1 / 53

第五章 ＧＰＳ定位原理（二）

第五章 ＧＰＳ定位原理（二）. 主要内容. ５ . ６　观测值的线性组合. ５ . ７　单点定位. ５ . ８　相对定位. ５ . ９　差分ＧＰＳ　. 5.6 观测值的线性组合. 5.6.1 概述. 组合观测值的一般形式. 　组合观测值是虚拟观测值. 　组合观测值具有某些不同于原始观测值特性. 组合观测值的一般特性电磁波的一般特性. 　一般表达式. 　频率特性. 　波长特性. 　整周未知数特性. 　电离层延迟特性. 　对流层延迟特性. 　误差特性. 5.6.2 几种特殊的组合观测值.

lynch
Download Presentation

第五章 ＧＰＳ定位原理（二）

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第五章ＧＰＳ定位原理（二）

  2. 主要内容 ５.６　观测值的线性组合 ５.７　单点定位 ５.８　相对定位 ５.９　差分ＧＰＳ　

  3. 5.6 观测值的线性组合 5.6.1 概述 • 组合观测值的一般形式 • 　组合观测值是虚拟观测值 • 　组合观测值具有某些不同于原始观测值特性

  4. 组合观测值的一般特性电磁波的一般特性

  5. 　一般表达式

  6. 　频率特性 • 　波长特性 • 　整周未知数特性

  7. 　电离层延迟特性

  8. 　对流层延迟特性 • 　误差特性

  9. 5.6.2 几种特殊的组合观测值 • 　宽巷组合观测值（wide-lane）(n=1, m=-1)

  10. 窄巷组合观测值（narrow-lane）(n=1, m=1)

  11. 无电离层影响组合观测值（iono-free）

  12. 定义：仅单独利用一台接收机确定待定点在　 　　　　　地固坐标系中的绝对位置的方法 5.7 单点定位 5.7.1单点定位概述 • 定位结果－与所用星历同属一坐标系的绝对坐　 　　标 　采用广播星历时属WGS-84 　采用IGS – International GPS Service精密　 　星历时为ITRF – International Terrestrial Reference Frames

  13. 特点 　　优点：一台接收机单独定位，作业方法简单 　　缺点：定位精度低 • 应用领域 　　低精度导航 　　资源普查 　　军事 ...

  14. … 5.7.2 伪距单点定位 • 误差方程 • 　　对于卫星i，误差方程为 若在某历元同时观测了n颗卫星，则误差方程及其解为

  15. 用矩阵形式表示：

  16. DOP － Dilution of Precision • GDOP – Geometry Dilution of Precision • PDOP – Position Dilution of Precision • TDOP – Time Dilution of Precision • HDOP – Horizontal Dilution of Precision • VDOP – Vertical Dilution of Precision

  17. 5.7.3载波相位单点定位 • 误差方程 • 对于卫星i，误差方程为

  18. ...... ...... ...... 若在k个历元里每历元均观测了n颗相同的卫星，则误差方程

  19. 误差及应对方法 • 卫星星历－精密星历 • 卫星钟差－精密星历、地面跟踪 • 电离层延迟－双频改正 • 对流层延迟－模型改正 • PPP – Precision Point Positioning

  20. 5.8 相对定位 5.8.1 概述 • 定义：确定进行同步观测的接收机之间相对位置 的定位方法，称为相对定位。 • 定位结果－与所用星历同属一坐标系的基线 向量（坐标差） • 采用广播星历时属WGS-84 • 采用IGS – International GPS Service精密星 历时为ITRF – International Terrestrial Reference Frames

  21. 特点 优点：精度高 缺点：多台接收共同作业，作 业复杂 • 应用领域 高精度测量定位 ...

  22. 5.8.2 观测方程 则：

  23. 为站星距离； 为轨道误差在站星径向上的投影； 为基线长度误差。 5.8.3 各种误差对相对定位结果的影响 • 卫星轨道误差 其中： D 为基线长度；

  24. 卫星钟差 • 大气折射误差 • 接收机钟差 • 接收机天线相位中心偏差和变化

  25. 静态定位 5.8.4 相对定位的类型 • 　普通静态定位 • 　快速静态定位 • Go and Stop • 　快速确定整周未知数

  26. 动态定位 • 　动态定位中整周未知数的确定 • 　静态初始化 • 　动态初始化（OTF） ２.实时动态定位 • 　单基准站RTK • 　多基准站RTK（网络RTK）

  27. 5.8.5 动态定位 • 　什么是GPS动态定位 • GPS动态定位（测量），是利用GPS信号，测定相对于地球运动的用户天线的状态参数，这些状态参数包括三维坐标、三维速度和时间等七个。 • 导航，是测得运动载体的状态参数，并导引运动载体准确的运动到预定的后续位置。

  28. GPS动态定位的应用 • 导航 –探险、车辆、船舶、航空器等 • 跟踪、监控与调度 –车辆、船舶、航空器等 • 制导 –武器制导、自动驾驶等 • 定轨 –卫星、航天器等 • 姿态确定 –卫星、航天器、航空器等 • 测量 –放样、监测等

  29. GPS动态定位的类型 单点动态定位、相对动态定位和差分动态定位 实时动态定位与后处理动态定位 伪距动态定位与载波相位动态定位

  30. GPS动态定位的应用

  31. GPS动态定位的应用

  32. GPS动态定位的应用

  33. GPS动态定位的应用

  34. GPS动态定位的应用

  35. 5.9 差分GPS 5.9.1 概述 • GPS绝对定位的精度

  36. 　差分GPS（DGPS – Differential GPS） 　　利用设置在坐标已知的点（基准站）上测定GPS测量定位误差，用以提高在一定范围内其它GPS接收机（流动站）测量定位精度的方法

  37. 5.9.2 差分GPS原理 • 　影响单点（绝对）定位精度的主要误差 卫星轨道误差 • 　　　卫星钟差 • 　　　大气延迟 • 　　对流层延迟 • 　　对流层延迟 • 　　　 多路径效应

  38. 　误差的空间相关性 • 　　　以上各类误差中除多路径效应　　　　 • 　　　均具有较强的空间相关性 • 　差分GPS的基本原理 • 　　　利用基准站测定具有空间相关性的误　　 • 　差或其对测量定位结果的影响，供流动站改 • 　正其观测值或定位结果

  39. 　根据差分改正数 　　位置差分（坐标差分） 　　距离差分 5.9.3 差分GPS的分类 • 　根据时效性 • 　　　实时差分 • 　　　事后差分 • 　根据观测值类型 • 　　　伪距差分 • 　　　载波相位差分

  40. 　根据工作原理和差分模型 　　局域差分（LADGPS – Local Area DGPS） 　单基准站差分 　多基准站差分 　　广域差分（WADGPS – Wide Area DGPS）

  41. RTK技术 • RTK – Real Time Kinametic • 系统构成 参考站 流动站 数据链 • 应用

  42. 位置差分

  43. 距离差分

  44. 单基准站局域差分 为距离改正数的变率。 • 结构：基准站（一个）数据通讯链和用户 • 数学模型 V为距离改正数； • 特点 优点：结构、模型简单 缺点：差分范围小，精度随距基准站距离的增加而下降，可靠性低

  45. 多基准站局域差分 • 结构：基准站（多个）数据通讯链和用户 • 数学模型 • 加权平均 • 偏导数法 • 最小方差法

  46. 特点 • 优点：差分精度高、可靠性高，差分范围增大 • 缺点：差分范围仍然有限，模型不完善

  47. 广域差分 • 结构：基准站（多个）数据通讯链和用户 • 数学模型：对各类误差加以分离，建立各自的改 正模型 • 特点 优点：差分精度高、差分精度与距离无关、差 分范围大 缺点：系统结构复杂、建设费用高

More Related