GPS衛(wèi)星定位基本原理PPT學(xué)習(xí)課件

1、第五章GPS衛(wèi)星定位基本原理,5.1 概述 5.2 偽距測量 5.3 載波相位測量 5.4 整周跳變的修復(fù) 5.5 GPS絕對定位與相對定位 5.6 美國的GPS政策 5.7 差分GPS定位原理,5.1 概述,1.測角交會法 1)前方交會 2)惻方交會 3)后方交會 2. 測邊交會法(距離交會),測角交會法,測邊（距）交會法,飛機(jī)輪船仍舊使用的一種導(dǎo)航定位方法 如只有兩個(gè)無線電發(fā)射臺，可根據(jù)用戶接收機(jī)的概略位置交會出接收機(jī)的平面位置,無線電導(dǎo)航定位 衛(wèi)星激光測距定位,無線電發(fā)射臺或激光測距儀,3. 無線電接收機(jī)或衛(wèi)星,1)ABC為三個(gè)無線電信號發(fā)射臺,坐標(biāo)已知 2)P為用戶接收機(jī) 3)采用無線

2、電測距方法測得PA PB PC 4)以ABC為球心,以三個(gè)長為半徑作出三個(gè)定位球面,即可交出接收機(jī)的平面位置,5.1概述,1)P點(diǎn)為激光測距衛(wèi)星 2)A B C為固定于地面上 三個(gè)的衛(wèi)星激光測距儀(坐標(biāo)已知) 3)確定出P點(diǎn)位置 4)利用三個(gè)衛(wèi)星位置在地面上有第 四個(gè)位置 ,利用所測定的三個(gè)空間 距離交會出該地面點(diǎn)的位置,4.近代衛(wèi)星大地測量(衛(wèi)星激光測距）,5.GPS衛(wèi)星定位的基本原理(1),觀測方程,P點(diǎn)的三維坐標(biāo)（X，Y，Z）,5.1 概述,1)內(nèi)容:應(yīng)用測距交會原理,利用三顆以上衛(wèi)星的已知空間位置 交會出地面未知點(diǎn)的位置,2).,3)GPS衛(wèi)星定位方法 a.依據(jù)測距的原理劃分： 1）偽

3、距法定位（測碼） 2）載波相位測量定位（測相） 3）差分GPS定位 b.根據(jù)待定點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)劃分： 1）靜態(tài)定位(絕對) 2）動態(tài)定位(相對) c.獲得定位結(jié)果的時(shí)效(補(bǔ)充） 1) 事后定位(靜態(tài)) 2) 實(shí)時(shí)定位 (RTK),5.GPS衛(wèi)星定位的基本原理(2),5.1 概述,5.2 偽距測量,1.偽距：由衛(wèi)星發(fā)射的測距碼信號到達(dá)GPS接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速所得出的量測距離。由于各種誤差的存在，與衛(wèi)星到測站的實(shí)際幾何距離有一定差值。 2.兩種測量值： - CA碼偽距 誤差20-30米 - P碼偽距 誤差10米 3.偽距定位法: 由GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻測出到達(dá)四顆以上GPS衛(wèi)星的偽距以及已知

4、的衛(wèi)星位置，采用測距交會的方法求定接收機(jī)天線所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)。 4.特點(diǎn) 1)適用于導(dǎo)航和低精度測量 2) 定位速度快； 3)可作為載波相位測量中解決整波數(shù)不確定問題（模糊度）的輔助資料。,5.2.1偽距測量,1.衛(wèi)星發(fā)出一個(gè)測距碼，該測距碼經(jīng)過時(shí)間后到達(dá)接收機(jī)； 2.接收機(jī)產(chǎn)生一組結(jié)構(gòu)完全相同的測距碼復(fù)制碼，并通過時(shí)延器使其延遲時(shí)間；,5.2 偽距測量,5.2.1.1偽距測量的方法,3.將兩組測距碼進(jìn)行相關(guān)處理，直到兩組測距碼的自相關(guān)系數(shù) R()=1為止，此時(shí)，復(fù)制碼已和測距碼對齊，復(fù)制碼的延遲時(shí)間 就等于衛(wèi)星信號的傳播時(shí)間； 4.將 乘上光速c后即可求得衛(wèi)星至接收機(jī)的偽距。,5.2.1.1

5、偽距測量的方法(續(xù)),5.2 .1偽距測量,5.2.1.2為什么利用碼相關(guān)法測定偽距？,為什么不利用碼的標(biāo)志來推算時(shí)延值？ 1.隨機(jī)誤差的存在： 每個(gè)測距碼在產(chǎn)生時(shí)；測距碼在傳播過程中由于外界干擾產(chǎn)生變形；復(fù)制碼在產(chǎn)生時(shí)。 2.僅根據(jù)測距碼中的某一標(biāo)志來進(jìn)行量測會帶來較大誤差。利用碼相關(guān)技術(shù)在自相關(guān)系數(shù)R() = max 的情況下來確定信號的傳播時(shí)間，實(shí)質(zhì)上是采用了多個(gè)碼特征來確定 ，排除了隨機(jī)誤差的影響。,5.2.1偽距測量,5.2.1.3偽距測量的原理(1),1.三種時(shí)間系統(tǒng)： 1) 各顆GPS衛(wèi)星的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn) 2) 各臺GPS信號接收機(jī)的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn) 3) 統(tǒng)一上述時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的GPS時(shí)間系統(tǒng),5

6、.2.1偽距測量,5.2.1.3偽距測量的原理（2）,偽噪聲碼從衛(wèi)星到接收天線的傳播時(shí)間：,偽噪聲碼從衛(wèi)星到達(dá)接收天線的時(shí)元,偽噪聲碼在其衛(wèi)星的發(fā)射時(shí)元,5.2.1偽距測量,2.,5.2.1.3偽距測量的原理（3）,dt 衛(wèi)星時(shí)鐘相對于GPS時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)間偏差（可根據(jù)導(dǎo)航電文求得） dT 接收機(jī)時(shí)鐘相對于GPS時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)間偏差（接收機(jī)鐘差）,5.2.1偽距測量,5.2.1.3偽距測量的原理（4）,衛(wèi)星到接收天線的真實(shí)距離：,衛(wèi)星到接收天線的“偽距（pseudorange）”：,5.2.1偽距測量,3：,5.2.1.3偽距測量的原理（5）,4.考慮電離層/對流層影響的偽距值：,C (dt dT

7、 ) 時(shí)鐘偏差引起的距離偏差 dion電離層效應(yīng)引起的距離偏差 dtrop對流層引起的距離偏差,5.2.1偽距測量,5.2.2偽距定位觀測方程, 是衛(wèi)星在軌位置和用戶位置的函數(shù)，即：, 第j 顆衛(wèi)星在時(shí)元t 的三維坐標(biāo)，可從導(dǎo)航電文中求得, 用戶接收天線在時(shí)元t 的三維坐標(biāo)，為待求的未知數(shù),上式中有4個(gè)未知數(shù)（用戶三維坐標(biāo)和接收機(jī)的鐘差dT ）。這樣在任何一個(gè)觀測瞬間，用戶至少需要同時(shí)觀測4顆衛(wèi)星，以便解算4個(gè)未知數(shù)。,5.2.2偽距測量的基本方程（續(xù)）,5.3 載波相位測量(1),1.偽距測量的不足： 測距碼的碼元長度較長，因此量測精度較低。 （對C/A碼而言精度3m左右，P碼約為30cm）

8、 2.如果把載波作為量測信號，載波的波長要短得多（L1=19cm， L2=24cm ），比P碼碼元的長度小兩個(gè)數(shù)量級。對載波進(jìn)行相位測量，可以達(dá)到很高的精度。 3.載波信號是一種周期性正弦信號，相位測量只能測定其不足一個(gè)波長的部分，因而存在著整周數(shù)不確定性的問題，使解算過程變得比較復(fù)雜。,5.3 載波相位測量(2),4.重建載波： 1)概念:將調(diào)制在載波上的測距碼和導(dǎo)航電文去掉，重新獲得載波。 2)方法： 碼相關(guān)法：(1)方法:將所接收到的調(diào)制信號(衛(wèi)星信號)與接收機(jī)產(chǎn)生的復(fù)制碼相乘 (2)特點(diǎn):局限制 需了解碼的結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn) 可獲得導(dǎo)航電文,可獲得全波長的載波,信號質(zhì)量好 平方法 :(1)方法

9、:將所接收到的調(diào)制信號(衛(wèi)星信號)自乘 (2) 優(yōu)點(diǎn) 無需了解碼的結(jié)構(gòu) 缺點(diǎn) 無法獲得導(dǎo)航電文,所獲載波波長為原來波長的一半,信號質(zhì)量較差,5.3 載波相位測量(3),5.3.1 載波相位測量原理 5.3.2 載波相位測量的觀測方程 5.3.3 整周未知數(shù)N0的確定,5.3.1 載波相位測量原理,k 接收機(jī)在接收機(jī)鐘面時(shí)刻tk 時(shí)觀測j 衛(wèi)星所取得的相位觀測量,k 接收機(jī)在接收機(jī)鐘面時(shí)刻tk 時(shí)所產(chǎn)生的本地參考信號的相位值,k 接收機(jī)在接收機(jī)鐘面時(shí)刻tk 時(shí)所接收到的j 衛(wèi)星載波信號的相位值,1.載波相位測量的觀測量 GPS接收機(jī)所接收的衛(wèi)星載波信號與接收機(jī)本振 參考信號的相位差。,2.,初始

10、t0時(shí)刻，小于一周的相位差為0，其整周數(shù)為 ，則此時(shí)的相位觀測值為：,3.,任一時(shí)刻ti衛(wèi)星Sj 到k接收機(jī)的相位差：,整周數(shù)變化量,整周模糊度（常數(shù)）,三差法,5.3.2 載波相位測量的觀測方程(1),1. 載波相位測量是接收機(jī)（天線）和衛(wèi)星位置的函數(shù)。只有得到了它們之間的函數(shù)關(guān)系，才能從觀測量中求解接收機(jī)（或衛(wèi)星）的位置。 2.1) 設(shè)在GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻Ta（衛(wèi)星鐘時(shí)刻ta）衛(wèi)星Sj發(fā)射的載波信號相位為（ta），經(jīng)傳播延遲后，在GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻Tb（接收機(jī)鐘時(shí)刻tb）到達(dá)接收機(jī)。 2) 根據(jù)電磁波傳播原理， Tb時(shí)接收到的和Ta時(shí)發(fā)射時(shí)的 相位不變，即j（Tb） = j（ta） 3) 在Tb

11、時(shí)，載波相位觀測量為： = （tb）- j（Tb） = （tb）- j（ta）,5.3.2 載波相位測量的觀測方程(2),4)考慮衛(wèi)星鐘差和接收機(jī)鐘差，有Ta =ta+ta , Tb =tb+tb , 則： = （Tb - tb）- j（ Ta - ta ） (1) 5) 載波信號的相位與頻率的關(guān)系為: （t +t）= （t）+f t （2） 6) 將(2)代入(1)得 = （Tb ）-fi tb- j（Ta ）+ f j ta （3） fi =f j =f 7)Tb =Ta + ，由公式（2），得： Nkj+（Tb）= j（Ta）+f 8) 公式（3）可改寫為： = j（Ta）+f -f t

12、b- j（Ta ）+ f ta- Nkj = f -f tb+ f ta- Nkj （4）,5.3.2 載波相位測量的觀測方程(3),3.傳播延遲中考慮電離層和對流層的影響1和2 ，則： 代入公式（4），得：,5.3.2 載波相位測量的觀測方程(3),f：接收機(jī)產(chǎn)生的固定參考頻率 c: 光速 ：衛(wèi)星至接收機(jī)之間的距離（未知數(shù)）,1：電離層影響 2：對流層影響 ta ：衛(wèi)星鐘差 tb ：接收機(jī)鐘差（未知數(shù)）,4.1)接收機(jī) k 對衛(wèi)星 j 的載波相位測量的觀測方程：,5.3.2 載波相位測量的觀測方程(4),由于=c/f，則上式為：,兩邊同乘,得:,2)偽距測量與載波相位測量的觀測方程的聯(lián)系,5

13、.3.3 整周未知數(shù)N0的確定,靜態(tài)方法 動態(tài)方法,5.3.3.1靜態(tài)方法,偽距法 經(jīng)典方法 多普勒法 快速測定整周未知數(shù)法(FARA) Fast ambiguity resolution approach,一 偽距法,2.將載波相位測量的觀測值(化為以距離為單位)減去偽距實(shí)際觀測值后即可得到No。 3.由于偽距測量的精度較低，所以要有較多的No取平均值后才能獲得正確的整波段數(shù)。,所以，得,5.3.3.1靜態(tài)方法,1.,二 經(jīng)典方法,將整周未知數(shù)當(dāng)做平差中的待定參數(shù),一) 整數(shù)解 二) 實(shí)數(shù)解,5.3.3.1靜態(tài)方法,二 經(jīng)典方法整數(shù)解,1. 短基線定位時(shí)一般采用這種方法。 2 具體步驟： 1

14、)首先根據(jù)衛(wèi)星位置和修復(fù)了周跳后的相位觀測值進(jìn)行平差計(jì)算，求得基線向量和整周未知數(shù)。 2)解得的整周未知數(shù)是一個(gè)實(shí)數(shù)，將其固定為整數(shù)(四舍五入法)，并重新進(jìn)行平差計(jì)算。 3)在計(jì)算中整周未知數(shù)采用整周值并視為已知數(shù)，以求得基線向量的最后值。,5.3.3.1靜態(tài)方法,二 經(jīng)典方法實(shí)數(shù)解,1.基線較長時(shí)采用這種方法。 2.具體步驟類似整數(shù)解方法，區(qū)別在于解得的整周未知數(shù)是一個(gè)實(shí)數(shù)。 注:采用經(jīng)典方法時(shí)，需要較長的觀測時(shí)間，影響了作業(yè)效率，所以只有在高精度定位領(lǐng)域中才應(yīng)用,5.3.3.1靜態(tài)方法,三 多普勒法（三差法）,1.由于連續(xù)跟蹤的所有載波相位觀測值中均含有相同的整周未知數(shù)N0，所以將相鄰兩個(gè)

15、觀測歷元的載波相位相減，就可消去N0，從而解出坐標(biāo)。然后再根據(jù)坐標(biāo)值求解N0 。,5.3.3.1靜態(tài)方法,2. 1)tm時(shí)刻衛(wèi)星Sj到k接收機(jī)的相位差：,(1),2) tn時(shí)刻衛(wèi)星Sj到k接收機(jī)的相位差：,(2),公式（1）-（2），即可消除N0,3.兩個(gè)歷元間的載波相位觀測值之差受接收機(jī)鐘及衛(wèi)星鐘的隨機(jī)誤差影響， 所以精度不太好，往往用來求整周數(shù)的初始值。,1. 1990年EFrei和GBeutler提出 2. 基本思路： 1)利用初始平差的解向量及其精度信息，以參數(shù)估計(jì)和統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)為基礎(chǔ)，確定在某一置信區(qū)間內(nèi)N0的可能的整數(shù)解的組合； 2)依次將N0的每一組合作為已知值，重復(fù)進(jìn)行平差計(jì)算

16、。使估值的驗(yàn)后平差或方差和為最小的一組N0 ，即為最佳估值。 3)利用這種方法進(jìn)行短基線定位時(shí)，利用雙頻接收機(jī)只須觀測一分鐘即可確定整周未知數(shù) 此方法已在快速靜態(tài)定位中得到了廣泛應(yīng)用,四 快速確定整周未知數(shù)法(FARA) Fast ambiguity resolution approach,補(bǔ)充 靜態(tài)法的不足,使用靜態(tài)方法時(shí)，一旦對所測衛(wèi)星失鎖，則接收機(jī)載體必須停下來，重新確定整周未知數(shù)，嚴(yán)重限制了載波相位觀測法在高精度動態(tài)定位中的有效應(yīng)用。,5.3.3.2動態(tài)初始化法AROF Ambiguity resolution on the fly,1993年徠卡公司開發(fā)成功 基本思想： 根據(jù)接收機(jī)在

17、運(yùn)動過程中對載波信號的短時(shí)間觀測值，與參考站的同步觀測值一起，利用快速解算法確定N0。然后利用逆向求解方法來確定載體在上述短時(shí)間內(nèi)的瞬時(shí)位置。,動態(tài)初始化法的特點(diǎn),在載體的運(yùn)動過程中，所觀測的衛(wèi)星一旦失鎖，為確定整周未知數(shù)，運(yùn)動載體不需停下來重新進(jìn)行初始化工作。 已在短距離（10km）的實(shí)時(shí)動態(tài)相對定位中，得到了成功應(yīng)用，定位精度可達(dá)厘米級。,作 業(yè),GPS衛(wèi)星定位的基本原理是什么？ 2. 什么叫偽距？偽距測量的特點(diǎn)有哪些？ 3. 為什么采用碼相關(guān)法測定偽距？ 4. 解釋重建載波，主要方法有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 5.在載波相位測量中，確定整周未知數(shù)主要有哪些方法？,5.4整周跳變的修復(fù),5.

18、4.1 屏幕掃描法 5.4.2 用高次差或多項(xiàng)式擬合法 5.4.3 在衛(wèi)星間求差法 5.4.4 用雙頻觀測值修復(fù)周跳 5.5.5 根據(jù)平差后的殘差發(fā)現(xiàn)和修復(fù)整周跳變,5.4.1 整周跳變的修復(fù),任一時(shí)刻ti衛(wèi)星Sj到k接收機(jī)的相位差,不足一周的相位差,ti 時(shí)刻的整周數(shù),周跳的含義,在跟蹤衛(wèi)星過程中，由于某種原因，使得計(jì)數(shù)器無法連續(xù)計(jì)數(shù)。當(dāng)信號重新被跟蹤后，整周計(jì)數(shù)就不正確，但是不到一個(gè)整周的相位觀測值仍是正確的。這種現(xiàn)象稱為整周跳變，簡稱周跳。,周跳的含義（續(xù)）,1.如果是因?yàn)殡娫吹墓收匣蛘袷幤鞅旧淼墓收鲜剐盘枙簳r(shí)中斷，那么中斷前后信號本身失去了連續(xù)性?；謴?fù)正常工作后的觀測值中不但整周計(jì)數(shù)不

19、正確，不足整周的部分也不對。這時(shí)，修復(fù)周跳沒有什么意義。 2.必須將資料分為兩個(gè)時(shí)段，各設(shè)一個(gè)整周未知數(shù)單獨(dú)進(jìn)行處理。,整周跳變的修復(fù)方法,5.4.1 屏幕掃描法 5.4.2 用高次差或多項(xiàng)式擬合法 5.4.3 在衛(wèi)星間求差法 5.4.4用雙頻觀測值修復(fù)周跳 5.4.5根據(jù)平差后的殘差發(fā)現(xiàn)和修復(fù)整周跳變,5.4.1 屏幕掃描法,作業(yè)員在計(jì)算機(jī)屏幕前依次對每個(gè)站、每個(gè)時(shí)段、每顆衛(wèi)星的相位觀測值的變化率的圖像進(jìn)行逐段檢查，觀測其是否連續(xù)。如果出現(xiàn)不規(guī)則的突然變化，說明出現(xiàn)了周跳現(xiàn)象。手工編輯修復(fù)。,5.4.2 用高次差或多項(xiàng)式擬合法,5.4.2.1.高次差法： 1.依據(jù)：該方法是根據(jù)有周跳現(xiàn)象的發(fā)

20、生將會破壞載波 相位測量的觀測值Int（）+ 隨時(shí)間而有規(guī)律變化的特性來探測的 2.方法： 在相鄰的觀測值間依次求差（一次差、二次 差、五次差），檢查是否出現(xiàn)異常。 3.缺點(diǎn)：用求差法一般難于探測出只有幾周的小周跳，可用曲線擬合方法即可,5.4.2 用高次差或多項(xiàng)式擬合法（續(xù)）,5.4.2.2多項(xiàng)式擬合法： 根據(jù)幾個(gè)相位觀測量擬合一個(gè)n階多項(xiàng)式，據(jù)此預(yù)估下一個(gè)觀測值，并與實(shí)測值比較，從而來發(fā)現(xiàn)周跳并修正整周計(jì)數(shù)。,5.4.2 用高次差或多項(xiàng)式擬合法（續(xù)）,用高次差檢查周跳,高次差具有隨機(jī)特性，無周跳現(xiàn)象存在。,5.4.2 用高次差或多項(xiàng)式擬合法（續(xù)）,歷元t5觀測值有周跳，使四次差產(chǎn)生異常。,

21、用高次差檢查周跳（續(xù)）,5.4.3 在衛(wèi)星間求差法,由于每顆衛(wèi)星的載波相位觀測值受到接收機(jī)振蕩器的隨機(jī)誤差的影響相同，所以在衛(wèi)星間求差即可消除接收機(jī)振蕩器的隨機(jī)誤差引起的周跳誤差,5.4.4 用雙頻觀測值修復(fù)周跳,1.又稱電離層殘差法 2.對雙頻載波相位觀測值進(jìn)行組合運(yùn)算，同時(shí)考慮電離層折射改正，結(jié)果中只剩下整周數(shù)之差和電離層折射的殘差項(xiàng)。利用此結(jié)果即可探測周跳。,5.4.4 用雙頻觀測值修復(fù)周跳（續(xù)）,雙頻接收機(jī)的兩個(gè)載波頻率的相位觀測量：,考慮到電離層折射改正 則有：,已消去距離項(xiàng)和鐘差項(xiàng)，以及對流層改正項(xiàng)。只剩整周數(shù)之差與電離層折射的殘差項(xiàng)（值很小）。,5.4.4 用雙頻觀測值修復(fù)周跳（

22、續(xù)）,優(yōu)點(diǎn)： - 中只涉及頻率，取決于電離層殘差影響，無須預(yù)先知道測站和衛(wèi)星坐標(biāo)。 缺點(diǎn)： 1. 如果兩個(gè)載波相位觀測值中都出現(xiàn)周跳，則無法采用此方法。 2.不能顧及多路徑效應(yīng)和測量噪聲的影響。,5. 4.5根據(jù)平差后的殘差 發(fā)現(xiàn)和修復(fù)周跳,1. 經(jīng)過上述處理的觀測值中還可能存在一些小周跳,修復(fù)后的周跳可能會引入12周的偏差。 2. 對修復(fù)后的觀測值進(jìn)行平差計(jì)算，求得各觀測值的殘差。有周跳的觀測值會出現(xiàn)很大的殘差。,5.5 GPS絕對定位與相對定位,A 1.GPS絕對定位也叫單點(diǎn)定位，即直接確定用戶接收機(jī)天線在WGS-84坐標(biāo)系中相對于坐標(biāo)系原點(diǎn)地球質(zhì)心的絕對位置。,5.5 GPS絕對定位與相

23、對定位,2. 絕對定位實(shí)質(zhì)：應(yīng)用測距交會的原理，利用三顆以上衛(wèi)星的已知空間位置交會出地面未知點(diǎn)（用戶接收機(jī)）的在WGS-84坐標(biāo)系中的位置。,5.5 GPS絕對定位與相對定位,載波相位測量較難應(yīng)用于動態(tài)絕對定位中的原因： 載體在運(yùn)動過程中，要保持對所測相同衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤，技術(shù)上有一定困難 動態(tài)解算整周未知數(shù)的方法，其應(yīng)用尚有一定的局限,5.5 GPS絕對定位與相對定位,4. 受衛(wèi)星軌道誤差、鐘差以及信號傳播誤差等影響，定位精度較低 - 靜態(tài)絕對定位精度約為米級 - 動態(tài)絕對定位精度為1040m,5.5 GPS絕對定位與相對定位,B 相對定位 1.定義：是至少用兩臺GPS接收機(jī)，同步觀測相同的G

24、PS衛(wèi)星，確定兩臺接收機(jī)天線之間的相對位置（坐標(biāo)差） 2.它是目前GPS定位中精度最高的一種定位方法 3.應(yīng)用范圍：精密導(dǎo)航、大地測量、精密工程測量、地球動力學(xué)研究等,5.5 GPS絕對定位與相對定位,5.5.1靜態(tài)絕對定位 5.5.2靜態(tài)相對定位,5.5.1靜態(tài)絕對定位,5.5.1.1 偽距法絕對定位 5.5.1.2 偽距法絕對定位的解算 5.5.1.3 應(yīng)用載波相位觀測值進(jìn)行靜態(tài)絕對定位 5.5.1.4 絕對定位精度評價(jià),5.5.1靜態(tài)絕對定位,注：上式中有4個(gè)未知數(shù)（用戶三維坐標(biāo)和接收機(jī)的鐘差dT ）。在任何一個(gè)觀測瞬間，用戶至少需要同時(shí)觀測4顆衛(wèi)星，以便解算4個(gè)未知數(shù)。,1.觀測方程：

25、,5.5.1.1 偽距法絕對定位,5.5.1.1 偽距法絕對定位,偽距觀測方程的線性化形式：,2.觀測方程的線性化：,5.5.1靜態(tài)絕對定位,5.5.1.2 偽距法絕對定位的解法,1 利用最小二乘原理（通過最小化誤差的平方和找到一組數(shù)據(jù)的最佳函數(shù)匹配）求解測站坐標(biāo)的改正數(shù)(x y z)。 2 是一個(gè)迭代的過程。將每次計(jì)算出的坐標(biāo)和鐘差作為初始值，重新代入進(jìn)行解算。直到結(jié)果符合一定閾值。 注：具體解算看書,5.5.1靜態(tài)絕對定位,5.5.1.3 應(yīng)用載波相位觀測值進(jìn)行靜態(tài)絕對定位,f：接收機(jī)產(chǎn)生的固定參考頻率 c: 光速 ：衛(wèi)星至接收機(jī)之間的距離（未知數(shù)） :整周未知數(shù)（未知數(shù)）,1：電離層影響

26、 2：對流層影響 ta ：衛(wèi)星鐘差 tb ：接收機(jī)鐘差（未知數(shù)）,1. 接收機(jī) k 對衛(wèi)星 j 的載波相位測量的觀測方程：,5.5.1靜態(tài)絕對定位,5.5.1.3 應(yīng)用載波相位觀測值進(jìn)行靜態(tài)絕對定位,2. 將觀測方程線性化 3. 利用最小二乘原理求解測站坐標(biāo)、接收機(jī)鐘差、整周未知數(shù) 4. 由于存在整周未知數(shù)問題，在觀測4顆衛(wèi)星的情況下，至少必須3個(gè)歷元，對相同的衛(wèi)星進(jìn)行同步觀測 5. 精度高于偽距法靜態(tài)絕對定位 整周未知數(shù)固定解 / 實(shí)數(shù)解 6. 解算結(jié)果可為相對定位的參考站提供較為精密的起始坐標(biāo),5.5.1.4 絕對定位精度評價(jià),1. DOP值的性質(zhì) a 用于單點(diǎn)定位時(shí)，所觀測衛(wèi)星的數(shù)量與分

27、布有關(guān)，它表示的是定位的幾何條件 b 它的值越小，定位的幾何條件越好。 2. GPS絕對定位精度主要取決于 1）衛(wèi)星分布的幾何條件 2） 觀測量的精度 3. 精度因子 看書 4.精度因子的數(shù)值與所觀測衛(wèi)星的幾何分布有關(guān),5.5.1.4 絕對定位精度評價(jià),一般地，六面體體積越大，GDOP值越小 精度高,GDOP較小,選星問題,實(shí)際觀測中，為了減弱大氣折射的影響，所測衛(wèi)星的高度角不能過低。在這一條件下，盡可能使衛(wèi)星與測站構(gòu)成的六面體體積最大。 理論分析表明：在觀測四顆星時(shí)，任意兩方向之間的夾角為109度時(shí)，其六面體的體積最大。 可由用戶接收設(shè)備自動完成。,單點(diǎn)定位的誤差源及應(yīng)對方法,衛(wèi)星星歷 精密

28、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,補(bǔ)充,精密單點(diǎn)定位,精密單點(diǎn)定位 PPP Precise Point Positioning 特點(diǎn) 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,補(bǔ)充,1.概念：用兩臺GPS接收機(jī)分別安置在基線的兩端，同步觀測相同的GPS衛(wèi)星，以確定兩臺接收機(jī)天線之間的相對位置（坐標(biāo)差）。,5.5.2靜態(tài)相對定位,5.5.2靜態(tài)相對定位,靜態(tài)：載波相位測量（測相） 動態(tài),相對定位,偽距法（測碼） 載波相位測量,2. 特點(diǎn)：1）可以消除許多相同或相近的誤差，定位

29、精度高 2）廣泛應(yīng)用于大地測量、精密工程測量、地球動力學(xué)的研究和精密導(dǎo)航 3.分類,5.5.2靜態(tài)相對定位,4. 1）在高精度靜態(tài)相對定位中，當(dāng)僅有兩臺接收機(jī)時(shí)，一般應(yīng)考慮將單獨(dú)測定的基線向量聯(lián)結(jié)成向量網(wǎng)（三角網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)），以增強(qiáng)幾何強(qiáng)度，改善定位精度。 2）當(dāng)有多臺接收機(jī)時(shí)，應(yīng)采用網(wǎng)定位方式，可檢核和控制多種誤差對觀測量的影響，明顯提高定位精度。,作業(yè),1.什么是周跳？它是如何產(chǎn)生的？修復(fù)的方法有哪些？ 2.如何評價(jià)絕對定位的精度？ 3.一次差、二次差、三次差分別能消除什么誤差？,5.6 美國的GPS政策,5.6.1 美國的SA和AS政策 5.6.2 針對SA和AS政策的政策 5.6.3 G

30、PS現(xiàn)代化計(jì)劃,5.6.1 SA和AS政策,1. GPS衛(wèi)星發(fā)射的測距碼： 1） P碼 精密定位服務(wù)（PPS）精度10米 軍用、得到特許的部門 2）C/A碼 標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)（SPS）精度2030米 民用 AS政策后100米,1989.111990.9：“SA”和“AS”實(shí)驗(yàn) 1991.7：實(shí)施SA技術(shù),5.6.1.1 SA（Selective Availability）技術(shù),1.SA技術(shù)稱有選擇可用性技術(shù) 2. 目的：降低非特許用戶GPS實(shí)時(shí)定位精度 水平定位精度 100米 高程定位精度 140米 定時(shí)精度 340納秒 3.主要內(nèi)容： 1）廣播星歷： 對衛(wèi)星基準(zhǔn)頻率使用技術(shù)，降低星歷精度； 2）

31、在衛(wèi)星鐘的鐘頻信號中加高頻抖動（技術(shù)）,5.6.1.1 SA（Selective Availability）技術(shù)（續(xù)）,4 現(xiàn)狀 補(bǔ)充 1）2001年5月1日下午，美國宣布取消SA政策 2）隨著GPS系統(tǒng)的增強(qiáng)，第二頻率上蔣發(fā)播C/A碼偽距，增強(qiáng)第三頻率，衛(wèi)星鐘差和電離層延時(shí)的影響進(jìn)一步減小。雙頻單點(diǎn)定位精度可達(dá)12米。,5.6.1.2AS（Anti-Spoofing）技術(shù),1. 反電子欺騙技術(shù) 2. 將P碼與保密的W碼相加成Y碼，Y碼嚴(yán)格保密。 3.目的：防止敵方使用P碼進(jìn)行精密導(dǎo)航定位。,5.6.1.3SA和AS技術(shù)對定位的影響,1. 降低單點(diǎn)定位精度 2. 降低長距離相對定位精度 3.

32、AS技術(shù)給確定整周未知數(shù)帶來不便,是否實(shí)施SA政策，可以從導(dǎo)航電文中的測距精度（URA）中判別（書上例子）,5.6.1.2針對SA和AS政策的政策,1. 應(yīng)用P-W技術(shù)和L1與L2交叉相關(guān)技術(shù) 2 研制能同時(shí)接收GPS和GLONASS信號的接收機(jī) 3 發(fā)展DGPS和WADGPS差分GPS系統(tǒng) 4 建立獨(dú)立的GPS衛(wèi)星測軌系統(tǒng) 5 建立獨(dú)立的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng),應(yīng)用P-W技術(shù)和L1與L2交叉相關(guān)技術(shù),目的：使L2載波相位觀測值得到恢復(fù)，其精度與使用P碼相同 P-W技術(shù)： 將接收到的L1和L2信號和接收機(jī)生成的以原P碼信號為基礎(chǔ)的人工復(fù)制信號相關(guān)，并將頻帶寬度降低得到密碼帶寬，便可獲知W碼的估值，

33、將上述接收到的信號減去W碼估值，恢復(fù)P碼 L1與L2交叉相關(guān)技術(shù)： 可辨認(rèn)Y1-Y2的值，進(jìn)一步得到L2碼偽距,研制能同時(shí)接收GPS和GLONASS信號的接收機(jī),GLONASS無SA技術(shù)，定位精度高于GPS接收機(jī),發(fā)展DGPS和WADGPS差分GPS系統(tǒng),已在不少國家和地區(qū)得到了發(fā)展 定位精度達(dá)厘米級 應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,建立獨(dú)立的GPS衛(wèi)星測軌系統(tǒng),利用GPS衛(wèi)星，建立獨(dú)立的跟蹤系統(tǒng)，以精密地測定衛(wèi)星軌道，為用戶提供精密星歷服務(wù) 加拿大、澳大利亞和歐洲的一些國家在實(shí)施建立區(qū)域性或全球精密測軌系統(tǒng)的計(jì)劃 以美國為首從1986年開始建立的國際合作GPS衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)（CIGNET）,建立獨(dú)立的衛(wèi)星導(dǎo)航與定

34、位系統(tǒng),GLONASS、伽俐略計(jì)劃、北斗計(jì)劃 技術(shù)復(fù)雜、耗資巨大,GPS現(xiàn)代化計(jì)劃,增加民用信號 改善現(xiàn)有信號 克服大氣層效應(yīng) 改善地面設(shè)施 開發(fā)第三代GPS衛(wèi)星,增加民用信號,民用空間信號：標(biāo)準(zhǔn)精度服務(wù)SPS 1998年美國副總統(tǒng)戈?duì)栃荚贚2=1227.6MHz頻率上廣播第二民用信號 2005年在L5=1176.45MHz上廣播第三民用信號 對于單點(diǎn)定位的用戶，利用第二和第三民用信號改善定位精度，提高信號的可用性和服務(wù)的連續(xù)性,軍用信號,保護(hù)作戰(zhàn)區(qū)內(nèi)的軍用服務(wù)，防止敵方使用GPS服務(wù)，保存區(qū)域外的民用服務(wù) 軍用PPS服務(wù)中提供新的軍用M碼，比現(xiàn)有的P碼功率大,改善現(xiàn)有信號,為了提高對歐盟G

35、NSS定位系統(tǒng)的競爭力，2000年5月2日，克林頓總統(tǒng)宣布：即日起停止SA技術(shù) 用戶可得到優(yōu)于22m的水平SPS定位精度,克服大氣層效應(yīng),使用L2 C/A碼與L1相結(jié)合，使電離層誤差從7.0m降低到0.1m,改善地面設(shè)施,改善地面控制設(shè)備，提高對GPS衛(wèi)星的監(jiān)測能力，使控制網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定，提高定位精度,差分定位,靜態(tài)定位中：相對定位 動態(tài)定位中：差分定位,講授內(nèi)容,5.7 差分GPS定位原理,兩臺GPS接收機(jī)分別安置在基線的兩端，同步觀測相同的GPS衛(wèi)星，以確定兩臺接收機(jī)天線之間的相對位置（坐標(biāo)差）。,GPS相對定位,一個(gè)測站上對兩個(gè)目標(biāo)的觀測值； 兩個(gè)測站上對同一目標(biāo)的觀測值； 一個(gè)測站上對一

36、個(gè)目標(biāo)的兩次觀測值； ,利用求差后的觀測值解算兩觀測站間的基線向量。,差分技術(shù)在相對定位中的運(yùn)用,“(DGPS) Differential GPS”,至少需兩臺接收機(jī)，分別在運(yùn)動載體和基準(zhǔn)站上。兩臺接收機(jī)同步觀測一組衛(wèi)星，基準(zhǔn)接收機(jī)為動態(tài)接收機(jī)提供差分改正數(shù)（DGPS數(shù)據(jù)），動態(tài)接收機(jī)根據(jù)自己的觀測值和差分改正數(shù)，精確解算用戶的三維坐標(biāo)。,基準(zhǔn)接收機(jī),動態(tài)接收機(jī),DGPS數(shù)據(jù)鏈,基準(zhǔn)接收機(jī)的DGPS數(shù)據(jù)無線電發(fā)送機(jī)，與動態(tài)接收機(jī)的DGPS數(shù)據(jù)無線電接收機(jī)，構(gòu)成了DGPS數(shù)據(jù)鏈,DGPS數(shù)據(jù)鏈的組成,調(diào)制解調(diào)器 無線電電臺 通過RS-232-C接口與信號接收機(jī)相連,基準(zhǔn)站上的DGPS數(shù)據(jù)鏈,RS

37、-232-C接口,數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備間的串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換的接口 在基準(zhǔn)站上： 將DGPS數(shù)據(jù)送到調(diào)制解調(diào)器 在動態(tài)站上： 從調(diào)制解調(diào)器取得DGPS數(shù)據(jù)，并送到信號接收機(jī),調(diào)制解調(diào)器,在基準(zhǔn)站上： 將DGPS數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，進(jìn)而將其調(diào)制在載波上，送到無線電發(fā)射機(jī) 在動態(tài)站上： 從已調(diào)波中解調(diào)出DGPS數(shù)據(jù)，通過RS-232-C接口送到信號接收機(jī),無線電收發(fā)機(jī),在基準(zhǔn)站上： 無線電發(fā)射機(jī)以電磁波的形式將DGPS數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶 在動態(tài)站上： 接收DGPS數(shù)據(jù),基準(zhǔn)站,基準(zhǔn)站坐標(biāo)(X0,Y0,Z0),L1、L2(P、INT、Frd（）),流動站,差分GPS技術(shù)可以消除的誤差,1. 多臺接收機(jī)公

38、有的誤差（可完全消除） - 衛(wèi)星鐘誤差、星歷誤差 2. 傳播延遲誤差（大部分消除） - 電離層誤差、對流層誤差 3. 接收機(jī)固有的誤差 - 內(nèi)部噪聲、通道延遲誤差、多路徑效應(yīng),差分GPS分類（一）,按數(shù)據(jù)處理方式： 實(shí)時(shí)DGPS測量 后處理DGPS測量 如：GPS航空攝影測量技術(shù),差分GPS分類（二）,5.7.1 單基準(zhǔn)站GPS差分 5.7.2局部區(qū)域差分 5.7.3廣域差分,位置差分 偽距差分 載波相位差分,5.7.1.單站GPS的差分,5.7.1.1位置差分 5.7.1.2偽距差分 5.7.1.3載波相位差分,1. 原理 1)計(jì)算基準(zhǔn)站的精密坐標(biāo)與觀測坐標(biāo)的改正數(shù)； 2)基準(zhǔn)站發(fā)送坐標(biāo)改正

39、數(shù)，用戶接收機(jī)接收其并對自身觀測值進(jìn)行修正。,5.7.1.1位置差分,5.7.1.1位置差分,2. 計(jì)算步驟 1） 基準(zhǔn)站的精密坐標(biāo)已知（X0，Y0，Z0），在基準(zhǔn)站上的接收機(jī)測得的坐標(biāo)為（X，Y，Z）（包含各種誤差），所以，坐標(biāo)改正數(shù)為：,2）基準(zhǔn)站用數(shù)據(jù)鏈將改正數(shù)發(fā)送出去，用戶接收機(jī)在解算時(shí)加上改正數(shù)：,經(jīng)過改正后的坐標(biāo)：,3 位置差分的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)： - 消去了基準(zhǔn)站和用戶站共同的誤差 - 基準(zhǔn)接收機(jī)只需向動態(tài)用戶發(fā)送三個(gè)DGPS數(shù)據(jù)，易于實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸 - 計(jì)算簡單，適用于各種型號接收機(jī)。 缺點(diǎn)： - 基準(zhǔn)站與用戶須觀測同一組衛(wèi)星，距離較長時(shí)難以滿足。 - 隨著站間距離的加長，動態(tài)用戶的位

40、置測量精度逐漸降低,5.7.1.1位置差分,5.7.1.2偽距差分,1.原理 根據(jù)基準(zhǔn)站精確坐標(biāo)和測出的衛(wèi)星地心坐標(biāo)，求出衛(wèi)星至基準(zhǔn)站的真正距離，計(jì)算偽距改正數(shù)及其變化率； 用戶根據(jù)偽距改正數(shù)及其變化率求出改正后的偽距，計(jì)算用戶接收機(jī)坐標(biāo)。,2. 計(jì)算步驟,1）根據(jù)基準(zhǔn)站已知坐標(biāo)（X0,Y0,Z0）和觀測到的衛(wèi)星星歷,計(jì)算每顆衛(wèi)星每一時(shí)刻到基準(zhǔn)站的真實(shí)距離，如下：,偽距改正數(shù)為：,其變化率為：,偽距,5.7.1.2偽距差分,5.7.1.2偽距差分,2）基準(zhǔn)站將j 和dj發(fā)送給用戶，用戶在測出的偽距j上加上改正，求出經(jīng)改正后的偽距：,然后按下式計(jì)算坐標(biāo)：,用戶接收機(jī)鐘差,接收機(jī)噪聲,3 C/A碼

41、偽距的單點(diǎn)定位和DGPS測量的精度估值比較,4. 偽距差分定位精度高的原因,消除了GPS衛(wèi)星時(shí)鐘偏差的精度損失（用戶接收機(jī)計(jì)算出的偽距同偽距改正數(shù)中的鐘差相互抵消） 能夠顯著減小甚至消除電離層/對流層效應(yīng)和星歷誤差的精度損失,5.7.1.2偽距差分,優(yōu)點(diǎn)： 基準(zhǔn)接收機(jī)發(fā)送的DGPS數(shù)據(jù)，是所有在視衛(wèi)星的偽距改正數(shù)，動態(tài)接收機(jī)只需選用其中4顆以上的偽距改正值。 缺點(diǎn)： 精度隨基準(zhǔn)站到用戶的距離增加而降低。,5. 偽距差分的特性,5.7.1.2偽距差分,1 RTK（Real Time Kinematic）技術(shù) 2 實(shí)時(shí)處理兩個(gè)觀測站載波相位觀測量的差分方法。 3 分類 修正法（準(zhǔn)RTK）： 將基準(zhǔn)

42、接收機(jī)的載波相位修正值發(fā)送給用戶，改正用戶接收到的載波相位，再解求坐標(biāo) 差分法（真RTK）： 將基準(zhǔn)接收機(jī)的載波相位發(fā)送給用戶，進(jìn)行求差解算坐標(biāo),5.7.1.3載波相位差分,4 載波相位差分觀測量方程,RTK的工作原理,5.7.1.3載波相位差分,靜態(tài)方法 動態(tài)方法,載波相位差分求解的關(guān)鍵,起始相位模糊度的確定,靜態(tài)法,偽距法 經(jīng)典方法 多普勒法 快速確定法,需要對GPS衛(wèi)星的靜態(tài)觀測來實(shí)現(xiàn),偽距法,將載波相位測量的觀測值(化為以距離為單位)減去偽距實(shí)際觀測值后即可得到No。 由于偽距測量的精度較低，所以要有較多的No取平均值后才能獲得正確的整波段數(shù)。,所以，得,經(jīng)典方法,將整周未知數(shù)當(dāng)做平差

43、中的待定參數(shù),整數(shù)解 實(shí)數(shù)解,多普勒法（三差法）,由于連續(xù)跟蹤的所有載波相位觀測值中均含有相同的整周未知數(shù)N0，所以將相鄰兩個(gè)觀測歷元的載波相位相減，就可消去N0，從而解出坐標(biāo)。然后再根據(jù)坐標(biāo)值求解N0 。,快速確定整周未知數(shù)法,1990年EFrei和GBeutler提出 基本思路： 利用初始平差的解向量及其精度信息，以參數(shù)估計(jì)和統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)為基礎(chǔ)，確定在某一置信區(qū)間內(nèi)N0的可能的整數(shù)解的組合； 依次將N0的每一組合作為已知值，重復(fù)進(jìn)行平差計(jì)算。使估值的驗(yàn)后平差或方差和為最小的一組N0 ，即為最佳估值。,單站差分技術(shù)的局限,測量精度隨著站間距離的增加而降低 如：采用偽距法DGPS測量，站間距離

44、為500km時(shí)，用戶定位誤差為12.2m；站間距離為600km時(shí)，用戶定位誤差為14.4m,克服單站差分技術(shù)的局限,局部區(qū)域差分（LADGPS） 廣域差分（WADGPS）,局部區(qū)域差分（LADGPS）,在局部區(qū)域布設(shè)差分GPS網(wǎng)，該網(wǎng)由若干個(gè)基準(zhǔn)站組成，通常還包含一個(gè)或數(shù)個(gè)監(jiān)控站。 位于區(qū)域中的用戶根據(jù)多個(gè)基準(zhǔn)站提供的改正信息，經(jīng)平差后求得自己的改正數(shù)。,局部區(qū)域差分（續(xù)）,用戶接收機(jī)通常采用加權(quán)平均法或最小方差法對來自多個(gè)基準(zhǔn)站的改正信息進(jìn)行平差計(jì)算，求得自己的坐標(biāo)改正數(shù)或距離改正數(shù) 用戶與基準(zhǔn)站之間的距離一般在500km以內(nèi)才能獲得較好的精度,廣域差分的基本思想,對GPS觀測量的誤差源加以

45、區(qū)分，并單獨(dú)對每一誤差源分別加以“模型化”，然后將計(jì)算出的每一誤差源的數(shù)值，通過數(shù)據(jù)鏈傳輸給用戶，對用戶GPS定位的誤差加以改正。,廣域差分示意圖,電離層改正,衛(wèi)星星歷改正,衛(wèi)星時(shí)鐘改正,廣域差分可糾正的誤差種類,星歷誤差 依賴區(qū)域精密定軌，確定精密星歷，取代廣播星歷 大氣延時(shí)誤差 通過建立精確的區(qū)域大氣延時(shí)模型，能夠精確地計(jì)算出作用區(qū)內(nèi)的大氣時(shí)延量 衛(wèi)星鐘差誤差 可計(jì)算出衛(wèi)星鐘各時(shí)刻的精確鐘差,廣域差分的工作流程,在已知坐標(biāo)的若干監(jiān)測站上，跟蹤觀測GPS衛(wèi)星的偽距、相位等信息； 將測得的偽距、相位和電離層延時(shí)的量測結(jié)果傳輸?shù)街行恼荆?中心站計(jì)算出星歷誤差改正、衛(wèi)星鐘差改正及電離層延遲誤差改正

46、； 將上述改正數(shù)用數(shù)據(jù)通信鏈傳輸?shù)接脩粽荆?用戶利用這些改正數(shù)修正自己的觀測值，計(jì)算出精密結(jié)果。,廣域差分的特點(diǎn),定位精度對空間距離的敏感程度比局部區(qū)域差分低得多； 更大的經(jīng)濟(jì)效益； 定位精度均勻分布，且精度高； 覆蓋區(qū)域廣； 硬件昂貴，技術(shù)復(fù)雜?？煽啃院桶踩圆蝗鐔蝹€(gè)的局域差分。,我國建立廣域差分系統(tǒng)的方案,北京、拉薩、烏魯木齊、上海四個(gè)永久性GPS監(jiān)測站； 計(jì)劃增加武漢、哈爾濱兩站； 擬在北京及武漢建立中心站。,我國廣域差分GPS系統(tǒng)CA碼單點(diǎn)定位試驗(yàn),以庫爾勒、喀什、和田為監(jiān)測站，構(gòu)成小區(qū)域網(wǎng)，選擇距這一小網(wǎng)不同距離的四個(gè)地點(diǎn)作為用戶位置 根據(jù)小網(wǎng)計(jì)算衛(wèi)星相對鐘差，用偽距法計(jì)算用戶測站坐標(biāo)，并與國家級點(diǎn)計(jì)算坐標(biāo)比較,虛擬參考站法（VRS） 偏導(dǎo)數(shù)法 線性內(nèi)插法 條件平差法,多基站RTK技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)RTK）,虛擬參考站系統(tǒng)組成,控制中心 既是通訊控制中心，也是數(shù)據(jù)處理中心。通過通訊線（光纜，ISDN，電話線）與所有的固定參考站通訊；通過無線網(wǎng)絡(luò)（GSM，CDMA，GPRS.）與移動用戶通訊 固定站 分布在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，最少要3個(gè)站，站與站之間的距離可達(dá)70公里，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳送到控制中心 用戶 用戶的接收機(jī)加上無線通訊的調(diào)制解調(diào)器。通過無線網(wǎng)絡(luò)將自己初始位置發(fā)給控制中心，并接收中心的差分信號，生成厘米