距離測量與GPS定位利用測距碼測定衛(wèi)地距載波相位測量PPT課件

1、4.1 利用測距碼測定衛(wèi)地距第1頁/共14頁GPS定位的基本原理需解決的兩個(gè)關(guān)鍵問題 如何確定衛(wèi)星的位置 如何測量出站星距離第2頁/共14頁測距方法 雙程測距用于電磁波測距儀 單程測距用于GPS距離測量與GPS定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距方法第3頁/共14頁測距碼C/A碼（測距時(shí)有模糊度）P碼距離測量與GPS定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距碼第4頁/共14頁信號傳播時(shí)間測距碼測距原理 距離測定的基本思路 信號（測距碼）傳播時(shí)間的測定dtTutTuTRT)()(1相關(guān)系數(shù)：ctc信號傳播時(shí)間的測定距離測量與GPS定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距碼測距原理第5頁/共14頁測距碼測距原理 利用測

2、距碼測距的必要條件 必須了解測距碼的結(jié)構(gòu) 利用測距碼進(jìn)行測距的優(yōu)點(diǎn) 采用的是CDMA（碼分多址）技術(shù) 易于捕獲微弱的衛(wèi)星信號 可提高測距精度 便于對系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理每顆GPS衛(wèi)星都采用特定的偽隨機(jī)噪聲碼微弱信號的捕獲距離測量與GPS定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距碼測距原理第6頁/共14頁偽距測量的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 無模糊度 缺點(diǎn) 精度低距離測量與GPS定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距 偽距測量的特點(diǎn)第7頁/共14頁對流層折射延遲改正電離層折射延遲改正接收機(jī)鐘的改正數(shù)衛(wèi)星鐘的改正數(shù)信號離開衛(wèi)星的時(shí)刻（由衛(wèi)星鐘測定）信號到達(dá)接收機(jī)的時(shí)刻（由接收機(jī)鐘測定）RSRSsRRStttropiontropionab

3、ttabtatbSRtRbtSaSRVcVcVVVVcVcVccVVcttcVtVtttc)()()()()()(故：站星真實(shí)距離：則：；設(shè)：偽距：測距碼測距的觀測方程距離測量與GPS定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距碼測距的觀測方程第8頁/共14頁4.2 載波相位測量第9頁/共14頁載波相位測量的關(guān)鍵技術(shù)重建載波 重建載波 將非連續(xù)的載波信號恢復(fù)成連續(xù)的載波信號。載波調(diào)制了電文之后變成了非連續(xù)的波偽距測量與載波相位測量距離測量與GPS定位 載波相位測量 載波相位測量的關(guān)鍵技術(shù)重建載波第10頁/共14頁GPS載波相位測量的基本原理距離測量與GPS定位 載波相位測量 GPS載波相位測量的基本原理S

4、R SR)SR( )tR( )tS接收機(jī)根據(jù)自身的鐘在 時(shí)刻復(fù)制信號的相位tR接收機(jī)根據(jù)自身的鐘在 時(shí)刻所接收到衛(wèi)星在時(shí)刻所發(fā)送信號的相位tRtS tR tS理想情況實(shí)際情況第11頁/共14頁載波相位觀測值 觀測值 整周計(jì)數(shù) 整周未知數(shù)（整周模糊度）載波相位觀測值)()()()()(000FrIntNFrIntFriii通常表示為：以后的觀測：首次觀測： Int0NN0Fr0N0Int( )iFrit0ti距離測量與GPS定位 載波相位測量 載波相位觀測值第12頁/共14頁載波相位測量的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 精度高，測距精度可達(dá)0.1mm量級 難點(diǎn) 整周未知數(shù)問題（接收機(jī)只能記錄這個(gè)差值的非整周部分其整周部分尚且未知稱為整周模糊度. ） 整周跳變問題（觀測過程中信號失鎖相位觀測量會產(chǎn)生跳變稱為周跳. ） 由于觀測值中存在整周模糊度和周