GPS偽距單點定位

1、一計算流程GPS單點定位的原理比較簡單，主要就是空間距離的后方交會，用一臺接收機(jī)同時接受四 個或者以上衛(wèi)星的信號得出衛(wèi)星的位置坐標(biāo)和衛(wèi)星與接收機(jī)的距離，運用后方交會解算出接收機(jī)的三維坐標(biāo)。其中，接收機(jī)鐘誤差作為一個參數(shù)參與解算。如果觀測的衛(wèi)星數(shù)目多于四顆，則采用最小二乘法進(jìn)行平差求解。1，讀取數(shù)據(jù)包括讀取0文件和N文件里的數(shù)據(jù)0文件里包括頭文件和觀測數(shù)據(jù)文件。頭文件里要讀取出觀測日期、 接收機(jī)近似坐標(biāo)，觀測間隔，觀測數(shù)據(jù)類型等。觀測數(shù)據(jù)文件包括觀測時間，衛(wèi)星數(shù)量，衛(wèi)星質(zhì)量標(biāo)記，衛(wèi)星的偽隨機(jī)編號，之后分每個歷元有對各顆衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)，例如，P1、P2、L1、L2，要將這些數(shù)據(jù)讀取出來。N文件里包

2、含的數(shù)據(jù)種類比較多， 主要包括衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)可以求解出衛(wèi)星 的位置坐標(biāo)。數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星鐘差參考時刻、衛(wèi)星星歷參考時刻，以及參考時刻升交點赤徑、 參考時刻軌道傾角等好多參數(shù)信息。2，計算衛(wèi)星位置衛(wèi)星計算位置里面采用模塊函數(shù)的方式，可以直接調(diào)用。在讀取N文件中的數(shù)據(jù)之后，可以調(diào)用這些已經(jīng)讀出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行使用，函數(shù)提供兩個形參，一個是星歷數(shù)據(jù)的編號， 另外一個是衛(wèi)星信號發(fā)射時刻。計算過程比較繁瑣，一步一步的算就行。3，交會定位計算p = R"十怡4= JCX 'j尸 + (丫一 V尸 + (Z-刃嚴(yán)+ .(> =1.2,3.4) (1)一般每個歷元的衛(wèi)星數(shù)目不止四

3、顆，通常采用最小二乘法進(jìn)行平差求解。公式為: V=A SX-L。在具體計算的時候，首先要對( 1)式進(jìn)行線性化，得到矩陣 A，L，這 中間要用到很多矩陣的運算。在求得衛(wèi)星位置之后，要對 0文件中每個歷元里的衛(wèi)星編號與 N文件中的衛(wèi)星編號進(jìn)行匹 配，如果匹配成功，再對時間進(jìn)行匹配， 如果時間差小于兩個小時，那么該數(shù)據(jù)可以用于運 算。就這樣，一個歷元里匹配出的衛(wèi)星數(shù)目超過4個的話，就可以通過平差計算出接收機(jī)的坐標(biāo)了。打開導(dǎo)油文件&打幵觀測門文件讀取觀測0文件<不歷元）讀取辱賦N文件（個PRN星歷）1成功失敗i| Hprn II星坐標(biāo)祐壞4啊卅算接收機(jī)坐標(biāo)（>4W hi小二乘法）

4、4, GPS時間的計算GPS時間的計算比較簡單，計算出參考 1980年1月6日0時0分0秒的不足一周的秒數(shù)。 主要在于判斷所在的年是否為閏年，是否超過2月份，其他的問題就比較簡單，采用一個Select Case的條件語句就可以了，函數(shù)最后得到不足一周的秒數(shù)就行。5，模塊矩陣的計算矩陣的運算是這個程序的最重要的部分，采用VB編寫矩陣運算經(jīng)常容易出錯，經(jīng)常容易出現(xiàn)下標(biāo)越界、類型不正確等等問題。但是，矩陣運算本身并不復(fù)雜，要實現(xiàn)的話也會一步步運算就可以，難度大一點的在于矩陣的行列式，矩陣乘法，矩陣求逆。矩陣編好了后，可以 直接調(diào)用。二、一些數(shù)據(jù)迭代計算1、在計算衛(wèi)星位置的時候，關(guān)于偏近點角的計算需要

5、進(jìn)行迭代求解以提高精度。迭代可以 保證偏近點角的精度。2、坐標(biāo)迭代計算這個過程比較麻煩，在交會定位中，設(shè)計到一些數(shù)據(jù)的初始化，如衛(wèi)星信號的傳播時間，衛(wèi)星與接收機(jī)的距離，衛(wèi)星坐標(biāo)，接收機(jī)的坐標(biāo)等等。衛(wèi)星信號的傳播時間初始按照0.07秒計算，在第一次算出接收機(jī)的坐標(biāo)之后，就可以再次得出信號傳播時間以及衛(wèi)星坐標(biāo)、計算出衛(wèi)星與接收機(jī)的距離， 重新運用最小二乘法進(jìn)行平差計算。以此類推，用DO循環(huán)進(jìn)行迭代計算，知道最后二次的坐標(biāo)計算結(jié)果小于之前預(yù)設(shè)的值就行。最后一次迭代的坐標(biāo)值就作為接收機(jī)坐標(biāo)。（關(guān)于這方面，本程序的調(diào)試還有些問題 ）三、部分問題處理方式1偽距電離層改正采用雙頻觀測值的組合解法會消除部分偽

6、距電離層帶來的誤差影響。2、參考星歷的選取由于衛(wèi)星星歷每2小時發(fā)送一次，所以一般衛(wèi)星信號發(fā)射時刻與衛(wèi)星星歷播報時刻不對應(yīng)， 在計算時要選擇離衛(wèi)星發(fā)射時刻時間間隔最近的星歷參數(shù)作為計算衛(wèi)星位置的衛(wèi)星星歷。具體在程序中，只要它們之間的時間間隔小于1小時，就可以使用。3、衛(wèi)星發(fā)射信號時刻歸化衛(wèi)星發(fā)射信號時刻采用 GPS時間系統(tǒng)，時間經(jīng)過 GPS時間轉(zhuǎn)換得到不足一周的秒數(shù)。計算 歸化時間的時候，不能大于 302400秒，也不能小于-302400秒，要限制在這個范圍內(nèi)，這 是剛好兩個小時的秒數(shù)。4、地球自轉(zhuǎn)改正由于地球的自轉(zhuǎn)，在衛(wèi)星發(fā)射的信號到達(dá)接收機(jī)時，衛(wèi)星與接收機(jī)產(chǎn)生一個相對移動的位移， 為了將兩者坐標(biāo)統(tǒng)一在地心地固坐標(biāo)系中，就需要對衛(wèi)星坐標(biāo)進(jìn)行地球自轉(zhuǎn)改正。改正后， 就可以進(jìn)行交會定位計算了。5、變量處理方面由于N文件和O文件里都有大量的數(shù)據(jù)要進(jìn)行讀取，因此，在整個程序里涉及到的變量會 很多，會有一些數(shù)組，常量，一般變量，也會有很多數(shù)組類型。包括全局變量和局部變量的 區(qū)別運用、動態(tài)數(shù)組的重新聲明等。在讀取O文件和N文件所用到的數(shù)組，可以采用結(jié)構(gòu)體的定義方式定義變量以及其中的各個元素，這樣，在運用數(shù)組的時候就會比較方便，而且大大地減少了程序出錯的概率。盡管采用了一些方式來盡可能地提高GPS單點定位的精，但是，實際效果不是特別明