第三章 01GPS測量概述

1、 按照接收機運動狀態(tài)不同靜態(tài)定位動態(tài)定位按照定位采用觀測量的不同偽距測量（測距碼：C/A、P）載波相位測量（載波：L1、L2）按照獲取定位結(jié)果時間的不同實時定位（實時解算接收機天線位置）非實時定位（后處理定位）由于衛(wèi)星與接收機之間的觀測距離并非站星之間的幾何距離，而是包含了電離層、對流層誤差以及站星鐘差的距離，因此也被稱為偽距衛(wèi)星信號于衛(wèi)星信號于 “T”時刻發(fā)射時刻發(fā)射GPS接收機于接收機于 “T + t”收到信號收到信號站星距離站星距離 = 信號傳播時間信號傳播時間 x 光速光速iiijjjtttttt）（）（GPSGPS實際鐘時刻理想鐘時刻鐘差（3.1）jijijijit-t)(t-tt-

2、tGPSGPS）（3.2）信號傳播時間）（jijijijit-tcc衛(wèi)星至接收機間幾何距離）（）（GPSGPSjijittc)()()(t-(t)tc)()(,jijijitttttjtropijionoi)()()(t-(t)tc)()()()(,ji222jitttZtZYtYXtXtjtropijionoiijijij)(jit)()()(tc-(t)tcZ)()(1Y)()(1X)()(1)()(,jii00i00i000jitttZtZtYtYtXtXtttjtropijionoiijjiijjiijjiji衛(wèi)星瞬時坐標(biāo)衛(wèi)星瞬時坐標(biāo)觀測站坐標(biāo)觀測站坐標(biāo)觀測站近似坐標(biāo)觀測站近似坐標(biāo)觀測

3、站坐標(biāo)改正數(shù)觀測站坐標(biāo)改正數(shù))()()(tc-(t)tcZYX)()()()()(,jiiii0jittttntmtlttjtropijionoijijijiji載波相位變化公式：)()(jjiijitt接收機于接收機于ti歷歷元所產(chǎn)生的元所產(chǎn)生的參考載波信參考載波信號的相位號的相位衛(wèi)星于衛(wèi)星于tj時時刻發(fā)射的載刻發(fā)射的載波信號相位波信號相位itjtitijttR(c )2 0 0 2 , 黃 勁 松電磁波傳播示意圖GPS載波相位測量的基本原理載波相位測量的基本原理SR 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

4、 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理想情況理想情況實際情況實際情況GPS接收機所接收到的衛(wèi)星信號中，已用相位調(diào)制技術(shù)在載波上調(diào)制了測距碼和衛(wèi)星導(dǎo)航電文，所以載波已不再連續(xù)。jijijiC/A：2.9mP：0.29mL1：2mmL2：2.5mm)()()(GPStGPStGPStjjiiiiti時刻接收機載波相位tj時刻衛(wèi)星發(fā)射的載波相位載波相位與載波頻率、傳播時間的關(guān)系：jiiifGPSt)(理想的衛(wèi)星信號傳播時間ji)(),(1GPStGPStcjijiji上式按泰勒級數(shù)展開后，忽略二次項，并考慮接收機鐘差的影響，可改寫為：

5、jiijiiiijiijijitctttctc)(1)()(1)(1)()(1)(1jiiiijiijijitttctcvst)()(1)()(1)(1-1)(1,ijtropiijionoiiiijiijiijijittctttctctc（3.17）GPS載波相位觀測方程載波相位觀測方程觀測值觀測值)()()()()()()()()()()()()()(000000000tNtttNtttNttNtttttttNtttjijijijijijijijijijijijijiji：通常表示為，時刻的相位差觀測量為被自動計數(shù)任意歷元信號，整周數(shù)時刻以后連續(xù)跟蹤載波：時刻，載波相位差公式初始觀測歷元載波相位觀測值載波相位觀測值N0F r0N0Int()iF rit0ti周跳周跳 整周未知數(shù)整周未知數(shù) (整周模糊度整周模糊度)(0tNji)(0ttNji)(）（）（ttttfftjijiji帶入 （3.17）上式可進(jìn)一步表示為ji)()()()()(11)(1-1)()(,ttcfttftttcftctcftjtropijionoijijijijiji)()()(0tNttjijiji)()()()(t-(t)tc)()(,0jijitttNtttjtropijionoijiji采用與偽距測量方程相同的線性化方法：)()()()(tc-(t)tcZYX)()