GPS定位原理定位模式培訓(xùn)講義PPT（內(nèi)容全面）

GPS定位模式3GPS定位原理2GPS測(cè)量技術(shù)GPS接收機(jī)的分分類11GPS接收機(jī)的分分類（1）按接收機(jī)機(jī)用途劃分分：?導(dǎo)航型：用用于確定船船舶、車輛輛、飛機(jī)等等運(yùn)載體的的實(shí)時(shí)位置置和速度，，保障按預(yù)預(yù)定路線航航行或選擇擇最佳路線線。采用測(cè)測(cè)碼偽距為為觀測(cè)量的的單點(diǎn)實(shí)時(shí)時(shí)定位或差差分GPS定位，精度度低，結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)價(jià)格便宜，，應(yīng)用廣泛泛。?測(cè)量型接收收機(jī)：采用用載波相位位觀測(cè)量進(jìn)進(jìn)行相對(duì)定定位，精度度高。觀測(cè)測(cè)數(shù)據(jù)可測(cè)測(cè)后處理或或?qū)崟r(shí)處理理（RTK），，需配備功能能完善的數(shù)數(shù)據(jù)處理軟軟件。與導(dǎo)導(dǎo)航型相比比，結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜，價(jià)格格昂貴。?授時(shí)型接收收機(jī)：主要要用于天文文臺(tái)或地面面監(jiān)控站，，進(jìn)行時(shí)頻頻同步測(cè)定定。1GPS接收機(jī)的分分類（2）根據(jù)所接接收的衛(wèi)星星信號(hào)頻率率劃分：?碼相位接收收機(jī)（C/A碼、P碼）：采用用C/A碼、P碼作為測(cè)距距信號(hào)，由由于C/A碼、P碼測(cè)距精度度較低，因因此，碼相相位接收機(jī)機(jī)主要用于于導(dǎo)航型和和手持型低低精度接收收機(jī)。?單頻接收機(jī)機(jī)（L1）：只接收調(diào)制制的L1信號(hào)，雖然然可利用導(dǎo)導(dǎo)航電文提提供的參數(shù)數(shù)，對(duì)觀測(cè)測(cè)量進(jìn)行電電離層影響響修正，但但由于修正正模型尚不不完善，精精度較差，，主要用于于小于20km的短基線精精密定位。。?雙頻接收機(jī)機(jī)（L1+L2）：同時(shí)接受L1、L2兩種信號(hào)，，利用雙頻頻技術(shù)，可可消除或減減弱電離層層折射對(duì)觀觀測(cè)量的影影響，定位位精度較高高。1GPS接收機(jī)的分分類（3）根據(jù)接收收機(jī)信號(hào)通通道類型劃劃分：?多通道接收收機(jī)：具有有多個(gè)衛(wèi)星星信號(hào)通道道，每個(gè)通通道只連續(xù)續(xù)跟蹤一個(gè)個(gè)衛(wèi)星信號(hào)號(hào)。也稱連連續(xù)跟蹤型型接收機(jī)。。?序貫通道接接收機(jī)：只只有1-2個(gè)信號(hào)通通道，為了了跟蹤多個(gè)個(gè)衛(wèi)星，在在相應(yīng)軟件件控制下按按時(shí)序依次次對(duì)各衛(wèi)星星信號(hào)進(jìn)行行跟蹤量測(cè)測(cè)。依次量量測(cè)一個(gè)循循環(huán)所需時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)（（大于20ms），對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的的跟蹤是不連連續(xù)的。?多路復(fù)用通道道接收機(jī)：與與序貫通道接接收機(jī)相似，，也只有1-2個(gè)信號(hào)通通道，在相應(yīng)應(yīng)軟件控制下下按時(shí)序依次次對(duì)各衛(wèi)星信信號(hào)進(jìn)行跟蹤蹤量測(cè)。依次次量測(cè)一個(gè)循循環(huán)所需時(shí)間間較短（小于于20ms），可保持對(duì)衛(wèi)星星信號(hào)的連續(xù)續(xù)跟蹤。1GPS接收機(jī)的分類類（4）按工作原理理劃分：?碼相關(guān)型接收收機(jī)：能夠產(chǎn)產(chǎn)生與所測(cè)衛(wèi)衛(wèi)星測(cè)距碼結(jié)結(jié)構(gòu)完全相同同的復(fù)制碼。。利用的是C/A碼或P碼，條件是掌掌握測(cè)距碼結(jié)結(jié)構(gòu)，也稱有有碼接收機(jī)。。?平方型接收機(jī)機(jī)：利用載波波信號(hào)的平方方技術(shù)去掉調(diào)調(diào)制碼，獲得得載波相位測(cè)測(cè)量所必需的的載波信號(hào)。。該機(jī)只利用用衛(wèi)星信號(hào)，，無需解碼，，不必掌握測(cè)測(cè)距碼結(jié)構(gòu)，，稱無碼接收收機(jī)。?混合型接收機(jī)機(jī)：綜合利用用了碼相關(guān)技技術(shù)和平方技技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，，同時(shí)獲得碼碼相位和精密密載波相位觀觀測(cè)量。目前前廣泛使用。。?干涉型接收機(jī)機(jī)：將GPS衛(wèi)星作為射電電源，采用干干涉測(cè)量的方方法測(cè)定兩個(gè)個(gè)測(cè)站之間的的距離1GPS接收機(jī)的分類類（5）按接收衛(wèi)星星系統(tǒng)劃分：：?單星信號(hào)接收收機(jī)：通常至至具有跟蹤1個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系系統(tǒng)能力的衛(wèi)衛(wèi)星信號(hào)接收收機(jī)。主要有有GPS接收機(jī)、GLONASS接收機(jī)、北斗斗接收機(jī)等。。比如我院的的華測(cè)X90接收機(jī)、南方方靈銳S82接收機(jī)。?多星信號(hào)集成成接收機(jī)：一一臺(tái)接收機(jī)同同時(shí)接收和測(cè)測(cè)量?jī)煞N或兩兩種以上衛(wèi)星星信號(hào)的接收收機(jī)。比如我我院的華測(cè)X900接收機(jī)、南方方靈銳S82-V接收機(jī)。1GPS接收機(jī)的分類類（6）按接收機(jī)的的結(jié)構(gòu)劃分：：?分體式接收機(jī)機(jī)：將組成接接收機(jī)的接收收機(jī)主機(jī)、天天線、控制器器、電臺(tái)、電電源單元全部部或部分設(shè)計(jì)計(jì)為獨(dú)立的整整體，它們之之間利用電纜纜或藍(lán)牙技術(shù)術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通通訊。?整體式接收機(jī)機(jī)：將組成接接收機(jī)的接收收機(jī)主機(jī)、天天線、控制器器、電臺(tái)、電電源單元在制制造過程中全全部或部分集集成為一個(gè)整整體或各單元元之間模塊化化集成，無電電纜連接。?手持式接收機(jī)機(jī)：整體式結(jié)結(jié)構(gòu)，功耗小小、重量輕、、價(jià)格低廉，，應(yīng)用廣泛。。1GPS接收機(jī)的分類類我院GPS接收機(jī)型號(hào)：：進(jìn)口：天寶R86臺(tái)徠卡9臺(tái)索佳3臺(tái)國(guó)產(chǎn)：南方靈靈銳S823臺(tái)靈銳S82-V20臺(tái)（三年年制使用）華測(cè)X9010臺(tái)X90020臺(tái)（五年年制使用）2GPS定位原理GPS定位就是通過過四顆已知位位置的衛(wèi)星來來確定GPS接收器的位置置2GPS定位原理Position1、Position2、Position3、Position4為四顆衛(wèi)星的當(dāng)當(dāng)前位置d1、d2、d3、d4分別為四顆衛(wèi)衛(wèi)星到要定位位的GPS接收器的距離離Location為要定位的衛(wèi)衛(wèi)星接收器的的位置已知待求3問題分析問題1：Position1、Position2、Position3、Position4這些位置信息息從哪里來？？運(yùn)行于宇宙空空間的GPS衛(wèi)星，每一個(gè)個(gè)都在時(shí)刻不不停地通過衛(wèi)衛(wèi)星信號(hào)向全全世界廣播自自己的當(dāng)前位位置坐標(biāo)信息息。任何一個(gè)個(gè)GPS接收器都可以以通過天線很很輕松地接收收到這些信息息，并且能夠夠讀懂這些信信息。問題2：d1、d2、d3、d4這些距離信息息從哪里來？？我們已經(jīng)知道道每一個(gè)GPS衛(wèi)星都在不辭辭辛勞地廣播播自己的位置置，那么在發(fā)發(fā)送位置信息息的同時(shí)，也也會(huì)附加上該該數(shù)據(jù)包發(fā)出出時(shí)的時(shí)間戳戳。GPS接收器收到數(shù)數(shù)據(jù)包后，用用當(dāng)前時(shí)間（（當(dāng)前時(shí)間當(dāng)當(dāng)然只能由GPS接收器自己來來確定了）減減去時(shí)間戳上上的時(shí)間，就就是數(shù)據(jù)包在在空中傳輸所所用的時(shí)間了了。乘上他的的傳輸速度，，就是數(shù)據(jù)包包在空中傳輸輸?shù)木嚯x，也也就是該衛(wèi)星星到GPS接收器的距離離了。數(shù)據(jù)包包是通過無線線電波傳送的的，那么理想想速度就是光光速c，把傳播時(shí)間間記為Ti的話，用公式式表示就是：：di=c*Ti(i=1,2,3,4)3問題分析問題3：為什么要必必須要四顆衛(wèi)衛(wèi)星才能確定定接收機(jī)的位位置？根據(jù)立體幾何何知識(shí)，三維維空間中，理理想情況下，，三個(gè)衛(wèi)星到到接收機(jī)的距距離就可以確確定一個(gè)接收收機(jī)的位置了了。但是事實(shí)實(shí)上，必須要要四顆，原因因如下：1.鐘差：衛(wèi)星鐘鐘與GPS接收機(jī)計(jì)時(shí)鐘鐘時(shí)間差；2.電離層對(duì)信號(hào)號(hào)傳播速度的的影響；3.GPS衛(wèi)星廣播的自自己的位置也也可能會(huì)有誤誤差。以上都會(huì)影響響衛(wèi)星至接收收機(jī)的距離，，因此必須增增加一顆衛(wèi)星星才能定位，，相當(dāng)于增加加解算條件。。3問題分析4GPS定位模式（1）按接收機(jī)天天線的狀態(tài)分分類?靜態(tài)模式：主主要用于控制制測(cè)量等。