GPS導(dǎo)航定位原理介紹

1、Slide 1定位方法分類定位方法分類按參考點(diǎn)的不同位置劃分為：按參考點(diǎn)的不同位置劃分為：（1）絕對(duì)定位（單點(diǎn)定位）：在地球協(xié)議坐）絕對(duì)定位（單點(diǎn)定位）：在地球協(xié)議坐標(biāo)系中，確定觀測(cè)站相對(duì)地球質(zhì)心的位置。標(biāo)系中，確定觀測(cè)站相對(duì)地球質(zhì)心的位置。（2）相對(duì)定位：在地球協(xié)議坐標(biāo)系中，確定）相對(duì)定位：在地球協(xié)議坐標(biāo)系中，確定觀測(cè)站與地面某一參考點(diǎn)之間的相對(duì)位置。觀測(cè)站與地面某一參考點(diǎn)之間的相對(duì)位置。GPS定位方法分類定位方法分類Slide 2按用戶接收機(jī)作業(yè)時(shí)所處的狀態(tài)劃分：按用戶接收機(jī)作業(yè)時(shí)所處的狀態(tài)劃分：（1）靜態(tài)定位：在定位過(guò)程中，接收機(jī)位置）靜態(tài)定位：在定位過(guò)程中，接收機(jī)位置靜止不動(dòng)，是固定的

2、。靜止?fàn)顟B(tài)只是相對(duì)的，靜止不動(dòng)，是固定的。靜止?fàn)顟B(tài)只是相對(duì)的，在衛(wèi)星大地測(cè)量中的靜止?fàn)顟B(tài)通常是指待定在衛(wèi)星大地測(cè)量中的靜止?fàn)顟B(tài)通常是指待定點(diǎn)的位置相對(duì)其周圍點(diǎn)位沒(méi)有發(fā)生變化，或點(diǎn)的位置相對(duì)其周圍點(diǎn)位沒(méi)有發(fā)生變化，或變化極其緩慢，以致在觀測(cè)期內(nèi)可以忽略。變化極其緩慢，以致在觀測(cè)期內(nèi)可以忽略。（2）動(dòng)態(tài)定位：在定位過(guò)程中，接收機(jī)天線）動(dòng)態(tài)定位：在定位過(guò)程中，接收機(jī)天線處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在絕對(duì)定位和相對(duì)定位中，又都包含靜態(tài)和在絕對(duì)定位和相對(duì)定位中，又都包含靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種形式。動(dòng)態(tài)兩種形式。GPS定位方法分類定位方法分類Slide 3GPS觀測(cè)量的基本概念觀測(cè)量的基本概念無(wú)論采取何種無(wú)論采取

3、何種GPS定位方法，都是通過(guò)定位方法，都是通過(guò)觀測(cè)觀測(cè)GPS衛(wèi)星而獲得某種觀測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星而獲得某種觀測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。的。GPS衛(wèi)星信號(hào)含有多種定位信息，衛(wèi)星信號(hào)含有多種定位信息，根據(jù)不同的要求，可以從中獲得不同的根據(jù)不同的要求，可以從中獲得不同的觀測(cè)量，主要包括：觀測(cè)量，主要包括：根據(jù)碼相位觀測(cè)得出的偽距。根據(jù)碼相位觀測(cè)得出的偽距。根據(jù)載波相位觀測(cè)得出的偽距。根據(jù)載波相位觀測(cè)得出的偽距。由積分多普勒計(jì)數(shù)得出的偽距。由積分多普勒計(jì)數(shù)得出的偽距。由干涉法測(cè)量得出的時(shí)間延遲。由干涉法測(cè)量得出的時(shí)間延遲。Slide 4GPS觀測(cè)量的基本概念觀測(cè)量的基本概念采用積分多普勒計(jì)數(shù)法進(jìn)行定位時(shí)，所需采用積分多

4、普勒計(jì)數(shù)法進(jìn)行定位時(shí)，所需觀測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，一般數(shù)小時(shí)，同時(shí)觀測(cè)過(guò)觀測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，一般數(shù)小時(shí)，同時(shí)觀測(cè)過(guò)程中，要求接收機(jī)的震蕩器保持高度穩(wěn)定。程中，要求接收機(jī)的震蕩器保持高度穩(wěn)定。干涉法測(cè)量時(shí)，所需設(shè)備較昂貴，數(shù)據(jù)處干涉法測(cè)量時(shí)，所需設(shè)備較昂貴，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜。理復(fù)雜。這兩種方法在這兩種方法在GPS定位中，尚難以獲得廣定位中，尚難以獲得廣泛應(yīng)用。泛應(yīng)用。目前廣泛應(yīng)用的基本觀測(cè)量主要有碼相位目前廣泛應(yīng)用的基本觀測(cè)量主要有碼相位觀測(cè)量和載波相位觀測(cè)量。觀測(cè)量和載波相位觀測(cè)量。Slide 5GPSGPS偽距測(cè)量偽距測(cè)量偽距法定位是由偽距法定位是由GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻測(cè)接收機(jī)在某一時(shí)刻測(cè)出的到四顆以上出的到

5、四顆以上GPS衛(wèi)星的偽距以及已知衛(wèi)星的偽距以及已知的衛(wèi)星位置，采用距離交會(huì)的方法（原理的衛(wèi)星位置，采用距離交會(huì)的方法（原理與觀測(cè)方程將隨后介紹）求定接收機(jī)天線與觀測(cè)方程將隨后介紹）求定接收機(jī)天線所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)。所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)。Slide 6什么叫偽距？什么叫偽距？所測(cè)偽距就是由衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到所測(cè)偽距就是由衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到達(dá)達(dá)GPS接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速所得出接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速所得出的量測(cè)距離。由于衛(wèi)星時(shí)鐘、接收機(jī)時(shí)鐘的量測(cè)距離。由于衛(wèi)星時(shí)鐘、接收機(jī)時(shí)鐘的誤差以及無(wú)線電信號(hào)經(jīng)過(guò)電離層和對(duì)流的誤差以及無(wú)線電信號(hào)經(jīng)過(guò)電離層和對(duì)流層中的延遲，實(shí)際測(cè)出的距離與衛(wèi)星到接層中的延遲

6、，實(shí)際測(cè)出的距離與衛(wèi)星到接收機(jī)的幾何距離有一定差值，因此一般稱收機(jī)的幾何距離有一定差值，因此一般稱量測(cè)出的距離為偽距。量測(cè)出的距離為偽距。用用C/A碼進(jìn)行測(cè)量的偽距為碼進(jìn)行測(cè)量的偽距為C/A碼偽距，碼偽距，用用P碼測(cè)量的偽距為碼測(cè)量的偽距為P碼偽距。碼偽距。Slide 7偽距法定位特點(diǎn)偽距法定位特點(diǎn)偽距法定位雖然一次定位精度不高，偽距法定位雖然一次定位精度不高，P碼碼定位誤差約為定位誤差約為10m，C/A碼定位誤差為碼定位誤差為20-30m，但因其具有定位速度快，且無(wú)但因其具有定位速度快，且無(wú)多值性問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)，仍然是多值性問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)，仍然是GPS定位系統(tǒng)定位系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航的最基本方法。同時(shí)，所測(cè)

7、偽距進(jìn)行導(dǎo)航的最基本方法。同時(shí)，所測(cè)偽距又可作為載波相位測(cè)量中解決整波數(shù)不確又可作為載波相位測(cè)量中解決整波數(shù)不確定問(wèn)題（整周模糊度）的輔助資料。定問(wèn)題（整周模糊度）的輔助資料。Slide 8sj(t1)sj(t2)XYZYiXiZiij(t1)ij(t2)GPSGPS定位的幾何關(guān)系定位的幾何關(guān)系Slide 9偽距定位觀測(cè)方程偽距定位觀測(cè)方程假設(shè)衛(wèi)星至觀測(cè)站的幾何距離為假設(shè)衛(wèi)星至觀測(cè)站的幾何距離為 ij，在忽略在忽略大氣影響的情況下可得相應(yīng)的偽距：大氣影響的情況下可得相應(yīng)的偽距：jijijijijijitctccct當(dāng)衛(wèi)星鐘與接收機(jī)鐘嚴(yán)格同步時(shí)，上式所確當(dāng)衛(wèi)星鐘與接收機(jī)鐘嚴(yán)格同步時(shí)，上式所確定的

8、偽距即為站星幾何距離。定的偽距即為站星幾何距離。 為偽距，為偽距， 為真正幾何距離，為真正幾何距離， 為接收機(jī)和衛(wèi)星之間鐘為接收機(jī)和衛(wèi)星之間鐘差。差。jijijitSlide 10通常通常GPS衛(wèi)星的鐘差可從衛(wèi)星發(fā)播的導(dǎo)航衛(wèi)星的鐘差可從衛(wèi)星發(fā)播的導(dǎo)航電文中獲得，經(jīng)鐘差改正后，各衛(wèi)星之間電文中獲得，經(jīng)鐘差改正后，各衛(wèi)星之間的時(shí)間同步差可保持在的時(shí)間同步差可保持在20ns以內(nèi)。如果忽以內(nèi)。如果忽略衛(wèi)星之間鐘差影響，并考慮電離層、對(duì)略衛(wèi)星之間鐘差影響，并考慮電離層、對(duì)流層折射影響，可得：流層折射影響，可得：偽距定位觀測(cè)方程偽距定位觀測(cè)方程)()()(tTtIttcjigjiijijiSlide 11

9、偽距定位觀測(cè)方程偽距定位觀測(cè)方程幾何距離幾何距離 與衛(wèi)星坐標(biāo)（與衛(wèi)星坐標(biāo)（Xs, Ys, Zs）和和接收機(jī)坐標(biāo)（接收機(jī)坐標(biāo)（X,Y,Z）之間有如下關(guān)系：之間有如下關(guān)系：2222ZZYYXXsss其中衛(wèi)星坐標(biāo)可根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航電文求得，其中衛(wèi)星坐標(biāo)可根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航電文求得，所以式中只包含接收機(jī)坐標(biāo)三個(gè)未知數(shù)。所以式中只包含接收機(jī)坐標(biāo)三個(gè)未知數(shù)。由于電離層改正數(shù)和對(duì)流層改正數(shù)可以按由于電離層改正數(shù)和對(duì)流層改正數(shù)可以按照一定的模型求解出，那么如果將接收機(jī)照一定的模型求解出，那么如果將接收機(jī)鐘差鐘差 也作為未知數(shù)，則共有四個(gè)未知數(shù)也作為未知數(shù)，則共有四個(gè)未知數(shù)。因此，接收機(jī)必須同時(shí)至少測(cè)定四顆衛(wèi)。因此，接收

10、機(jī)必須同時(shí)至少測(cè)定四顆衛(wèi)星的距離才能解算出接收機(jī)的三維坐標(biāo)值星的距離才能解算出接收機(jī)的三維坐標(biāo)值。ktSlide 12測(cè)碼偽距觀測(cè)方程的常用形式如下：測(cè)碼偽距觀測(cè)方程的常用形式如下：偽距定位觀測(cè)方程偽距定位觀測(cè)方程式中式中j為衛(wèi)星數(shù)，為衛(wèi)星數(shù)，j1，2，3。)()(2/1222tTtItcZZYYXXjigjijisssSlide 13第三部分第三部分 GPSGPS導(dǎo)航定位原理導(dǎo)航定位原理u偽距測(cè)量偽距測(cè)量u載波相位測(cè)量載波相位測(cè)量u絕對(duì)定位和相對(duì)定位絕對(duì)定位和相對(duì)定位u導(dǎo)航原理與方法導(dǎo)航原理與方法uGPS測(cè)量誤差來(lái)源測(cè)量誤差來(lái)源Slide 14GPSGPS載波相位測(cè)量載波相位測(cè)量載波相位測(cè)量

11、是測(cè)量接收機(jī)接收到的具有多載波相位測(cè)量是測(cè)量接收機(jī)接收到的具有多普勒頻移的載波信號(hào)，與接收機(jī)產(chǎn)生的參考普勒頻移的載波信號(hào)，與接收機(jī)產(chǎn)生的參考載波信號(hào)之間的相位差，通過(guò)相位差來(lái)求解載波信號(hào)之間的相位差，通過(guò)相位差來(lái)求解接收機(jī)位置。接收機(jī)位置。由于載波的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于碼長(zhǎng)，由于載波的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于碼長(zhǎng)，C/A碼碼元寬碼碼元寬度度293m，P 碼碼元寬度碼碼元寬度29.3m，而而L1載波載波波長(zhǎng)為波長(zhǎng)為19.03cm， L2載波波長(zhǎng)為載波波長(zhǎng)為24.42cm，在分辨率相同的情況下，在分辨率相同的情況下， L1載波的觀測(cè)誤載波的觀測(cè)誤差約為差約為2.0mm， L2載波的觀測(cè)誤差約為載波的觀測(cè)誤差約為2.5mm

12、。而而C/A碼觀測(cè)精度為碼觀測(cè)精度為2.9m，P碼碼為為0.29m。載波相位觀測(cè)是目前最精確的觀測(cè)方法。載波相位觀測(cè)是目前最精確的觀測(cè)方法。Slide 15載波相位觀測(cè)的主要問(wèn)題：無(wú)法直接測(cè)定衛(wèi)載波相位觀測(cè)的主要問(wèn)題：無(wú)法直接測(cè)定衛(wèi)星載波信號(hào)在傳播路徑上相位變化的整周數(shù)星載波信號(hào)在傳播路徑上相位變化的整周數(shù)，存在整周不確定性問(wèn)題。此外，在接收機(jī)，存在整周不確定性問(wèn)題。此外，在接收機(jī)跟蹤跟蹤GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)過(guò)程中，常常由于接衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)過(guò)程中，常常由于接收機(jī)天線被遮擋、外界噪聲信號(hào)干擾等原因收機(jī)天線被遮擋、外界噪聲信號(hào)干擾等原因，還可能產(chǎn)生整周跳變現(xiàn)象。有關(guān)整周不確，還可能產(chǎn)生整周跳變現(xiàn)象。有

13、關(guān)整周不確定性問(wèn)題，通?？赏ㄟ^(guò)適當(dāng)數(shù)據(jù)處理而解決定性問(wèn)題，通?？赏ㄟ^(guò)適當(dāng)數(shù)據(jù)處理而解決，但將使數(shù)據(jù)處理復(fù)雜化。，但將使數(shù)據(jù)處理復(fù)雜化。載波相位測(cè)量的主要問(wèn)題載波相位測(cè)量的主要問(wèn)題Slide 16載波相位測(cè)量觀測(cè)方程載波相位測(cè)量觀測(cè)方程載波相位觀測(cè)的的觀測(cè)量是載波相位觀測(cè)的的觀測(cè)量是GPS接收機(jī)所接接收機(jī)所接收的衛(wèi)星載波信號(hào)與接收機(jī)本振參考信號(hào)的收的衛(wèi)星載波信號(hào)與接收機(jī)本振參考信號(hào)的相位差。以相位差。以 表示表示k接收機(jī)在接收機(jī)鐘接收機(jī)在接收機(jī)鐘面時(shí)刻面時(shí)刻tk時(shí)所接受到的時(shí)所接受到的j衛(wèi)星載波信號(hào)的相位衛(wèi)星載波信號(hào)的相位值，值， 表示表示k接收機(jī)在鐘面時(shí)刻接收機(jī)在鐘面時(shí)刻tk時(shí)所產(chǎn)時(shí)所產(chǎn)生的本

14、地參考信號(hào)的相位值，則生的本地參考信號(hào)的相位值，則k接收機(jī)在接收機(jī)在接收機(jī)鐘面時(shí)刻接收機(jī)鐘面時(shí)刻tk時(shí)觀測(cè)時(shí)觀測(cè)j衛(wèi)星所取得的相位衛(wèi)星所取得的相位觀測(cè)量可寫(xiě)為：觀測(cè)量可寫(xiě)為： kjkt kkt kkkjkkjktttSlide 17載波相位測(cè)量觀測(cè)方程載波相位測(cè)量觀測(cè)方程通常的相位測(cè)量或通常的相位測(cè)量或相位差測(cè)量只是測(cè)相位差測(cè)量只是測(cè)出一周以內(nèi)的相位出一周以內(nèi)的相位值，實(shí)際測(cè)量中，值，實(shí)際測(cè)量中，如果對(duì)整周進(jìn)行計(jì)如果對(duì)整周進(jìn)行計(jì)數(shù)，則自某一初始數(shù)，則自某一初始取樣時(shí)刻（取樣時(shí)刻（t0）以以后就可以取得連續(xù)后就可以取得連續(xù)的相位觀測(cè)值。的相位觀測(cè)值。Sj(t0)Sj(ti)0N0kN0Int()

15、iSlide 18載波相位測(cè)量觀測(cè)方程載波相位測(cè)量觀測(cè)方程t0 時(shí)刻和時(shí)刻和tk 時(shí)刻的相位觀測(cè)值可以寫(xiě)成：時(shí)刻的相位觀測(cè)值可以寫(xiě)成： jkjkjkNttt0000 IntNtttjikijkijk0接收機(jī)在跟蹤衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，不斷測(cè)定小于接收機(jī)在跟蹤衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，不斷測(cè)定小于一周的相位差，并利用整周計(jì)數(shù)器記錄從一周的相位差，并利用整周計(jì)數(shù)器記錄從t0 到到tk 時(shí)間內(nèi)的整周數(shù)變化量時(shí)間內(nèi)的整周數(shù)變化量Int( )，這這一時(shí)間段內(nèi)，要求衛(wèi)星信號(hào)沒(méi)有中斷。如一時(shí)間段內(nèi)，要求衛(wèi)星信號(hào)沒(méi)有中斷。如果過(guò)程中衛(wèi)星失鎖了，那要采取其他方法果過(guò)程中衛(wèi)星失鎖了，那要采取其他方法進(jìn)行處理。進(jìn)行處理。Slide 19載

16、波相位測(cè)量觀測(cè)方程載波相位測(cè)量觀測(cè)方程載波相位觀測(cè)量是接收機(jī)和衛(wèi)星位置的函數(shù)載波相位觀測(cè)量是接收機(jī)和衛(wèi)星位置的函數(shù)，只有得到了它們之間的函數(shù)關(guān)系，才能從，只有得到了它們之間的函數(shù)關(guān)系，才能從觀測(cè)量中求解接收機(jī)的位置。觀測(cè)量中求解接收機(jī)的位置。前述的相位差觀測(cè)量都是時(shí)間的函數(shù)，那么前述的相位差觀測(cè)量都是時(shí)間的函數(shù)，那么如何引入接收機(jī)和衛(wèi)星位置？如何引入接收機(jī)和衛(wèi)星位置？衛(wèi)星信號(hào)從衛(wèi)星傳播到接收機(jī)需要一定時(shí)間衛(wèi)星信號(hào)從衛(wèi)星傳播到接收機(jī)需要一定時(shí)間，稱為傳播延遲，稱為傳播延遲 kj(T)。在地固坐標(biāo)系中，在地固坐標(biāo)系中，傳播延遲是接收機(jī)與衛(wèi)星位置的函數(shù)，也是傳播延遲是接收機(jī)與衛(wèi)星位置的函數(shù)，也是時(shí)間

17、的函數(shù)。時(shí)間的函數(shù)。 TttcTttTjkkkjkjkkkjkjk/1Slide 20載波相位測(cè)量觀測(cè)方程載波相位測(cè)量觀測(cè)方程將載波相位觀測(cè)量方程展開(kāi)，表達(dá)為時(shí)間、將載波相位觀測(cè)量方程展開(kāi)，表達(dá)為時(shí)間、衛(wèi)星至接收機(jī)的距離、載波頻率的函數(shù)，同衛(wèi)星至接收機(jī)的距離、載波頻率的函數(shù)，同時(shí)考慮電離層和對(duì)流層對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳播的影時(shí)考慮電離層和對(duì)流層對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳播的影響，并做一定簡(jiǎn)化，可以得到載波相位測(cè)量響，并做一定簡(jiǎn)化，可以得到載波相位測(cè)量的觀測(cè)方程：的觀測(cè)方程：)()()()()()(11 )(11)()(0tNtTtIcfttftttcftctcftjkjkpjkjkjkjkjkijkSlide 21整

18、周未知數(shù)和整周跳變整周未知數(shù)和整周跳變確定整周未知數(shù)確定整周未知數(shù)N0是載波相位測(cè)量的一項(xiàng)是載波相位測(cè)量的一項(xiàng)重要工作，常用的方法有下列幾種：重要工作，常用的方法有下列幾種：1、偽距法、偽距法2、經(jīng)典方法將整周未知數(shù)作為待定參數(shù)、經(jīng)典方法將整周未知數(shù)作為待定參數(shù)求解求解3、多普勒法（三差法）、多普勒法（三差法）4、快速確定整周未知數(shù)法、快速確定整周未知數(shù)法Slide 22整周未知數(shù)和整周跳變整周未知數(shù)和整周跳變1、偽距法、偽距法偽距法是在進(jìn)行載波相位測(cè)量的同時(shí)又進(jìn)偽距法是在進(jìn)行載波相位測(cè)量的同時(shí)又進(jìn)行了偽距測(cè)量，將偽距觀測(cè)值減去載波相行了偽距測(cè)量，將偽距觀測(cè)值減去載波相位測(cè)量的實(shí)際觀測(cè)值（化為

19、以距離為單位位測(cè)量的實(shí)際觀測(cè)值（化為以距離為單位）后即可得到）后即可得到N0。但由于偽距測(cè)量的但由于偽距測(cè)量的精度較低，所以要有較多的觀測(cè)值取平均精度較低，所以要有較多的觀測(cè)值取平均值后才能獲得正確的整波段數(shù)。值后才能獲得正確的整波段數(shù)。Slide 23整周未知數(shù)和整周跳變整周未知數(shù)和整周跳變2、經(jīng)典方法、經(jīng)典方法把整周未知數(shù)當(dāng)作平差計(jì)算中的待定參數(shù)來(lái)加把整周未知數(shù)當(dāng)作平差計(jì)算中的待定參數(shù)來(lái)加以估計(jì)和確定。分兩種方法：以估計(jì)和確定。分兩種方法：（1）整數(shù)解）整數(shù)解 由于誤差影響，解得得整周未知數(shù)往往不是一由于誤差影響，解得得整周未知數(shù)往往不是一個(gè)整數(shù)，然后將其固定為整數(shù)，并重新進(jìn)行平個(gè)整數(shù)，然

20、后將其固定為整數(shù)，并重新進(jìn)行平差計(jì)算。也稱為固定解（差計(jì)算。也稱為固定解（fixed solution）（2）實(shí)數(shù)解）實(shí)數(shù)解當(dāng)誤差消除得不夠完全時(shí)，整周未知數(shù)無(wú)法估當(dāng)誤差消除得不夠完全時(shí)，整周未知數(shù)無(wú)法估計(jì)很準(zhǔn)確，此時(shí)直接將實(shí)數(shù)解作為最后解。也計(jì)很準(zhǔn)確，此時(shí)直接將實(shí)數(shù)解作為最后解。也稱為浮點(diǎn)解（稱為浮點(diǎn)解（floating solution）Slide 24整周未知數(shù)和整周跳變整周未知數(shù)和整周跳變3、多普勒法（三差法）、多普勒法（三差法）由于連續(xù)跟蹤的所有載波相位測(cè)量觀測(cè)值中均由于連續(xù)跟蹤的所有載波相位測(cè)量觀測(cè)值中均含有相同的整周未知數(shù)，所以將相鄰兩個(gè)觀測(cè)含有相同的整周未知數(shù)，所以將相鄰兩個(gè)觀

21、測(cè)歷元的載波相位相減，就將該未知數(shù)消去，從歷元的載波相位相減，就將該未知數(shù)消去，從而直接接觸坐標(biāo)參數(shù)，這就是多普勒法。而直接接觸坐標(biāo)參數(shù)，這就是多普勒法。由于三差法可以消除許多誤差，所以使用較廣由于三差法可以消除許多誤差，所以使用較廣泛。泛。Slide 25整周未知數(shù)和整周跳變整周未知數(shù)和整周跳變4、快速確定整周位置數(shù)法、快速確定整周位置數(shù)法1990年年E.Frei和和G.Beutler提出了快速模糊度提出了快速模糊度（即整周未知數(shù)）解算法進(jìn)行快速定位的方法（即整周未知數(shù)）解算法進(jìn)行快速定位的方法。采用這種方法進(jìn)行短基線定位時(shí)，利用雙頻。采用這種方法進(jìn)行短基線定位時(shí)，利用雙頻接收機(jī)只需觀測(cè)一分

22、鐘便能成功的確定整周未接收機(jī)只需觀測(cè)一分鐘便能成功的確定整周未知數(shù)。知數(shù)。Slide 26整周未知數(shù)和整周跳變整周未知數(shù)和整周跳變?nèi)绻诟櫺l(wèi)星過(guò)程中，由于某種原因，如如果在跟蹤衛(wèi)星過(guò)程中，由于某種原因，如衛(wèi)星信號(hào)被障礙物擋住而暫時(shí)中斷，受無(wú)線衛(wèi)星信號(hào)被障礙物擋住而暫時(shí)中斷，受無(wú)線電信號(hào)干擾造成失鎖，這樣計(jì)數(shù)器無(wú)法連續(xù)電信號(hào)干擾造成失鎖，這樣計(jì)數(shù)器無(wú)法連續(xù)計(jì)數(shù)，因此，當(dāng)信號(hào)重新被跟蹤后，整周計(jì)計(jì)數(shù)，因此，當(dāng)信號(hào)重新被跟蹤后，整周計(jì)數(shù)就不正確，但是不到一個(gè)整周的相位觀測(cè)數(shù)就不正確，但是不到一個(gè)整周的相位觀測(cè)值仍是正確的，這種現(xiàn)象稱為周跳。值仍是正確的，這種現(xiàn)象稱為周跳。Slide 27整周未知數(shù)

23、和整周跳變整周未知數(shù)和整周跳變周跳的出現(xiàn)和處理是載波相位測(cè)量中的重要周跳的出現(xiàn)和處理是載波相位測(cè)量中的重要問(wèn)題，整周跳變的探測(cè)與修復(fù)常用的方法有問(wèn)題，整周跳變的探測(cè)與修復(fù)常用的方法有下列幾種方法：下列幾種方法：1、屏幕掃描法（也就是手工編輯）、屏幕掃描法（也就是手工編輯）2、多項(xiàng)式擬合法、多項(xiàng)式擬合法3、衛(wèi)星間求差法、衛(wèi)星間求差法4、根據(jù)平差后的殘差發(fā)現(xiàn)和修復(fù)整周跳變、根據(jù)平差后的殘差發(fā)現(xiàn)和修復(fù)整周跳變關(guān)于周跳探測(cè)與回復(fù)的方法，此處不進(jìn)行詳關(guān)于周跳探測(cè)與回復(fù)的方法，此處不進(jìn)行詳細(xì)介紹，可參見(jiàn)有關(guān)參考資料。細(xì)介紹，可參見(jiàn)有關(guān)參考資料。Slide 28第三部分第三部分 GPSGPS導(dǎo)航定位原理導(dǎo)航

24、定位原理u偽距測(cè)量偽距測(cè)量u載波相位測(cè)量載波相位測(cè)量u絕對(duì)定位和相對(duì)定位絕對(duì)定位和相對(duì)定位u導(dǎo)航原理與方法導(dǎo)航原理與方法uGPS測(cè)量誤差來(lái)源測(cè)量誤差來(lái)源Slide 29絕對(duì)定位也稱單點(diǎn)定位，是指在協(xié)議地球坐絕對(duì)定位也稱單點(diǎn)定位，是指在協(xié)議地球坐標(biāo)系中，直接確定觀測(cè)站相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)（標(biāo)系中，直接確定觀測(cè)站相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)（地球質(zhì)心）絕對(duì)坐標(biāo)的一種方法。地球質(zhì)心）絕對(duì)坐標(biāo)的一種方法。絕對(duì)定位的基本原理：以絕對(duì)定位的基本原理：以GPS衛(wèi)星和用戶接衛(wèi)星和用戶接收機(jī)天線之間的距離（或距離差）觀測(cè)量為收機(jī)天線之間的距離（或距離差）觀測(cè)量為基礎(chǔ)，根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)，來(lái)確定接基礎(chǔ)，根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)，來(lái)

25、確定接收機(jī)天線所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位，即觀測(cè)站的位置。收機(jī)天線所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位，即觀測(cè)站的位置。GPS絕對(duì)定位方法的實(shí)質(zhì)是測(cè)量學(xué)中的空間絕對(duì)定位方法的實(shí)質(zhì)是測(cè)量學(xué)中的空間距離后方交會(huì)。原則上觀測(cè)站位于以距離后方交會(huì)。原則上觀測(cè)站位于以3顆衛(wèi)顆衛(wèi)星為球心，相應(yīng)距離為半徑的球與觀測(cè)站所星為球心，相應(yīng)距離為半徑的球與觀測(cè)站所在平面交線的交點(diǎn)上。在平面交線的交點(diǎn)上。絕對(duì)定位方法概述絕對(duì)定位方法概述Slide 30GPS相對(duì)定位也叫差分相對(duì)定位也叫差分GPS定位，是至少用兩臺(tái)定位，是至少用兩臺(tái)GPS接收機(jī)，同步觀測(cè)相同的接收機(jī)，同步觀測(cè)相同的GPS衛(wèi)星，確定兩衛(wèi)星，確定兩臺(tái)接收機(jī)天線之間的相對(duì)位置（坐標(biāo)差）。臺(tái)接收機(jī)

26、天線之間的相對(duì)位置（坐標(biāo)差）。相對(duì)定位時(shí)，用兩臺(tái)接收機(jī)分別安置在基線的兩相對(duì)定位時(shí)，用兩臺(tái)接收機(jī)分別安置在基線的兩端，同步觀測(cè)相同的端，同步觀測(cè)相同的GPS衛(wèi)星，以確定基線端點(diǎn)衛(wèi)星，以確定基線端點(diǎn)的相對(duì)位置或基線向量。同樣，多臺(tái)接收機(jī)安置的相對(duì)位置或基線向量。同樣，多臺(tái)接收機(jī)安置在若干條基線的端點(diǎn)，通過(guò)同步觀測(cè)在若干條基線的端點(diǎn)，通過(guò)同步觀測(cè)GPS衛(wèi)星可衛(wèi)星可以確定多條基線向量。在一個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)已知的情以確定多條基線向量。在一個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)已知的情況下，可以用基線向量推求另一待定點(diǎn)的坐標(biāo)。況下，可以用基線向量推求另一待定點(diǎn)的坐標(biāo)。相對(duì)定位是目前相對(duì)定位是目前GPS定位中精度最高的一種定位定位中精度最

27、高的一種定位方法。方法。相對(duì)定位方法概述相對(duì)定位方法概述Slide 31絕對(duì)定位可根據(jù)天線所處的狀態(tài)分為動(dòng)絕對(duì)定位可根據(jù)天線所處的狀態(tài)分為動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位和靜態(tài)絕對(duì)定位。無(wú)論動(dòng)態(tài)態(tài)絕對(duì)定位和靜態(tài)絕對(duì)定位。無(wú)論動(dòng)態(tài)還是靜態(tài)，絕對(duì)定位所依據(jù)的觀測(cè)量都還是靜態(tài)，絕對(duì)定位所依據(jù)的觀測(cè)量都是所測(cè)的站星偽距。動(dòng)態(tài)定位將在后面是所測(cè)的站星偽距。動(dòng)態(tài)定位將在后面的導(dǎo)航部分講述。的導(dǎo)航部分講述。靜態(tài)絕對(duì)定位可以根據(jù)偽距觀測(cè)量或載靜態(tài)絕對(duì)定位可以根據(jù)偽距觀測(cè)量或載波相位觀測(cè)量來(lái)進(jìn)行。波相位觀測(cè)量來(lái)進(jìn)行。靜態(tài)絕對(duì)定位靜態(tài)絕對(duì)定位Slide 32利用偽距觀測(cè)量進(jìn)行靜態(tài)絕對(duì)定位時(shí)，通過(guò)利用偽距觀測(cè)量進(jìn)行靜態(tài)絕對(duì)定位時(shí)，通過(guò)

28、連續(xù)地在不同歷元觀測(cè)不同的衛(wèi)星，測(cè)定衛(wèi)連續(xù)地在不同歷元觀測(cè)不同的衛(wèi)星，測(cè)定衛(wèi)星到觀測(cè)站的偽距，獲得充分的多余觀測(cè)量星到觀測(cè)站的偽距，獲得充分的多余觀測(cè)量，然后利用偽距測(cè)量的觀測(cè)方程進(jìn)行求解。，然后利用偽距測(cè)量的觀測(cè)方程進(jìn)行求解。首先將偽距觀測(cè)方程線性化，展開(kāi)后進(jìn)行解首先將偽距觀測(cè)方程線性化，展開(kāi)后進(jìn)行解算并求定誤差。算并求定誤差。利用偽距進(jìn)行靜態(tài)絕對(duì)定位利用偽距進(jìn)行靜態(tài)絕對(duì)定位Slide 33應(yīng)用載波相位進(jìn)行靜態(tài)絕對(duì)定位，其精度高應(yīng)用載波相位進(jìn)行靜態(tài)絕對(duì)定位，其精度高于用偽距進(jìn)行靜態(tài)絕對(duì)定位。于用偽距進(jìn)行靜態(tài)絕對(duì)定位。在載波相位靜態(tài)絕對(duì)定位中，應(yīng)注意對(duì)觀測(cè)在載波相位靜態(tài)絕對(duì)定位中，應(yīng)注意對(duì)觀測(cè)

29、值加入電離層、對(duì)流層等各項(xiàng)改正，防止和值加入電離層、對(duì)流層等各項(xiàng)改正，防止和修復(fù)整周跳變，以提高定位精度。整周未知修復(fù)整周跳變，以提高定位精度。整周未知數(shù)解算后，不再為整數(shù)，可將其調(diào)整為整數(shù)數(shù)解算后，不再為整數(shù)，可將其調(diào)整為整數(shù)，解算出的觀測(cè)站坐標(biāo)稱為固定解，否則稱，解算出的觀測(cè)站坐標(biāo)稱為固定解，否則稱為實(shí)數(shù)解。載波相位靜態(tài)絕對(duì)定位解算的結(jié)為實(shí)數(shù)解。載波相位靜態(tài)絕對(duì)定位解算的結(jié)果可以為相對(duì)定位的參考站（或基準(zhǔn)站）提果可以為相對(duì)定位的參考站（或基準(zhǔn)站）提供較為精密的起始坐標(biāo)。供較為精密的起始坐標(biāo)。利用載波相位觀測(cè)量進(jìn)行靜態(tài)絕對(duì)定位利用載波相位觀測(cè)量進(jìn)行靜態(tài)絕對(duì)定位Slide 34為了評(píng)價(jià)定位結(jié)果

30、，在導(dǎo)航學(xué)中，一般采用為了評(píng)價(jià)定位結(jié)果，在導(dǎo)航學(xué)中，一般采用有關(guān)精度因子（精度衰減因子、精度系數(shù)、有關(guān)精度因子（精度衰減因子、精度系數(shù)、精度彌散）精度彌散）DOP（Dilution Of Precision）的概念。的概念。 在實(shí)踐中，根據(jù)不同要求，可在實(shí)踐中，根據(jù)不同要求，可選用不同的精度評(píng)價(jià)模型和相應(yīng)的精度因子選用不同的精度評(píng)價(jià)模型和相應(yīng)的精度因子，通常有：，通常有：平面位置精度因子平面位置精度因子HDOP(horizontal DOP)高程精度因子高程精度因子VDOP(Vertical DOP)空間位置精度因子空間位置精度因子PDOP(Position DOP)接收機(jī)鐘差精度因子接收機(jī)鐘

31、差精度因子TDOP(Time DOP)幾何精度因子幾何精度因子GDOP(Geometric DOP)，描述空描述空間位置誤差和時(shí)間誤差綜合影響的精度因子間位置誤差和時(shí)間誤差綜合影響的精度因子定位精度的評(píng)價(jià)定位精度的評(píng)價(jià)Slide 35相對(duì)定位也分靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位。安置在基相對(duì)定位也分靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位。安置在基線端點(diǎn)的接收機(jī)固定不動(dòng)，通過(guò)連續(xù)觀測(cè)，取線端點(diǎn)的接收機(jī)固定不動(dòng)，通過(guò)連續(xù)觀測(cè)，取得充分的多余觀測(cè)數(shù)據(jù)，改善定位精度。得充分的多余觀測(cè)數(shù)據(jù)，改善定位精度。靜態(tài)相對(duì)定位一般均采用載波相位觀測(cè)值（或測(cè)相偽距）為基本觀測(cè)量 。靜態(tài)相對(duì)定位靜態(tài)相對(duì)定位T1T2S1S2S3S4Slide 36在兩

32、個(gè)觀測(cè)站或多個(gè)觀測(cè)站同步觀測(cè)相同衛(wèi)在兩個(gè)觀測(cè)站或多個(gè)觀測(cè)站同步觀測(cè)相同衛(wèi)星的情況下，衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、星的情況下，衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差以及電離層和對(duì)流層的折射誤差接收機(jī)鐘差以及電離層和對(duì)流層的折射誤差等對(duì)觀測(cè)量的影響具有一定的相關(guān)性，利用等對(duì)觀測(cè)量的影響具有一定的相關(guān)性，利用這些觀測(cè)量的不同組合（求差）進(jìn)行相對(duì)定這些觀測(cè)量的不同組合（求差）進(jìn)行相對(duì)定位，可有效地消除或減弱相關(guān)誤差地影響，位，可有效地消除或減弱相關(guān)誤差地影響，從而提高相對(duì)定位的精度。從而提高相對(duì)定位的精度。靜態(tài)相對(duì)定位靜態(tài)相對(duì)定位Slide 37GPS載波相位觀測(cè)值可以在衛(wèi)星間求差，在載波相位觀測(cè)值可以在

33、衛(wèi)星間求差，在接收機(jī)間求差，也可以在不同歷元之間求差接收機(jī)間求差，也可以在不同歷元之間求差。各種求差法都是觀測(cè)值的線性組合。各種求差法都是觀測(cè)值的線性組合。將觀測(cè)值直接相減的過(guò)程叫做求一次差，所將觀測(cè)值直接相減的過(guò)程叫做求一次差，所得結(jié)果稱單差。對(duì)一次差繼續(xù)求差，所得結(jié)得結(jié)果稱單差。對(duì)一次差繼續(xù)求差，所得結(jié)果稱為雙差，同樣還有三差。這些差分觀測(cè)果稱為雙差，同樣還有三差。這些差分觀測(cè)值模型能夠有效地消除各種偏差項(xiàng)。值模型能夠有效地消除各種偏差項(xiàng)。求解過(guò)程也是首先將觀測(cè)方程線性化后求解求解過(guò)程也是首先將觀測(cè)方程線性化后求解并確定誤差。并確定誤差。靜態(tài)相對(duì)定位靜態(tài)相對(duì)定位Slide 38第三部分第三

34、部分 GPSGPS導(dǎo)航定位原理導(dǎo)航定位原理u偽距測(cè)量偽距測(cè)量u載波相位測(cè)量載波相位測(cè)量u絕對(duì)定位和相對(duì)定位絕對(duì)定位和相對(duì)定位u導(dǎo)航原理與方法導(dǎo)航原理與方法uGPS測(cè)量誤差來(lái)源測(cè)量誤差來(lái)源Slide 39導(dǎo)航的概念首先起源于航海事業(yè)，其最初的導(dǎo)航的概念首先起源于航海事業(yè)，其最初的含義是引導(dǎo)運(yùn)載體從一個(gè)地點(diǎn)航行到另一個(gè)含義是引導(dǎo)運(yùn)載體從一個(gè)地點(diǎn)航行到另一個(gè)地點(diǎn)的過(guò)程。導(dǎo)航的首要問(wèn)題就是確定航行地點(diǎn)的過(guò)程。導(dǎo)航的首要問(wèn)題就是確定航行體的即時(shí)位置，還要測(cè)定其速度、時(shí)間、姿體的即時(shí)位置，還要測(cè)定其速度、時(shí)間、姿態(tài)等狀態(tài)參數(shù)。由此可見(jiàn)，導(dǎo)航是一種廣義態(tài)等狀態(tài)參數(shù)。由此可見(jiàn)，導(dǎo)航是一種廣義的動(dòng)態(tài)定位。的動(dòng)態(tài)

35、定位。衛(wèi)星導(dǎo)航是用導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航定位信息衛(wèi)星導(dǎo)航是用導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航定位信息引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)載體安全到達(dá)目的地的一門(mén)新興科引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)載體安全到達(dá)目的地的一門(mén)新興科學(xué)。學(xué)。GPS在導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用，有著比在導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用，有著比GPS靜靜態(tài)定位更為廣闊的前景。態(tài)定位更為廣闊的前景。衛(wèi)星導(dǎo)航概念衛(wèi)星導(dǎo)航概念Slide 40GPS導(dǎo)航是一種廣義的導(dǎo)航是一種廣義的GPS動(dòng)態(tài)定位，從目動(dòng)態(tài)定位，從目前的應(yīng)用看來(lái)，主要分為以下幾種方法：前的應(yīng)用看來(lái)，主要分為以下幾種方法：（1）單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位）單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位（2）實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位）實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位（3）后處理差分動(dòng)態(tài)定位）后處理差分動(dòng)態(tài)定位GPS動(dòng)態(tài)定位方法分類動(dòng)態(tài)

36、定位方法分類Slide 41單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位是用安設(shè)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)載體上單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位是用安設(shè)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)載體上的的GPS信號(hào)接收機(jī)，自主地測(cè)得該運(yùn)動(dòng)載信號(hào)接收機(jī)，自主地測(cè)得該運(yùn)動(dòng)載體的實(shí)時(shí)位置，從而描述出該運(yùn)動(dòng)載體的體的實(shí)時(shí)位置，從而描述出該運(yùn)動(dòng)載體的運(yùn)動(dòng)軌跡。所以運(yùn)動(dòng)軌跡。所以單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位又叫絕對(duì)動(dòng)單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位又叫絕對(duì)動(dòng)態(tài)定位態(tài)定位。例如，行駛的汽車和火車，常用。例如，行駛的汽車和火車，常用單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位。單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位。GPS單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位Slide 42實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位是用安設(shè)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)載實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位是用安設(shè)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)載體上的體上的GPS信號(hào)接收機(jī)，及安設(shè)在一個(gè)基信號(hào)接收機(jī)，及安設(shè)在一個(gè)

37、基準(zhǔn)站上的另一臺(tái)準(zhǔn)站上的另一臺(tái)GPS接收機(jī)，聯(lián)合測(cè)得該接收機(jī)，聯(lián)合測(cè)得該運(yùn)動(dòng)載體的實(shí)時(shí)位置，從而描述出該運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)載體的實(shí)時(shí)位置，從而描述出該運(yùn)動(dòng)載體的運(yùn)行軌跡，故載體的運(yùn)行軌跡，故差分動(dòng)態(tài)定位又稱為差分動(dòng)態(tài)定位又稱為相對(duì)動(dòng)態(tài)定位相對(duì)動(dòng)態(tài)定位。例如，飛機(jī)著陸和船艦進(jìn)。例如，飛機(jī)著陸和船艦進(jìn)港，一般要求采用實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位，以港，一般要求采用實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位，以滿足它們所要求的較高定位精度。滿足它們所要求的較高定位精度。GPS實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位Slide 43后處理差分動(dòng)態(tài)定位和實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位后處理差分動(dòng)態(tài)定位和實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位的主要差別在于，在運(yùn)動(dòng)載體和基準(zhǔn)站之的主要差別在于，在

38、運(yùn)動(dòng)載體和基準(zhǔn)站之間，不必像實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位那樣建立實(shí)間，不必像實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位那樣建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，而是在定位觀測(cè)以后，對(duì)兩時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，而是在定位觀測(cè)以后，對(duì)兩臺(tái)臺(tái)GPS接收機(jī)所采集的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)后接收機(jī)所采集的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)后的聯(lián)合處理，從而計(jì)算出接收機(jī)所在運(yùn)動(dòng)的聯(lián)合處理，從而計(jì)算出接收機(jī)所在運(yùn)動(dòng)載體在對(duì)應(yīng)時(shí)間上的坐標(biāo)位置。例如，在載體在對(duì)應(yīng)時(shí)間上的坐標(biāo)位置。例如，在航空攝影測(cè)量時(shí)，用航空攝影測(cè)量時(shí)，用GPS信號(hào)測(cè)量每一個(gè)信號(hào)測(cè)量每一個(gè)攝影瞬間的攝站位置，就可以采用后處理攝影瞬間的攝站位置，就可以采用后處理差分動(dòng)態(tài)定位。差分動(dòng)態(tài)定位。GPS后處理差分動(dòng)態(tài)定位后處理差分動(dòng)態(tài)定位Slide

39、44對(duì)于動(dòng)態(tài)對(duì)于動(dòng)態(tài)GPS用戶，除了需要確定用戶，除了需要確定GPS接接收機(jī)載體的實(shí)時(shí)位置，往往還要測(cè)定載體收機(jī)載體的實(shí)時(shí)位置，往往還要測(cè)定載體的實(shí)時(shí)航行速度。假設(shè)于歷元的實(shí)時(shí)航行速度。假設(shè)于歷元t1和和t2測(cè)定測(cè)定的載體實(shí)時(shí)位置分別為的載體實(shí)時(shí)位置分別為X1(t1)和和X2(t2)，則其運(yùn)動(dòng)速度可簡(jiǎn)單地表示為：則其運(yùn)動(dòng)速度可簡(jiǎn)單地表示為：由此可得載體運(yùn)行方向的速度為：由此可得載體運(yùn)行方向的速度為：GPS接收機(jī)載體航速的測(cè)定接收機(jī)載體航速的測(cè)定)()()()()()(111122212tZtYtXtZtYtXttZYXiiiiii21222ZYXvsSlide 45定時(shí)有著廣泛的應(yīng)用。從日常生

40、活到航天發(fā)射，定時(shí)有著廣泛的應(yīng)用。從日常生活到航天發(fā)射，從出外步行到航空航海，都離不開(kāi)定時(shí)。從出外步行到航空航海，都離不開(kāi)定時(shí)。利用利用GPS信號(hào)進(jìn)行時(shí)間傳遞，一般采用兩種方信號(hào)進(jìn)行時(shí)間傳遞，一般采用兩種方法：法：（1）一站單機(jī)測(cè)時(shí)：應(yīng)用一臺(tái)）一站單機(jī)測(cè)時(shí)：應(yīng)用一臺(tái)GPS接收機(jī)在接收機(jī)在一個(gè)已知坐標(biāo)的觀測(cè)站上進(jìn)行測(cè)時(shí)的方法。一個(gè)已知坐標(biāo)的觀測(cè)站上進(jìn)行測(cè)時(shí)的方法。（2）共視對(duì)比定時(shí)法：在兩個(gè)測(cè)站上各設(shè)一）共視對(duì)比定時(shí)法：在兩個(gè)測(cè)站上各設(shè)一臺(tái)臺(tái)GPS接收機(jī)，同步觀測(cè)同一衛(wèi)星，來(lái)測(cè)定兩接收機(jī)，同步觀測(cè)同一衛(wèi)星，來(lái)測(cè)定兩用戶時(shí)鐘的相對(duì)偏差，達(dá)到高精度時(shí)間比對(duì)的用戶時(shí)鐘的相對(duì)偏差，達(dá)到高精度時(shí)間比對(duì)的目

41、的。目的。GPS定時(shí)定時(shí)Slide 46第三部分第三部分 GPSGPS導(dǎo)航定位原理導(dǎo)航定位原理u偽距測(cè)量偽距測(cè)量u載波相位測(cè)量載波相位測(cè)量u絕對(duì)定位和相對(duì)定位絕對(duì)定位和相對(duì)定位u導(dǎo)航原理與方法導(dǎo)航原理與方法uGPS測(cè)量誤差來(lái)源測(cè)量誤差來(lái)源Slide 47GPSGPS測(cè)量誤差來(lái)源及其影響測(cè)量誤差來(lái)源及其影響GPS測(cè)量通過(guò)地面接收設(shè)備接收衛(wèi)星傳送測(cè)量通過(guò)地面接收設(shè)備接收衛(wèi)星傳送的信息來(lái)確定地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)。的信息來(lái)確定地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)。GPS定位中，影響觀測(cè)量精度的主要誤差定位中，影響觀測(cè)量精度的主要誤差來(lái)源分為三類：來(lái)源分為三類：與衛(wèi)星有關(guān)的誤差。與衛(wèi)星有關(guān)的誤差。與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差。與信號(hào)傳

42、播有關(guān)的誤差。與接收設(shè)備有關(guān)的誤差。與接收設(shè)備有關(guān)的誤差。為了便于理解，通常均把各種誤差的影響為了便于理解，通常均把各種誤差的影響投影到站星距離上，以相應(yīng)的距離誤差表投影到站星距離上，以相應(yīng)的距離誤差表示，稱為示，稱為等效距離誤差等效距離誤差。Slide 48誤差來(lái)源誤差來(lái)源P碼碼C/A碼碼衛(wèi)星衛(wèi)星星歷與模型誤差星歷與模型誤差鐘差與穩(wěn)定度鐘差與穩(wěn)定度衛(wèi)星攝動(dòng)衛(wèi)星攝動(dòng)相位不確定性相位不確定性其它其它合計(jì)合計(jì)4.23.01.00.50.95.44.23.01.00.50.95.4信號(hào)傳播信號(hào)傳播電離層折射電離層折射對(duì)流層折射對(duì)流層折射多路徑效應(yīng)多路徑效應(yīng)其它其它合計(jì)合計(jì)2.32.01.20.53.

43、35.0-10.02.01.20.55.5-10.3接收機(jī)接收機(jī)接收機(jī)噪聲接收機(jī)噪聲其它其它合計(jì)合計(jì)1.00.51.17.50.57.5總計(jì)總計(jì)6.410.8-13.6GPS測(cè)量誤差分類及其對(duì)距離影響測(cè)量誤差分類及其對(duì)距離影響Slide 49按誤差性質(zhì)分類按誤差性質(zhì)分類上述誤差，按誤差性質(zhì)可分為上述誤差，按誤差性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差與與偶然偶然誤差誤差兩類。偶然誤差主要包括信號(hào)的多路徑效兩類。偶然誤差主要包括信號(hào)的多路徑效應(yīng)，系統(tǒng)誤差主要包括衛(wèi)星的星歷誤差、衛(wèi)星應(yīng)，系統(tǒng)誤差主要包括衛(wèi)星的星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差以及大氣折射的誤差等。其鐘差、接收機(jī)鐘差以及大氣折射的誤差等。其中系統(tǒng)誤差

44、無(wú)論從誤差的大小還是對(duì)定位結(jié)果中系統(tǒng)誤差無(wú)論從誤差的大小還是對(duì)定位結(jié)果的危害性都比偶然誤差要大得多，它是的危害性都比偶然誤差要大得多，它是GPS測(cè)測(cè)量的主要誤差源。同時(shí)系統(tǒng)誤差有一定的規(guī)律量的主要誤差源。同時(shí)系統(tǒng)誤差有一定的規(guī)律可循，可采取一定的措施加以消除。可循，可采取一定的措施加以消除。系統(tǒng)誤差是由于儀器本身不精確、或?qū)嶒?yàn)方法粗略、系統(tǒng)誤差是由于儀器本身不精確、或?qū)嶒?yàn)方法粗略、或?qū)嶒?yàn)原理不完善而產(chǎn)生的?；?qū)嶒?yàn)原理不完善而產(chǎn)生的。 偶然誤差是由各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量?jī)x器、被偶然誤差是由各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量?jī)x器、被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的。測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的。Slide 50與衛(wèi)星

45、有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差（1）衛(wèi)星鐘差）衛(wèi)星鐘差GPS觀測(cè)量均以精密測(cè)時(shí)為依據(jù)。觀測(cè)量均以精密測(cè)時(shí)為依據(jù)。GPS定位中，定位中，無(wú)論碼相位觀測(cè)還是載波相位觀測(cè)，都要求衛(wèi)無(wú)論碼相位觀測(cè)還是載波相位觀測(cè)，都要求衛(wèi)星鐘與接收機(jī)鐘保持嚴(yán)格同步。實(shí)際上，盡管星鐘與接收機(jī)鐘保持嚴(yán)格同步。實(shí)際上，盡管衛(wèi)星上設(shè)有高精度的原子鐘，仍不可避免地存衛(wèi)星上設(shè)有高精度的原子鐘，仍不可避免地存在鐘差和漂移，偏差總量約在在鐘差和漂移，偏差總量約在1 ms內(nèi)，引起內(nèi)，引起的等效距離誤差可達(dá)的等效距離誤差可達(dá)300km。衛(wèi)星鐘的偏差一般可通過(guò)對(duì)衛(wèi)星運(yùn)行狀態(tài)的連衛(wèi)星鐘的偏差一般可通過(guò)對(duì)衛(wèi)星運(yùn)行狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測(cè)精確地確定，并用二階

46、多項(xiàng)式表示：續(xù)監(jiān)測(cè)精確地確定，并用二階多項(xiàng)式表示： tj=a0+a1(t-t0e)+a2(t-t0e)2。式中的參數(shù)由式中的參數(shù)由主控站測(cè)定，通過(guò)衛(wèi)星的導(dǎo)航電文提供給用戶。主控站測(cè)定，通過(guò)衛(wèi)星的導(dǎo)航電文提供給用戶。Slide 51與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差（2）衛(wèi)星軌道偏差：）衛(wèi)星軌道偏差：由于衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)中受多種攝動(dòng)力的復(fù)雜影響，由于衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)中受多種攝動(dòng)力的復(fù)雜影響，而通過(guò)地面監(jiān)測(cè)站又難以可靠地測(cè)定這些作而通過(guò)地面監(jiān)測(cè)站又難以可靠地測(cè)定這些作用力并掌握其作用規(guī)律，因此，衛(wèi)星軌道誤用力并掌握其作用規(guī)律，因此，衛(wèi)星軌道誤差的估計(jì)和處理一般較困難。目前，通過(guò)導(dǎo)差的估計(jì)和處理一般較困難。目前，

47、通過(guò)導(dǎo)航電文所得的衛(wèi)星軌道信息，相應(yīng)的位置誤航電文所得的衛(wèi)星軌道信息，相應(yīng)的位置誤差約差約20-40m。隨著攝動(dòng)力模型和定軌技術(shù)隨著攝動(dòng)力模型和定軌技術(shù)的不斷完善，衛(wèi)星的位置精度將可提高到的不斷完善，衛(wèi)星的位置精度將可提高到5-10m。衛(wèi)星的軌道誤差是當(dāng)前衛(wèi)星的軌道誤差是當(dāng)前GPS定位的重定位的重要誤差來(lái)源之一。要誤差來(lái)源之一。Slide 52衛(wèi)星信號(hào)傳播誤差衛(wèi)星信號(hào)傳播誤差（1）電離層折射影響：主要取決于信號(hào)頻率和傳播路）電離層折射影響：主要取決于信號(hào)頻率和傳播路徑上的電子總量。通常采取的措施：徑上的電子總量。通常采取的措施：利用雙頻觀測(cè)：電離層影響是信號(hào)頻率的函數(shù)，利用利用雙頻觀測(cè)：電離層

48、影響是信號(hào)頻率的函數(shù)，利用不同頻率電磁波信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)，可確定其影響大小，不同頻率電磁波信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)，可確定其影響大小，并對(duì)觀測(cè)量加以修正。其有效性不低于并對(duì)觀測(cè)量加以修正。其有效性不低于95%.利用電離層模型加以修正：對(duì)單頻接收機(jī)，一般采用利用電離層模型加以修正：對(duì)單頻接收機(jī)，一般采用由導(dǎo)航電文提供的或其它適宜電離層模型對(duì)觀測(cè)量進(jìn)由導(dǎo)航電文提供的或其它適宜電離層模型對(duì)觀測(cè)量進(jìn)行改正。目前模型改正的有效性約為行改正。目前模型改正的有效性約為75%，至今仍在，至今仍在完善中。完善中。利用同步觀測(cè)值求差：當(dāng)觀測(cè)站間的距離較近（小于利用同步觀測(cè)值求差：當(dāng)觀測(cè)站間的距離較近（小于20km）時(shí)，衛(wèi)星信號(hào)到

49、達(dá)不同觀測(cè)站的路徑相近，通時(shí)，衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)不同觀測(cè)站的路徑相近，通過(guò)同步求差，殘差不超過(guò)過(guò)同步求差，殘差不超過(guò)10-6。Slide 53衛(wèi)星信號(hào)傳播誤差衛(wèi)星信號(hào)傳播誤差（2）對(duì)流層的影響）對(duì)流層的影響對(duì)流層折射對(duì)觀測(cè)量的影響可分為干分量和濕分對(duì)流層折射對(duì)觀測(cè)量的影響可分為干分量和濕分量?jī)刹糠?。干分量主要與大氣溫度和壓力有關(guān)，量?jī)刹糠?。干分量主要與大氣溫度和壓力有關(guān)，而濕分量主要與信號(hào)傳播路徑上的大氣濕度和高而濕分量主要與信號(hào)傳播路徑上的大氣濕度和高度有關(guān)。目前濕分量的影響尚無(wú)法準(zhǔn)確確定。對(duì)度有關(guān)。目前濕分量的影響尚無(wú)法準(zhǔn)確確定。對(duì)流層影響的處理方法：流層影響的處理方法：定位精度要求不高時(shí)，忽略

50、不計(jì)。定位精度要求不高時(shí)，忽略不計(jì)。采用對(duì)流層模型加以改正。采用對(duì)流層模型加以改正。引入描述對(duì)流層的附加待估參數(shù)，在數(shù)據(jù)處理引入描述對(duì)流層的附加待估參數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中求解。中求解。觀測(cè)量求差。觀測(cè)量求差。Slide 54衛(wèi)星信號(hào)傳播誤差衛(wèi)星信號(hào)傳播誤差（3）多路徑效應(yīng)：）多路徑效應(yīng)：也稱多路徑誤差，即接收機(jī)天也稱多路徑誤差，即接收機(jī)天線除直接收到衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)外，還可能收到經(jīng)天線線除直接收到衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)外，還可能收到經(jīng)天線周圍地物一次或多次反射的衛(wèi)星信號(hào)。兩種信號(hào)迭加，周圍地物一次或多次反射的衛(wèi)星信號(hào)。兩種信號(hào)迭加，將引起測(cè)量參考點(diǎn)位置變化，使觀測(cè)量產(chǎn)生誤差。在將引起測(cè)量參考點(diǎn)位置變化，使觀

51、測(cè)量產(chǎn)生誤差。在一般反射環(huán)境下，對(duì)測(cè)碼偽距的影響達(dá)米級(jí)，對(duì)測(cè)相一般反射環(huán)境下，對(duì)測(cè)碼偽距的影響達(dá)米級(jí)，對(duì)測(cè)相偽距影響達(dá)厘米級(jí)。在高反射環(huán)境中，影響顯著增大，偽距影響達(dá)厘米級(jí)。在高反射環(huán)境中，影響顯著增大，且常常導(dǎo)致衛(wèi)星失鎖和產(chǎn)生周跳。措施：且常常導(dǎo)致衛(wèi)星失鎖和產(chǎn)生周跳。措施：安置接收機(jī)天線的環(huán)境應(yīng)避開(kāi)較強(qiáng)發(fā)射面，如水面、安置接收機(jī)天線的環(huán)境應(yīng)避開(kāi)較強(qiáng)發(fā)射面，如水面、平坦光滑的地面和建筑表面。平坦光滑的地面和建筑表面。選擇造型適宜且屏蔽良好的天線如扼流圈天線。選擇造型適宜且屏蔽良好的天線如扼流圈天線。適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間，削弱周期性影響。適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間，削弱周期性影響。改善接收機(jī)的電路設(shè)計(jì)。改善接

52、收機(jī)的電路設(shè)計(jì)。Slide 55Slide 56接收設(shè)備有關(guān)的誤差接收設(shè)備有關(guān)的誤差主要包括觀測(cè)誤差、接收機(jī)鐘差、天線相主要包括觀測(cè)誤差、接收機(jī)鐘差、天線相位中心誤差和載波相位觀測(cè)的整周不確定位中心誤差和載波相位觀測(cè)的整周不確定性影響。性影響。（1）觀測(cè)誤差：除分辨誤差外，還包括）觀測(cè)誤差：除分辨誤差外，還包括接收天線相對(duì)測(cè)站點(diǎn)的安置誤差。分辨誤接收天線相對(duì)測(cè)站點(diǎn)的安置誤差。分辨誤差一般認(rèn)為約為信號(hào)波長(zhǎng)的差一般認(rèn)為約為信號(hào)波長(zhǎng)的1%。安置誤。安置誤差主要有天線的置平與對(duì)中誤差和量取天差主要有天線的置平與對(duì)中誤差和量取天線相位中心高度（天線高）誤差。例如當(dāng)線相位中心高度（天線高）誤差。例如當(dāng)天線

53、高天線高1.6m ,置平誤差置平誤差0.10，則對(duì)中誤差，則對(duì)中誤差為為2.8mm。Slide 57接收設(shè)備有關(guān)的誤差接收設(shè)備有關(guān)的誤差（2）接收機(jī)鐘差）接收機(jī)鐘差GPS接收機(jī)一般設(shè)有高精度的石英鐘，日頻接收機(jī)一般設(shè)有高精度的石英鐘，日頻率穩(wěn)定度約為率穩(wěn)定度約為10-11。如果接收機(jī)鐘與衛(wèi)星。如果接收機(jī)鐘與衛(wèi)星鐘之間的同步差為鐘之間的同步差為1 s，則引起的等效距離則引起的等效距離誤差為誤差為300m。處理接收機(jī)鐘差的方法：處理接收機(jī)鐘差的方法：作為未知數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中求解。作為未知數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中求解。利用觀測(cè)值求差方法，減弱接收機(jī)鐘差影利用觀測(cè)值求差方法，減弱接收機(jī)鐘差影響。響。定位精度要

54、求較高時(shí)，可采用外接頻標(biāo)，定位精度要求較高時(shí)，可采用外接頻標(biāo)，如銣、銫原子鐘，提高接收機(jī)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)精度。如銣、銫原子鐘，提高接收機(jī)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)精度。Slide 58接收設(shè)備有關(guān)的誤差接收設(shè)備有關(guān)的誤差（3）載波相位觀測(cè)的整周未知數(shù)）載波相位觀測(cè)的整周未知數(shù)無(wú)法直接確定載波相位相應(yīng)起始?xì)v元在傳播路徑無(wú)法直接確定載波相位相應(yīng)起始?xì)v元在傳播路徑上變化的整周數(shù)。同時(shí)存在因衛(wèi)星信號(hào)被阻擋和上變化的整周數(shù)。同時(shí)存在因衛(wèi)星信號(hào)被阻擋和受到干擾，而產(chǎn)生信號(hào)跟蹤中斷和整周變跳。受到干擾，而產(chǎn)生信號(hào)跟蹤中斷和整周變跳。（4）天線相位中心位置偏差）天線相位中心位置偏差GPS定位中，觀測(cè)值都是以接收機(jī)天線的相位中定位中，觀

55、測(cè)值都是以接收機(jī)天線的相位中心位置為準(zhǔn)，在理論上，天線相位中心與儀器的心位置為準(zhǔn)，在理論上，天線相位中心與儀器的幾何中心應(yīng)保持一致。實(shí)際上，隨著信號(hào)輸入的幾何中心應(yīng)保持一致。實(shí)際上，隨著信號(hào)輸入的強(qiáng)度和方向不同而有所變化，同時(shí)與天線的質(zhì)量強(qiáng)度和方向不同而有所變化，同時(shí)與天線的質(zhì)量有關(guān)，可達(dá)數(shù)毫米至數(shù)厘米。如何減小相位中心有關(guān)，可達(dá)數(shù)毫米至數(shù)厘米。如何減小相位中心的偏移，是天線設(shè)計(jì)的一個(gè)迫切問(wèn)題。的偏移，是天線設(shè)計(jì)的一個(gè)迫切問(wèn)題。Slide 59其它誤差來(lái)源其它誤差來(lái)源（1）地球自轉(zhuǎn)影響）地球自轉(zhuǎn)影響（2）相對(duì)論效應(yīng)）相對(duì)論效應(yīng)在在GPS定位中，除了上述各種誤差外，衛(wèi)星鐘和定位中，除了上述各種誤

56、差外，衛(wèi)星鐘和接收機(jī)鐘震蕩器的隨機(jī)誤差、大氣折射模型和衛(wèi)接收機(jī)鐘震蕩器的隨機(jī)誤差、大氣折射模型和衛(wèi)星軌道攝動(dòng)模型誤差、地球潮汐以及信號(hào)傳播的星軌道攝動(dòng)模型誤差、地球潮汐以及信號(hào)傳播的相對(duì)論效應(yīng)等都會(huì)對(duì)觀測(cè)量產(chǎn)生影響。相對(duì)論效應(yīng)等都會(huì)對(duì)觀測(cè)量產(chǎn)生影響。為提高長(zhǎng)距離相對(duì)定位的精度，滿足地球動(dòng)力學(xué)為提高長(zhǎng)距離相對(duì)定位的精度，滿足地球動(dòng)力學(xué)研究要求，研究這些誤差來(lái)源，并確定它們的影研究要求，研究這些誤差來(lái)源，并確定它們的影響規(guī)律和改正方法，有重要意義。響規(guī)律和改正方法，有重要意義。Slide 60第四部分第四部分 GPSGPS技術(shù)的作用和應(yīng)用技術(shù)的作用和應(yīng)用Slide 61uGPS在測(cè)量中的應(yīng)用在測(cè)量

57、中的應(yīng)用uGPS在公安、交通系統(tǒng)中的應(yīng)用在公安、交通系統(tǒng)中的應(yīng)用uGPS在地震研究中的應(yīng)用在地震研究中的應(yīng)用uGPS在氣象中的應(yīng)用在氣象中的應(yīng)用uGPS在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用第四部分第四部分 GPSGPS技術(shù)的作用和應(yīng)用技術(shù)的作用和應(yīng)用Slide 62GPS在測(cè)量中的應(yīng)用在測(cè)量中的應(yīng)用1、GPS在大地控制測(cè)量中的應(yīng)用在大地控制測(cè)量中的應(yīng)用GPS定位技術(shù)以其精度高、速度快、費(fèi)用省、操定位技術(shù)以其精度高、速度快、費(fèi)用省、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)良特性被廣泛應(yīng)用于大地控制測(cè)量中。作簡(jiǎn)便等優(yōu)良特性被廣泛應(yīng)用于大地控制測(cè)量中。我們一般將應(yīng)用我們一般將應(yīng)用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)建立的控制網(wǎng)衛(wèi)星定位技術(shù)建立的

58、控制網(wǎng)叫叫GPS網(wǎng)。網(wǎng)。歸納起來(lái)，大致可以將歸納起來(lái)，大致可以將GPS網(wǎng)分為兩大類，一類網(wǎng)分為兩大類，一類是全球或全國(guó)性的高精度是全球或全國(guó)性的高精度GPS網(wǎng)。另一類是區(qū)域網(wǎng)。另一類是區(qū)域性的性的GPS網(wǎng)，包括城市或礦區(qū)網(wǎng)，包括城市或礦區(qū)GPS網(wǎng)，網(wǎng)，GPS工程工程網(wǎng)等。網(wǎng)等。Slide 63GPS在大地控制測(cè)量中的應(yīng)用在大地控制測(cè)量中的應(yīng)用(1)全球或全國(guó)性的高精度全球或全國(guó)性的高精度GPS網(wǎng)網(wǎng)作為大地測(cè)量的科研任務(wù)是研究地球形狀及其隨作為大地測(cè)量的科研任務(wù)是研究地球形狀及其隨時(shí)間的變化，因此建立全球覆蓋的坐標(biāo)系統(tǒng)一的時(shí)間的變化，因此建立全球覆蓋的坐標(biāo)系統(tǒng)一的高精度大地控制網(wǎng)是大地測(cè)量工作者

59、多年來(lái)一直高精度大地控制網(wǎng)是大地測(cè)量工作者多年來(lái)一直夢(mèng)寐以求的。夢(mèng)寐以求的。由于由于VLBI、SLR技術(shù)的設(shè)備昂貴且非常笨重，技術(shù)的設(shè)備昂貴且非常笨重，所以直到所以直到GPS技術(shù)逐步完善的今天才使全球覆蓋技術(shù)逐步完善的今天才使全球覆蓋的高精度的高精度GPS網(wǎng)得以實(shí)現(xiàn)，從而建立起高精度的網(wǎng)得以實(shí)現(xiàn)，從而建立起高精度的（12cm）全球統(tǒng)一的動(dòng)態(tài)坐標(biāo)框架，為大地全球統(tǒng)一的動(dòng)態(tài)坐標(biāo)框架，為大地測(cè)量的科學(xué)研究和相關(guān)地學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基測(cè)量的科學(xué)研究和相關(guān)地學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。礎(chǔ)。Slide 64GPS在大地控制測(cè)量中的應(yīng)用在大地控制測(cè)量中的應(yīng)用(2)區(qū)域性區(qū)域性GPS大地控制網(wǎng)大地控制網(wǎng)所謂區(qū)域所

60、謂區(qū)域GPS網(wǎng)是指國(guó)家網(wǎng)是指國(guó)家C、D、E級(jí)級(jí)GPS網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)或?qū)楣こ添?xiàng)目布測(cè)的工程為工程項(xiàng)目布測(cè)的工程GPS網(wǎng)。由于網(wǎng)。由于GPS技術(shù)的技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，建立區(qū)域性大地控制網(wǎng)的手段已基本被優(yōu)點(diǎn)，建立區(qū)域性大地控制網(wǎng)的手段已基本被GPS技術(shù)取代。就其作用而言分為技術(shù)取代。就其作用而言分為A、建立新的地面控制網(wǎng)建立新的地面控制網(wǎng)B、檢核和改善已有地面網(wǎng)檢核和改善已有地面網(wǎng)C、對(duì)已有的地面網(wǎng)進(jìn)行加密；對(duì)已有的地面網(wǎng)進(jìn)行加密；D、擬合區(qū)域大地水準(zhǔn)面擬合區(qū)域大地水準(zhǔn)面Slide 65GPS測(cè)量外業(yè)觀測(cè)測(cè)量外業(yè)觀測(cè)Slide 66GPS測(cè)量外業(yè)觀測(cè)測(cè)量外業(yè)觀測(cè)Slide 67GPS在精密工程測(cè)量及變形監(jiān)測(cè)中的