GPS原理及其應(yīng)用武漢大學(xué)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1GPS原理及其應(yīng)用武漢大學(xué)原理及其應(yīng)用武漢大學(xué)第1頁(yè)/共25頁(yè)第2頁(yè)/共25頁(yè)第3頁(yè)/共25頁(yè)距離測(cè)量與GPS定位 利用測(cè)距碼測(cè)定衛(wèi)地距 測(cè)距方法第4頁(yè)/共25頁(yè)C/A碼（測(cè)距時(shí)有模糊度）P碼距離測(cè)量與GPS定位 利用測(cè)距碼測(cè)定衛(wèi)地距 測(cè)距碼第5頁(yè)/共25頁(yè)信號(hào)傳播時(shí)間dtTutTuTRT)()(1相關(guān)系數(shù)：ctc信號(hào)傳播時(shí)間的測(cè)定距離測(cè)量與GPS定位 利用測(cè)距碼測(cè)定衛(wèi)地距 測(cè)距碼測(cè)距原理第6頁(yè)/共25頁(yè)n可提高測(cè)距精度n便于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理（如AS）每顆GPS衛(wèi)星都采用特定的偽隨機(jī)噪聲碼微弱信號(hào)的捕獲距離測(cè)量與GPS定位 利用測(cè)距碼測(cè)定衛(wèi)地距 測(cè)距碼測(cè)距原理第7頁(yè)/共25頁(yè)碼碼碼

2、碼碼元內(nèi)在一個(gè)PPYW 0 1 0 0 1 0 0（1） W 碼 0 1 0 0 1 0 P 碼 Y 碼 + = 0 1 0 0 1 0 1（-1） W 碼 1 0 1 1 0 1 P 碼 Y 碼 + = 距離測(cè)量與GPS定位 利用測(cè)距碼測(cè)定衛(wèi)地距 Z跟蹤技術(shù)第8頁(yè)/共25頁(yè)距離測(cè)量與GPS定位 利用測(cè)距碼測(cè)定衛(wèi)地距 偽距測(cè)量的特點(diǎn)第9頁(yè)/共25頁(yè)距離測(cè)量與GPS定位 利用測(cè)距碼測(cè)定衛(wèi)地距 GPS測(cè)量的基本觀測(cè)方程第10頁(yè)/共25頁(yè)對(duì)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(hào)離開衛(wèi)星的時(shí)刻（由衛(wèi)星鐘測(cè)定）信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)刻（由接收機(jī)鐘測(cè)定）RSRSsRRStttro

3、piontropionabttabtatbSRtRbtSaSRVcVcVVVVcVcVccVVcttcVtVtttc)()()()()()(故：站星真實(shí)距離：則：；設(shè)：偽距：距離測(cè)量與GPS定位 利用測(cè)距碼測(cè)定衛(wèi)地距 測(cè)距碼測(cè)距的觀測(cè)方程第11頁(yè)/共25頁(yè)222222000000000000()()()()()()()()()()()()()SRiiiiiiiiiontropttiiiiiiiiiiiiiiixXyYzZixXyYzZVVc Vc VxXyYzZxXyYzdXdYdZdXdY 令真實(shí)的站星距離：， 為衛(wèi)星則站星距離的觀測(cè)值：將 用泰勒級(jí)數(shù)展開，保留一階項(xiàng)，有0022200000

4、000000000()()()()()()()()()()()SiRiiiiiiiiiiiiiiiiiionitropitiiiitiZdZxXyYzZXXdXYYdYZZdZxXyYzZlmnLc VVVVl dXmdYndZc VL 其中：；令：；則誤差方程為：距離測(cè)量與GPS定位 利用測(cè)距碼測(cè)定衛(wèi)地距 測(cè)距碼測(cè)距的誤差方程第12頁(yè)/共25頁(yè)第13頁(yè)/共25頁(yè)距離測(cè)量與GPS定位 載波相位測(cè)量第14頁(yè)/共25頁(yè)載波調(diào)制了電文之后變成了非連續(xù)的波偽距測(cè)量與載波相位測(cè)量距離測(cè)量與GPS定位 載波相位測(cè)量 載波相位測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)重建載波第15頁(yè)/共25頁(yè)碼相關(guān)法距離測(cè)量與GPS定位 載波相位測(cè)量

5、 載波相位測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)重建載波第16頁(yè)/共25頁(yè)平方法距離測(cè)量與GPS定位 載波相位測(cè)量 載波相位測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)重建載波第17頁(yè)/共25頁(yè))()(12/, 12, 1, 2/, 12LLACLLYLYLACLLRRRR距離測(cè)量與GPS定位 載波相位測(cè)量 載波相位測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)重建載波第18頁(yè)/共25頁(yè)距離測(cè)量與GPS定位 載波相位測(cè)量 載波相位測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)重建載波第19頁(yè)/共25頁(yè)itjtitijttR(c )2002, 黃勁松距離測(cè)量與GPS定位 載波相位測(cè)量 載波測(cè)距第20頁(yè)/共25頁(yè)距離測(cè)量與GPS定位 載波相位測(cè)量 GPS載波相位測(cè)量的基本原理SR( )tR( )tS接收機(jī)根據(jù)自身

6、的鐘在 時(shí)刻復(fù)制信號(hào)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(hào)的相位tRtS tR tS理想情況實(shí)際情況第21頁(yè)/共25頁(yè)載波相位觀測(cè)值)()()()()(000FrIntNFrIntFriii通常表示為：以后的觀測(cè)：首次觀測(cè)： Int0N距離測(cè)量與GPS定位 載波相位測(cè)量 載波相位觀測(cè)值第22頁(yè)/共25頁(yè)距離測(cè)量與GPS定位 載波相位測(cè)量 載波相位測(cè)量的特點(diǎn)第23頁(yè)/共25頁(yè)tropiioniiiittiiiiiVVLLcVcVNdZndYmdXlvSR)()(其中：0tropiionttiiiitropiionttiiiVVcVcVNVVcVcVNSRSR)()()(原始形式：線性化后：tropiionttiiiiiiitropiionttiiiiiiiiVVcVcVNdZZzdYYydXXxVVc