距離測量與GPS定位利用測距碼測定衛(wèi)地距載波相位測量PPT課件

1、4.1 利用測距碼測定衛(wèi)地距第1頁/共14頁GPS定位的基本原理需解決的兩個關(guān)鍵問題 如何確定衛(wèi)星的位置 如何測量出站星距離第2頁/共14頁測距方法 雙程測距用于電磁波測距儀 單程測距用于GPS距離測量與GPS定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距方法第3頁/共14頁測距碼C/A碼（測距時有模糊度）P碼距離測量與GPS定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距碼第4頁/共14頁信號傳播時間測距碼測距原理 距離測定的基本思路 信號（測距碼）傳播時間的測定dtTutTuTRT)()(1相關(guān)系數(shù)：ctc信號傳播時間的測定距離測量與GPS定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距碼測距原理第5頁/共14頁測距碼測距原理 利用測

2、距碼測距的必要條件 必須了解測距碼的結(jié)構(gòu) 利用測距碼進(jìn)行測距的優(yōu)點 采用的是CDMA（碼分多址）技術(shù) 易于捕獲微弱的衛(wèi)星信號 可提高測距精度 便于對系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理每顆GPS衛(wèi)星都采用特定的偽隨機噪聲碼微弱信號的捕獲距離測量與GPS定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距碼測距原理第6頁/共14頁偽距測量的特點 優(yōu)點 無模糊度 缺點 精度低距離測量與GPS定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距 偽距測量的特點第7頁/共14頁對流層折射延遲改正電離層折射延遲改正接收機鐘的改正數(shù)衛(wèi)星鐘的改正數(shù)信號離開衛(wèi)星的時刻（由衛(wèi)星鐘測定）信號到達(dá)接收機的時刻（由接收機鐘測定）RSRSsRRStttropiontropionab

3、ttabtatbSRtRbtSaSRVcVcVVVVcVcVccVVcttcVtVtttc)()()()()()(故：站星真實距離：則：；設(shè)：偽距：測距碼測距的觀測方程距離測量與GPS定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距碼測距的觀測方程第8頁/共14頁4.2 載波相位測量第9頁/共14頁載波相位測量的關(guān)鍵技術(shù)重建載波 重建載波 將非連續(xù)的載波信號恢復(fù)成連續(xù)的載波信號。載波調(diào)制了電文之后變成了非連續(xù)的波偽距測量與載波相位測量距離測量與GPS定位 載波相位測量 載波相位測量的關(guān)鍵技術(shù)重建載波第10頁/共14頁GPS載波相位測量的基本原理距離測量與GPS定位 載波相位測量 GPS載波相位測量的基本原理S

4、R SR)SR( )tR( )tS接收機根據(jù)自身的鐘在 時刻復(fù)制信號的相位tR接收機根據(jù)自身的鐘在 時刻所接收到衛(wèi)星在時刻所發(fā)送信號的相位tRtS tR tS理想情況實際情況第11頁/共14頁載波相位觀測值 觀測值 整周計數(shù) 整周未知數(shù)（整周模糊度）載波相位觀測值)()()()()(000FrIntNFrIntFriii通常表示為：以后的觀測：首次觀測： Int0NN0Fr0N0Int( )iFrit0ti距離測量與GPS定位 載波相位測量 載波相位觀測值第12頁/共14頁載波相位測量的特點 優(yōu)點 精度高，測距精度可達(dá)0.1mm量級 難點 整周未知數(shù)問題（接收機只能記錄這個差值的非整周部分其整周部分尚且未知稱為整周模糊度. ） 整周跳變問題（觀測過程中信號失鎖相位觀測量會產(chǎn)生跳變稱為周跳. ） 由于觀測值中存在整周模糊度和周