GPS原理及其應(yīng)用11.ppt

GPS原理及其應(yīng)用 (十一),第四章 距離測量與GPS定位,4.6 單點定位 4.7 相對定位,4.6 單點定位,GPS測量定位方法分類,定位模式 絕對定位（單點定位） 相對定位 差分定位 定位時接收機(jī)天線的運(yùn)動狀態(tài) 靜態(tài)定位天線相對于地固坐標(biāo)系靜止 動態(tài)定位天線相對于地固坐標(biāo)系運(yùn)動 獲得定位結(jié)果的時效 事后定位 實時定位 觀測值類型 偽距測量 載波相位測量,距離測量與GPS定位 單點定位 GPS測量定位方法分類,單點定位簡介,定義 單獨利用一臺接收機(jī)確定待定點在地固坐標(biāo)系中絕對位置的方法 定位結(jié)果與所用星歷同屬一坐標(biāo)系的絕對坐標(biāo) 采用廣播星歷時屬WGS-84 采用IGS International GPS Service精密星歷時為ITRF International Terrestrial Reference Frames 特點 優(yōu)點：一臺接收機(jī)單獨定位，觀測簡單，可瞬時定位 缺點：精度主要受系統(tǒng)性偏差的影響，定位精度低 應(yīng)用領(lǐng)域 低精度導(dǎo)航、資源普查、軍事、.,距離測量與GPS定位 單點定位 單點定位簡介,偽距單點定位的誤差方程,對于衛(wèi)星i，在某一個歷元的誤差方程為,距離測量與GPS定位 單點定位 偽距單點定位的誤差方程,單點定位有4個待定參數(shù)，因而至少需要同時觀測4顆以上的衛(wèi)星，才能同時確定出所有的待定參數(shù)。,偽距單點定位的誤差方程,對在某歷元同時觀測的n顆衛(wèi)星，其誤差方程及位置解為,距離測量與GPS定位 單點定位 偽距單點定位的誤差方程,DOP值,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,DOP值的定義,距離測量與GPS定位 單點定位 DOP值,DOP值,DOP值與定位精度 DOP值的性質(zhì) DOP值與單點定位時，所觀測衛(wèi)星的數(shù)量與分布有關(guān)，它所表示的是定位的幾何條件 DOP值越小，定位的幾何條件越好,距離測量與GPS定位 單點定位 DOP值,DOP值,距離測量與GPS定位 單點定位 DOP值,DOP值,距離測量與GPS定位 單點定位 DOP值,載波相位單點定位的誤差方程,對于衛(wèi)星i，誤差方程為,距離測量與GPS定位 單點定位 載波相位單點定位的誤差方程,載波相位單點定位的誤差方程,若在k個歷元里每歷元均觀測了n顆相同的衛(wèi)星，則誤差方程,距離測量與GPS定位 單點定位 載波相位單點定位的誤差方程,載波相位單點定位的誤差方程,距離測量與GPS定位 單點定位 載波相位單點定位的誤差方程,載波相位單點定位的誤差方程,距離測量與GPS定位 單點定位 載波相位單點定位的誤差方程,假定在k個歷元中連續(xù)對n顆衛(wèi)星進(jìn)行了觀測，則通常有3+k+n個待定參數(shù)（3個位置參數(shù)、k個整周模糊度參數(shù)和n個接收機(jī)鐘差參數(shù)），因而，僅采用載波相位觀測值無法實現(xiàn)瞬時單點定位。,單點定位的誤差源及應(yīng)對方法,衛(wèi)星星歷 精密星歷 衛(wèi)星鐘差 精密鐘差、地面跟蹤 電離層延遲 雙頻改正 對流層延遲 模型改正,距離測量與GPS定位 單點定位 單點定位的誤差源及應(yīng)對方法,精密單點定位,精密單點定位 PPP Precise Point Positioning 特點 主要觀測值為載波相位 采用精密的衛(wèi)星軌道和鐘數(shù)據(jù) 采用復(fù)雜的模型 定位精度 亞分米級 用途 全球高精度測量 衛(wèi)星定軌,距離測量與GPS定位 單點定位 精密單點定位,4.7 相對定位,概述,定義 確定進(jìn)行同步觀測的接收機(jī)之間相對位置的定位方法，稱為相對定位。 定位結(jié)果 與所用星歷同屬一坐標(biāo)系的基線向量（坐標(biāo)差）及其精度信息 采用廣播星歷時屬WGS-84 采用IGS International GPS Service精密星歷時為ITRF International Terrestrial Reference Frame 基線向量中含有：2個方位基準(zhǔn)（一個水平方法，一個垂直方位）和1個尺度基準(zhǔn)，不含有位置基準(zhǔn),距離測量與GPS定位 相對定位 概述,概述,特點 優(yōu)點：定位精度高 缺點： 多臺接收共同作業(yè)，作業(yè)復(fù)雜 數(shù)據(jù)處理復(fù)雜 不能直接獲取絕對坐標(biāo) 應(yīng)用 高精度測量定位及導(dǎo)航,相對定位,距離測量與GPS定位 相對定位 概述,觀測方程,非差觀測方程 單差觀測方程 雙差觀測方程,距離測量與GPS定位 相對定位 觀測方程,各種誤差對相對定位結(jié)果的影響,衛(wèi)星軌道誤差 削弱 衛(wèi)星鐘差 消除 大氣折射誤差 削弱 接收機(jī)鐘差 消除 接收機(jī)天線相位中心偏差和變化 消除,距離測量與GPS定位 相對定位 各種誤差對相對定位結(jié)果的影響,相對定位的類型,靜態(tài)定位 普通靜態(tài)定位 快速靜態(tài)定位 Go and Stop 快速確定整周未知數(shù) 動態(tài)定位 動態(tài)定位中整周未知數(shù)的確定 靜態(tài)初始化 動態(tài)初始化（OTF） 實時動態(tài)定位（RTK Real Time