全球定位系統(tǒng)定位方法和測量課件

第四章全球定位系統(tǒng)定位方法和測量

1第四章全球定位系統(tǒng)定位方法和測量1第四章

全球定位系統(tǒng)定位方法和測量一、本章學習目的了解GPS的全球定位系統(tǒng)的定位方法和測量，了解GPS政策及各國采取的對策，掌握GPS采點方法。二、本章學習內(nèi)容GPS定位方法GPS定位采點使用方法測量美國政府的GPS政策及中國對策2第四章全球定位系統(tǒng)定位方法和測量一、本章學習目的2第一節(jié)GPS定位方法

定位方法按照天線狀態(tài)、定位模式、處理時效、基本測量以及不同用途等分為許多種。不同的方法，獲得的成果、達到的精度不同，所用儀器數(shù)量、功能和應用目的也不同。靜態(tài)定位：接收機天線在地球坐標系中某固定點不動的定位。動態(tài)定位：接收機天線安置在運動載體上的定位。定位方法按照定位分為：1、單點定位2、靜態(tài)相對定位3、差分定位3第一節(jié)GPS定位方法定位方法按照天線狀態(tài)、定位模式、處理第一節(jié)GPS定位方法1、單點定位只使用一臺接收機的定位，可分為（1）靜態(tài)定位——包括靜態(tài)測碼偽距單點定位和靜態(tài)測相偽距單點定位（2）動態(tài)單點定位——包括動態(tài)測碼偽距單點定位和動態(tài)測相偽距單點定位4第一節(jié)GPS定位方法1、單點定位4第一節(jié)GPS定位方法2、靜態(tài)相對定位靜態(tài)相對定位的基本原理是在基線的兩個端點安置接收機測定基線向量，通過建立單差、雙差和三差觀測模型消除相同誤差或抵消相近誤差。3、差分定位動態(tài)相對定位的基本原理是在兩個測站上安置接收機同步觀測，其中一個測站的空間位置是已知點，通過對已知點的觀測得到已知數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)之間的差值，然后用此差值對未知點的觀測數(shù)據(jù)進行改正。主要有偽距差分、位置差分、載波相位差分等基本定位模式。5第一節(jié)GPS定位方法2、靜態(tài)相對定位5第一節(jié)GPS定位方法3、差分定位（1）偽距差分基本思想是：一定的區(qū)域內(nèi)同一時刻，已知坐標的基準站與待求坐標的用戶流動站同時測定的偽距受到同樣的誤差影響，可以通過基準站測定的偽距與已知幾何距離的差值對流動站的偽距進行改正，用以消除相同誤差對偽距觀測值的影響?；鶞收痉职l(fā)給用戶的偽距改正數(shù)，是由衛(wèi)星星歷(廣播星歷或精密星歷)和基準站已知坐標計算的基準站至衛(wèi)星的實際幾何距離與基準站測定偽距之差。6第一節(jié)GPS定位方法3、差分定位6第一節(jié)GPS定位方法（2）位置差分位置差分的基本思想是：一定的區(qū)域內(nèi)同一時刻，已知坐標的基準站與待求坐標的用戶流動站同時測定的坐標受到同樣的誤差影響，可以通過基準站測定的坐標與已知坐標的差值對流動站的坐標進行改正，用以消除相同誤差對坐標觀測值的影響?；鶞收痉职l(fā)給用戶的坐標改正數(shù)，是基準站已知坐標與觀測坐標之差。7第一節(jié)GPS定位方法（2）位置差分7第一節(jié)GPS定位方法（3）位置差分載波相位差分載波相位差分定位原理與偽距差分相似：由基準站接收機對衛(wèi)星進行連續(xù)跟蹤觀測，并將觀測數(shù)據(jù)與測站信息實時分發(fā)給用戶站；用戶站同步連續(xù)跟蹤觀測衛(wèi)星和接收基準站信息，并按照相對定位原理進行數(shù)據(jù)處理，確定用戶站空間坐際。8第一節(jié)GPS定位方法（3）位置差分載波相位差分8第一節(jié)GPS定位方法4、定位誤差影響因素：影響衛(wèi)星定位精度誤差來源十分復雜，可歸結為四種：衛(wèi)星相關誤差（衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星鐘誤差等）；信號傳播誤差（電離層折射誤差、對流層折射誤差、多路徑效應與多路徑誤差等）；接收機相關誤差（觀測誤差、接收機鐘差、天線相對中心位置偏差等）；其他誤差如地球自轉引起的誤差、地球潮汐引起的誤差。9第一節(jié)GPS定位方法4、定位誤差影響因素：9GPS用戶接收機有幾種型號，使用方法大同小異。使用步驟可表述如下：一、前期準備工作（一）采點勘測路線設計：在一大片區(qū)域中一次布設數(shù)十個甚至上百個點，這就要在地形圖或其它草圖上以最小路徑為原則勾畫出采點的編號、順次，以便實施勘測采點有序高效地進行。第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量10GPS用戶接收機有幾種型號，使用方法大同小異。使（二）接收機參數(shù)設置：通常接收機要求設置以下參數(shù)1、時區(qū)，即采點勘測地區(qū)所在的地理時區(qū)，如北京地區(qū)所在時區(qū)為東八區(qū)，應設置為“＋08：00”；2、時間間隔即每采一個點所需停留的最小時間。時間間隔的下限一般為1s，不存在上限。3、坐標基準設置一般設置為“WGS1984”。4、語系設置一般設置中文，即“Chinese”。第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量11（二）接收機參數(shù)設置：通常接收機要求設置以下參數(shù)第二節(jié)GP（三）數(shù)據(jù)字典設置：數(shù)據(jù)字典與數(shù)據(jù)庫的字段名、屬性等類似。它界定了所采集數(shù)據(jù)的名稱、類型。數(shù)據(jù)字典中數(shù)據(jù)類型共分3種：點、線、面。確定所測地物類型，編制相應的數(shù)據(jù)字典后，即可到野外實地進行測量。第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量12（三）數(shù)據(jù)字典設置：數(shù)據(jù)字典與數(shù)據(jù)庫的字段名、屬性等類似。它二、野外測量（一）一些型號系列的用戶接收機可以兼當基準站用，只需將用戶接收機備選功能鍵下置于“基準站”功能下而成為基準站；（二）啟動用戶接收機后，選擇適當?shù)奈募搭A先設置采點順次，即可開始逐點測試采點位置坐標。采點時，測試站點不能設置在樹下、建筑物墻腳、高壓線附近等。這主要是GPS無線電通訊信號穿透能力較差，這些地點用戶接收機不能用無線電信號與4顆以上衛(wèi)星相聯(lián)絡，因而這些地點坐標往往不成功。第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量13二、野外測量第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量131414基準站和移動站作業(yè)模式15基準站和移動站作業(yè)模式15三、內(nèi)業(yè)處理目前的GPS用戶接收機一般具有2M的內(nèi)存，野外獲取的點位坐標數(shù)據(jù)以關系型數(shù)據(jù)格式存貯于機內(nèi)，測試完畢后，可輸入計算機，支持用戶用多種軟件做進一步處理。（一）由用戶選擇坐標系的種類，如地理坐標經(jīng)緯度與高程。（二）在用戶指令下，系統(tǒng)自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，并以選定的坐標系實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉換。

第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量16三、內(nèi)業(yè)處理第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量16三、內(nèi)業(yè)處理對于差分GPS，還需要增加輸入時區(qū)名稱，時差參數(shù)，游動的用戶接收機數(shù)據(jù)文件名，基準站文件，差分改正方式等。對于一部分差分GPS設備，在測試現(xiàn)場不能得到測試結果，只能回到室內(nèi)，經(jīng)計算機軟件進行數(shù)據(jù)處理后才能得到測試結果，這種GPS工作方式稱作后處理差分。第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量17三、內(nèi)業(yè)處理第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量17由于全球定位系統(tǒng)在軍事上有重要作用，因此，美國政府決定采用SA(SelectiveAvailability—選擇可用性)技術和AS(Anti—Spoofing—反電子誘騙)技術，把未經(jīng)美國軍方許可的廣大用戶的實時定位精度降低到它所允許的水平±100m，以保護美國國家利益。第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策18由于全球定位系統(tǒng)在軍事上有重要作用，因此，美國政

一、SA技術

主要包括下列兩個內(nèi)容①有意識地在廣播星歷中加入誤差，在(1-1)式中起始計算數(shù)據(jù)Xi,Yi,Zi中加入誤差，使星歷精度降低，稱之為ε技術。②有意識地在衛(wèi)星鐘的鐘頻信號中加入誤差，使鐘頻相對于標準頻率10.20MHz產(chǎn)生±2Hz的抖動，變化周期約10分鐘，從而使(1)式中Si有誤差，即降低觀測值精度，稱之為δ技術。

二、AS技術所謂AS技術指的就是對P碼(精碼)的碼結構進行保密，以防敵對方進行電子干擾和電子誘騙。具體措施是將P碼與保密的W碼相加，形成更為保密的Y碼，只有美軍、美軍盟軍及經(jīng)美國政府特許的用戶才可使用之。第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策19一、SA技術第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策19三、SA和AS及中國對策

美國政府的GPS政策實質上就是把GPS按照美國安全利益分為內(nèi)外有別的兩類用戶。自己內(nèi)部用戶使用精碼測距和未降低精度的星歷(精密星歷，后處理星歷)實施定位，以獲得較高定位精度的服務，即精密定位服務(PPS)；其余用戶則是利用C/A碼(粗碼)測距和降低了精度的星歷(廣播星歷)實施定位，即所謂的標準定位服務(SPS)。目前，PPS的定位精度為±16m，而SPS的定位精度為±100m。SA和AS的實施嚴重損壞了一般用戶的單點實時定位精度，同時也限制了GPS在許多高精度定位領域中實時定位的應用范圍。于是，全世界范圍內(nèi)展開了對抗SA和AS的研究，主要對策有：第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策20三、SA和AS及中國對策第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國(一)差分定位系統(tǒng)的建立GPS定位中存在著多項誤差來源：衛(wèi)星星歷誤差，測距誤差，接收機和衛(wèi)星鐘差，對流層延遲，電離層延遲，衛(wèi)星運動的攝動力影響等。差分GPS，即DGPS(DifferentialGPS)正是為消除或減弱這些誤差，提高定位精度而提出的，由于上述各項誤差從整體上而言，都具有良好的空間相關性，當相鄰兩個測站上的GPS接收機同步觀測同一組衛(wèi)星，兩站距離較近(≤100km)，且其中一站坐標已知，通過GPS定位坐標和已知坐標比較，就能知道上述誤差對未知站的影響，加入相應的改正數(shù)就能消除之。第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策21(一)差分定位系統(tǒng)的建立第三節(jié)美國政府的GPS政策及或者說，通過兩個測站上的觀測值求差，就能有效地消減上述誤差。通過數(shù)據(jù)鏈(無線通訊電臺)將這些數(shù)據(jù)實時傳遞，進而就能實時地確定點的三維坐標。差分定位按時間狀態(tài)可分為實時差分和后處理差分；在資源和環(huán)境中，通常采用RTD(RealTimedifferentialGPSforcode——以碼相位為觀測值的實時差分GPS定位技術)和RTK(RealTimeKinematicdifferentialGPSforcarrierphase——以載波相位為觀測值的實時動態(tài)差分技術)。依據(jù)差分改正的方法和數(shù)學模型的不同，DGPS為以基準站坐標差(dx,dy,dz或dl,dB,dH)改正未知點的坐標差分和以偽距差(dpi)改正未知點偽距差分。

第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策22或者說，通過兩個測站上的觀測值求差，就能有效地消RTKGPS技術23RTKGPS技術23按照基準站的多少和服務范圍的大小，DGPS可進一步分為：①單基準站DGPS(SingleReferenceStationDGPS)——只有一個基準站提供差分信息，簡稱SRDGPS。②多基準站局部區(qū)域DGPS(LocalAreaDGPSWithMulti—referenceStation)——即在某一區(qū)域中布設若干個差分GPS站，通常包括一個或n個監(jiān)控站，位于該區(qū)域中的用戶根據(jù)每個基準站所提供的改正，經(jīng)平差求得自己的改正數(shù)，進而改正未知點。

第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策24按照基準站的多少和服務范圍的大小，DGPS可進一步③廣域DGPS(WideAreaDGPS，簡稱WADGPS)——各基準站并不單獨將自己的距離改正數(shù)播發(fā)給用戶，而是將它們發(fā)送往WADGPS數(shù)據(jù)處理中心，以便將衛(wèi)星星歷誤差、大氣傳播延遲誤差、衛(wèi)星鐘差，接收機鐘差等各種誤差分離開來，然后，再將各種誤差的估值轉發(fā)給用戶，用戶進一步改正未知點。第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策25③廣域DGPS(WideAreaDGPS，簡稱WA(二)建立獨立的衛(wèi)星測軌系統(tǒng)

中國是一個測繪大國，建國50年來，建立了具有世界先進水平的、獨立的、精度高、密度合理的大地控制測量系統(tǒng)，以此可以建立精密的衛(wèi)星軌道跟蹤系統(tǒng)。我國已建立了自己的GPS衛(wèi)星測軌系統(tǒng)，全天候跟蹤GPS衛(wèi)星，免費向用戶提供星歷文件。據(jù)悉，加拿大、澳大利亞和歐洲的一些國家也已建立或正在建立自己的衛(wèi)星定軌系統(tǒng)。第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策26(二)建立獨立的衛(wèi)星測軌系統(tǒng)第三節(jié)美國政府的GPS政(三)建立獨立自主的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)和不同衛(wèi)星定位系統(tǒng)的聯(lián)合定位俄羅斯已建成英文縮寫GLONASS的全球定位系統(tǒng)，雖然也是建立在與美國對抗的軍事基礎上，但無SA和AS限制，定位精度為±10m左右。歐洲空間局(ESA)也建立了以民用為目的的衛(wèi)星定位系統(tǒng)NAVSAT。我國有關專家也提議建立自主的衛(wèi)星定位、授時系統(tǒng)，而且論證比其它幾個系統(tǒng)更優(yōu)秀。目前，如何將GPS與其它定位系統(tǒng)聯(lián)合起來實時精密定位，過去幾年里已有GPS與GLONASS雙星定位系統(tǒng)，精度進一步提高，但亦有人擔心俄羅斯經(jīng)濟困難，能否做好GLONASS的維修、服務工作仍是一個問題。第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策27(三)建立獨立自主的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)和不同衛(wèi)星定位系統(tǒng)的(四)對AS實施解密據(jù)稱世界上有多位科學家正在研究解密AS，并有實質性進展，美國政府正是基于這一現(xiàn)實和考慮到全世界對SA和AS的抗議，政府官員稱在1996年以后的10年內(nèi)逐步取消SA。第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策28(四)對AS實施解密第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國本章思考題：1、GPS定位方法主要有哪些？2、什么叫差分GPS？原理是什么？3、GPS用戶接收機的采點使用方法和測量步驟？4、什么是AS技術與SA技術？我國和各國采取的對抗對策有哪些？29本章思考題：1、GPS定位方法主要有哪些？29第四章全球定位系統(tǒng)定位方法和測量

30第四章全球定位系統(tǒng)定位方法和測量1第四章

全球定位系統(tǒng)定位方法和測量一、本章學習目的了解GPS的全球定位系統(tǒng)的定位方法和測量，了解GPS政策及各國采取的對策，掌握GPS采點方法。二、本章學習內(nèi)容GPS定位方法GPS定位采點使用方法測量美國政府的GPS政策及中國對策31第四章全球定位系統(tǒng)定位方法和測量一、本章學習目的2第一節(jié)GPS定位方法

定位方法按照天線狀態(tài)、定位模式、處理時效、基本測量以及不同用途等分為許多種。不同的方法，獲得的成果、達到的精度不同，所用儀器數(shù)量、功能和應用目的也不同。靜態(tài)定位：接收機天線在地球坐標系中某固定點不動的定位。動態(tài)定位：接收機天線安置在運動載體上的定位。定位方法按照定位分為：1、單點定位2、靜態(tài)相對定位3、差分定位32第一節(jié)GPS定位方法定位方法按照天線狀態(tài)、定位模式、處理第一節(jié)GPS定位方法1、單點定位只使用一臺接收機的定位，可分為（1）靜態(tài)定位——包括靜態(tài)測碼偽距單點定位和靜態(tài)測相偽距單點定位（2）動態(tài)單點定位——包括動態(tài)測碼偽距單點定位和動態(tài)測相偽距單點定位33第一節(jié)GPS定位方法1、單點定位4第一節(jié)GPS定位方法2、靜態(tài)相對定位靜態(tài)相對定位的基本原理是在基線的兩個端點安置接收機測定基線向量，通過建立單差、雙差和三差觀測模型消除相同誤差或抵消相近誤差。3、差分定位動態(tài)相對定位的基本原理是在兩個測站上安置接收機同步觀測，其中一個測站的空間位置是已知點，通過對已知點的觀測得到已知數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)之間的差值，然后用此差值對未知點的觀測數(shù)據(jù)進行改正。主要有偽距差分、位置差分、載波相位差分等基本定位模式。34第一節(jié)GPS定位方法2、靜態(tài)相對定位5第一節(jié)GPS定位方法3、差分定位（1）偽距差分基本思想是：一定的區(qū)域內(nèi)同一時刻，已知坐標的基準站與待求坐標的用戶流動站同時測定的偽距受到同樣的誤差影響，可以通過基準站測定的偽距與已知幾何距離的差值對流動站的偽距進行改正，用以消除相同誤差對偽距觀測值的影響?；鶞收痉职l(fā)給用戶的偽距改正數(shù)，是由衛(wèi)星星歷(廣播星歷或精密星歷)和基準站已知坐標計算的基準站至衛(wèi)星的實際幾何距離與基準站測定偽距之差。35第一節(jié)GPS定位方法3、差分定位6第一節(jié)GPS定位方法（2）位置差分位置差分的基本思想是：一定的區(qū)域內(nèi)同一時刻，已知坐標的基準站與待求坐標的用戶流動站同時測定的坐標受到同樣的誤差影響，可以通過基準站測定的坐標與已知坐標的差值對流動站的坐標進行改正，用以消除相同誤差對坐標觀測值的影響?；鶞收痉职l(fā)給用戶的坐標改正數(shù)，是基準站已知坐標與觀測坐標之差。36第一節(jié)GPS定位方法（2）位置差分7第一節(jié)GPS定位方法（3）位置差分載波相位差分載波相位差分定位原理與偽距差分相似：由基準站接收機對衛(wèi)星進行連續(xù)跟蹤觀測，并將觀測數(shù)據(jù)與測站信息實時分發(fā)給用戶站；用戶站同步連續(xù)跟蹤觀測衛(wèi)星和接收基準站信息，并按照相對定位原理進行數(shù)據(jù)處理，確定用戶站空間坐際。37第一節(jié)GPS定位方法（3）位置差分載波相位差分8第一節(jié)GPS定位方法4、定位誤差影響因素：影響衛(wèi)星定位精度誤差來源十分復雜，可歸結為四種：衛(wèi)星相關誤差（衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星鐘誤差等）；信號傳播誤差（電離層折射誤差、對流層折射誤差、多路徑效應與多路徑誤差等）；接收機相關誤差（觀測誤差、接收機鐘差、天線相對中心位置偏差等）；其他誤差如地球自轉引起的誤差、地球潮汐引起的誤差。38第一節(jié)GPS定位方法4、定位誤差影響因素：9GPS用戶接收機有幾種型號，使用方法大同小異。使用步驟可表述如下：一、前期準備工作（一）采點勘測路線設計：在一大片區(qū)域中一次布設數(shù)十個甚至上百個點，這就要在地形圖或其它草圖上以最小路徑為原則勾畫出采點的編號、順次，以便實施勘測采點有序高效地進行。第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量39GPS用戶接收機有幾種型號，使用方法大同小異。使（二）接收機參數(shù)設置：通常接收機要求設置以下參數(shù)1、時區(qū)，即采點勘測地區(qū)所在的地理時區(qū)，如北京地區(qū)所在時區(qū)為東八區(qū)，應設置為“＋08：00”；2、時間間隔即每采一個點所需停留的最小時間。時間間隔的下限一般為1s，不存在上限。3、坐標基準設置一般設置為“WGS1984”。4、語系設置一般設置中文，即“Chinese”。第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量40（二）接收機參數(shù)設置：通常接收機要求設置以下參數(shù)第二節(jié)GP（三）數(shù)據(jù)字典設置：數(shù)據(jù)字典與數(shù)據(jù)庫的字段名、屬性等類似。它界定了所采集數(shù)據(jù)的名稱、類型。數(shù)據(jù)字典中數(shù)據(jù)類型共分3種：點、線、面。確定所測地物類型，編制相應的數(shù)據(jù)字典后，即可到野外實地進行測量。第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量41（三）數(shù)據(jù)字典設置：數(shù)據(jù)字典與數(shù)據(jù)庫的字段名、屬性等類似。它二、野外測量（一）一些型號系列的用戶接收機可以兼當基準站用，只需將用戶接收機備選功能鍵下置于“基準站”功能下而成為基準站；（二）啟動用戶接收機后，選擇適當?shù)奈募?，按預先設置采點順次，即可開始逐點測試采點位置坐標。采點時，測試站點不能設置在樹下、建筑物墻腳、高壓線附近等。這主要是GPS無線電通訊信號穿透能力較差，這些地點用戶接收機不能用無線電信號與4顆以上衛(wèi)星相聯(lián)絡，因而這些地點坐標往往不成功。第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量42二、野外測量第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量134314基準站和移動站作業(yè)模式44基準站和移動站作業(yè)模式15三、內(nèi)業(yè)處理目前的GPS用戶接收機一般具有2M的內(nèi)存，野外獲取的點位坐標數(shù)據(jù)以關系型數(shù)據(jù)格式存貯于機內(nèi)，測試完畢后，可輸入計算機，支持用戶用多種軟件做進一步處理。（一）由用戶選擇坐標系的種類，如地理坐標經(jīng)緯度與高程。（二）在用戶指令下，系統(tǒng)自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，并以選定的坐標系實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉換。

第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量45三、內(nèi)業(yè)處理第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量16三、內(nèi)業(yè)處理對于差分GPS，還需要增加輸入時區(qū)名稱，時差參數(shù)，游動的用戶接收機數(shù)據(jù)文件名，基準站文件，差分改正方式等。對于一部分差分GPS設備，在測試現(xiàn)場不能得到測試結果，只能回到室內(nèi)，經(jīng)計算機軟件進行數(shù)據(jù)處理后才能得到測試結果，這種GPS工作方式稱作后處理差分。第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量46三、內(nèi)業(yè)處理第二節(jié)GPS定位采點使用方法測量17由于全球定位系統(tǒng)在軍事上有重要作用，因此，美國政府決定采用SA(SelectiveAvailability—選擇可用性)技術和AS(Anti—Spoofing—反電子誘騙)技術，把未經(jīng)美國軍方許可的廣大用戶的實時定位精度降低到它所允許的水平±100m，以保護美國國家利益。第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策47由于全球定位系統(tǒng)在軍事上有重要作用，因此，美國政

一、SA技術

主要包括下列兩個內(nèi)容①有意識地在廣播星歷中加入誤差，在(1-1)式中起始計算數(shù)據(jù)Xi,Yi,Zi中加入誤差，使星歷精度降低，稱之為ε技術。②有意識地在衛(wèi)星鐘的鐘頻信號中加入誤差，使鐘頻相對于標準頻率10.20MHz產(chǎn)生±2Hz的抖動，變化周期約10分鐘，從而使(1)式中Si有誤差，即降低觀測值精度，稱之為δ技術。

二、AS技術所謂AS技術指的就是對P碼(精碼)的碼結構進行保密，以防敵對方進行電子干擾和電子誘騙。具體措施是將P碼與保密的W碼相加，形成更為保密的Y碼，只有美軍、美軍盟軍及經(jīng)美國政府特許的用戶才可使用之。第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策48一、SA技術第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策19三、SA和AS及中國對策

美國政府的GPS政策實質上就是把GPS按照美國安全利益分為內(nèi)外有別的兩類用戶。自己內(nèi)部用戶使用精碼測距和未降低精度的星歷(精密星歷，后處理星歷)實施定位，以獲得較高定位精度的服務，即精密定位服務(PPS)；其余用戶則是利用C/A碼(粗碼)測距和降低了精度的星歷(廣播星歷)實施定位，即所謂的標準定位服務(SPS)。目前，PPS的定位精度為±16m，而SPS的定位精度為±100m。SA和AS的實施嚴重損壞了一般用戶的單點實時定位精度，同時也限制了GPS在許多高精度定位領域中實時定位的應用范圍。于是，全世界范圍內(nèi)展開了對抗SA和AS的研究，主要對策有：第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策49三、SA和AS及中國對策第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國(一)差分定位系統(tǒng)的建立GPS定位中存在著多項誤差來源：衛(wèi)星星歷誤差，測距誤差，接收機和衛(wèi)星鐘差，對流層延遲，電離層延遲，衛(wèi)星運動的攝動力影響等。差分GPS，即DGPS(DifferentialGPS)正是為消除或減弱這些誤差，提高定位精度而提出的，由于上述各項誤差從整體上而言，都具有良好的空間相關性，當相鄰兩個測站上的GPS接收機同步觀測同一組衛(wèi)星，兩站距離較近(≤100km)，且其中一站坐標已知，通過GPS定位坐標和已知坐標比較，就能知道上述誤差對未知站的影響，加入相應的改正數(shù)就能消除之。第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策50(一)差分定位系統(tǒng)的建立第三節(jié)美國政府的GPS政策及或者說，通過兩個測站上的觀測值求差，就能有效地消減上述誤差。通過數(shù)據(jù)鏈(無線通訊電臺)將這些數(shù)據(jù)實時傳遞，進而就能實時地確定點的三維坐標。差分定位按時間狀態(tài)可分為實時差分和后處理差分；在資源和環(huán)境中，通常采用RTD(RealTimedifferentialGPSforcode——以碼相位為觀測值的實時差分GPS定位技術)和RTK(RealTimeKinematicdifferentialGPSforcarrierphase——以載波相位為觀測值的實時動態(tài)差分技術)。依據(jù)差分改正的方法和數(shù)學模型的不同，DGPS為以基準站坐標差(dx,dy,dz或dl,dB,dH)改正未知點的坐標差分和以偽距差(dpi)改正未知點偽距差分。

第三節(jié)美國政府的GPS政策及中國對策51或者說，通過兩個測站上的觀測值求差，就能有效地消RTKGPS技術52RTKGPS技術23按照基準站的多少和服務范圍的大小，DGPS可進一步分為：①單基準站DGPS(SingleReferenceStationDGPS)——只有一個基準站提供差分信息，簡稱SRDGPS。②多基準站局部區(qū)域DGPS(LocalAreaDGPSWithMulti—referenceStation)——即在某一區(qū)域中布設若干個差分GPS站，通常包括一個或n個監(jiān)控站，