偽距絕對定位測相偽距絕對定位 測碼偽距絕對定位測碼偽距絕對定位 根據(jù)接收機天線所處的狀態(tài)進行絕對定位分類根據(jù)接收機天線所處的狀態(tài)進行絕對定位分類 絕對定位絕對定位 動態(tài)絕對定位動態(tài)絕對定位 靜態(tài)絕對定位靜態(tài)絕對定位 動態(tài)絕對定位動態(tài)絕對定位 在定位過程中， 接收機位于運動中 的載體，天線也處 于運動狀態(tài)，通過 絕對動態(tài)定位測定 一個動點的實時位 置，多余觀測量少， 定位精度較低。 相對定位相對定位 開普勒定律開普勒定律-行星運動定律行星運動定律1 1 開普勒第一定律，也稱橢圓定律； 也稱軌道

3、定律： 每一個行星都沿各自的橢圓軌道環(huán) 繞太陽，而太陽則處在橢圓的一個焦點 中。 開普勒定律開普勒定律-行星運動定律行星運動定律2 2 開普勒第二定律，也稱面積定律： 在相等時間內(nèi)，太陽和運動中的行星的連線（向量半徑） 所掃過的面積都是相等的。 這一定律實際揭示了行星繞太陽公轉(zhuǎn)的角動量守恒。 開普勒定律開普勒定律-行星運動定律行星運動定律3 3 開普勒第三定律，也稱調(diào)和定律，也稱周期定律： 是指繞以太陽為焦點的橢圓軌道運行的所有行星，其橢 圓軌道半長軸的立方與周期的平方之比是一個常量。 開普勒軌道參數(shù)開普勒軌道參數(shù) 橢圓形狀大?。?長半徑a，偏心率e 衛(wèi)星軌道面和地球體： 升交點的赤經(jīng)， 軌道

4、面傾角i 橢圓在軌道平面的定向： 近地點角距 衛(wèi)星在軌道的實時位置： 衛(wèi)星的真近點角f 衛(wèi)星星歷衛(wèi)星星歷 描述有關(guān)衛(wèi)星運行軌道的信息。 衛(wèi)星星歷 預(yù)報星歷（廣播星歷）預(yù)報星歷（廣播星歷） 后處理星歷（精密星歷后處理星歷（精密星歷) ) 2h更新一次；實時獲??；精度20m-40m； 跟蹤站數(shù)據(jù)計算；分米級；投資大； 衛(wèi)星信號衛(wèi)星信號 衛(wèi)星信號衛(wèi)星信號 通過增大系統(tǒng)帶寬的方法降低所要求的 信噪比，即用很小的發(fā)射功率實現(xiàn)遙遠的衛(wèi) 星通信，對于電能緊張的GPS衛(wèi)星極為有益。 衛(wèi)星信號衛(wèi)星信號 GPS衛(wèi)星采用偽噪聲碼傳遞導(dǎo)航電文的目的在于： 節(jié)省衛(wèi)星電能，增強GPS信號的抗干擾性，實現(xiàn)信息的保 密傳送。

5、 導(dǎo)航電文導(dǎo)航電文 導(dǎo)航電文導(dǎo)航電文 各GPS衛(wèi)星以50 bps（每秒比特） 播發(fā)1500bit的導(dǎo)航電文。 電文包含有系統(tǒng)時間、時鐘改正 參數(shù)、電離層延遲模型參數(shù)、衛(wèi)星星 歷及衛(wèi)星健康狀況、由C/A碼捕獲P碼 的信息等。這是為了給用戶提供時間、 位置坐標、速度等結(jié)果數(shù)據(jù)，而用于 GPS信號處理的有關(guān)信息。導(dǎo)航電文同 樣以二進制碼的形勢播送給用戶，因 此又叫數(shù)據(jù)碼，或稱D碼。 GPSGPS通用數(shù)據(jù)交換格式通用數(shù)據(jù)交換格式-RINEX-RINEX RINEX (Receiver Independent Exchange Format/ 與接收機無關(guān)的交換格式) 是一種在GPS測量應(yīng)用中普遍采用的標準數(shù)據(jù)格式。該格式 采用文本文件存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)記錄格式與接收機的制造廠商和 具體型號無關(guān)。 現(xiàn)在，RINEX格式已經(jīng)成為了GPS測量應(yīng)用等的標準數(shù)據(jù)格 式，幾乎所有測量型GPS接收機廠商都提供將其格式文件轉(zhuǎn)換為 RINEX格式文件的工具，而且?guī)缀跛械臄?shù)據(jù)分析處理軟件都能 夠直接讀取RINEX格式的數(shù)據(jù)。這意味著在實際觀測作