《GNSS測(cè)量技術(shù)與應(yīng)用》 課件 2.1.GNSS測(cè)量定位原理 - 副本

項(xiàng)目二

GNSS測(cè)量定位方法任務(wù)2.1GNSS定位原理與方法GNSS定位原理01GNSS定位方法02目錄CONTENTE2.1GNSS定位原理與方法知識(shí)引入GNSS定位原理一個(gè)站星距離測(cè)站位于以衛(wèi)星為球心站星距離為半徑的球面上兩個(gè)站星距離作兩個(gè)球面兩個(gè)球面相交為圓測(cè)站位于圓圈上GNSS衛(wèi)星定位的原理是：利用空間分布的衛(wèi)星（已知點(diǎn)）以及衛(wèi)星到接收機(jī)測(cè)得的距離（觀測(cè)值），按空間距離交會(huì)的方法計(jì)算出接收機(jī)的位置（待定點(diǎn)）。01GNSS定位原理三個(gè)站星距離作三個(gè)球面三個(gè)球面兩兩相交于兩點(diǎn)測(cè)站位于其中一點(diǎn)地球+=一點(diǎn)01GNSS定位原理GNSS衛(wèi)星定位的實(shí)質(zhì)是把衛(wèi)星視為“動(dòng)態(tài)”的控制點(diǎn)，在已知其瞬時(shí)坐標(biāo)的條件下，以GNSS衛(wèi)星和用戶接收機(jī)天線之間的距離（或距離差）為觀測(cè)量，進(jìn)行空間距離后方交會(huì)，從而確定用戶接收機(jī)天線所處的位置。ρ1ρ2ρ301GNSS定位原理ρ1ρ2ρ3ρ4

GNSS定位至少需要觀測(cè)4顆衛(wèi)星。存在接收機(jī)鐘誤差，將其作為獨(dú)立的未知數(shù)：01GNSS定位原理觀測(cè)瞬間衛(wèi)星的位置觀測(cè)瞬間測(cè)站點(diǎn)與衛(wèi)星之間的距離

GNSS定位需解決的兩個(gè)關(guān)鍵問題：導(dǎo)航電文中的衛(wèi)星星歷衛(wèi)星信號(hào)傳播時(shí)間01GNSS定位方法靜態(tài)定位GNSS定位方法

根據(jù)參考點(diǎn)的不同位置分類根據(jù)接收機(jī)天線的狀態(tài)分類動(dòng)態(tài)定位絕對(duì)定位相對(duì)定位衛(wèi)星射電干涉測(cè)量多普勒定位法偽距測(cè)量法載波相位測(cè)量根據(jù)GNSS信號(hào)的不同觀測(cè)量分類02GNSS定位方法根據(jù)接收機(jī)天線的狀態(tài)分類：在定位過程中，用戶接收機(jī)天線處于靜止?fàn)顟B(tài)，嚴(yán)格地說，接收機(jī)天線相對(duì)其周圍的固定點(diǎn)天線位置沒有可察覺的變化，或者變化非常緩慢，以致在觀測(cè)期內(nèi)察覺不出而可以忽略。是精度最高的作業(yè)模式。主要用于大地測(cè)量、控制測(cè)量、變形測(cè)量、工程測(cè)量。精度可達(dá)到（5mm+1ppm）動(dòng)態(tài)定位靜態(tài)定位在定位過程中，用戶接收機(jī)天線處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，待定點(diǎn)位置隨著時(shí)間變化。適用于精度要求不高的碎部測(cè)量，也可用于確定車輛、船艦、飛機(jī)和航天器的實(shí)時(shí)位置。精度可達(dá)到（10～20mm+1ppm）。02GNSS定位方法根據(jù)參考點(diǎn)的不同位置分類：絕對(duì)定位是以地球質(zhì)心為參考點(diǎn)，測(cè)定接收機(jī)天線（即待定點(diǎn)）在協(xié)議地球坐標(biāo)系中的絕對(duì)位置，由于定位作業(yè)僅需一臺(tái)接收機(jī)，所以又稱為單點(diǎn)定位。簡(jiǎn)單，但定位精度較低。適用于低精度測(cè)量領(lǐng)域，如船只、飛機(jī)的導(dǎo)航、海洋捕魚、地質(zhì)調(diào)查等。相對(duì)定位絕對(duì)定位如果選擇地面某個(gè)固定點(diǎn)為參考點(diǎn)，確定接收機(jī)天線相位中心相對(duì)參考點(diǎn)的位置，稱為相對(duì)定位。精度較高，是精密定位的基本模式。在大地測(cè)量、工程測(cè)量、地殼形變監(jiān)測(cè)等精密定位領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。02GNSS定位方法根據(jù)GNSS信號(hào)的不同觀測(cè)量分類：1234衛(wèi)星射電干涉測(cè)量利用GPS衛(wèi)星射電信號(hào)具有白噪聲的特性，由兩個(gè)測(cè)站同時(shí)觀測(cè)一顆GPS衛(wèi)星，通過測(cè)量這顆衛(wèi)星的射電信號(hào)到達(dá)兩個(gè)測(cè)站的時(shí)間差，可以求得測(cè)站間距離。多普勒定位法根據(jù)多普勒效應(yīng)原理，利用GNSS衛(wèi)星較高的射電頻率，由積分多普勒計(jì)數(shù)得出偽距差。載波相位測(cè)量將載波作為量測(cè)信號(hào)，對(duì)載波進(jìn)行相位測(cè)量可以達(dá)到很高的精度。通過測(cè)量載波的相位而求得接收機(jī)到GNSS衛(wèi)星的距離。偽距測(cè)量法是利用GNSS進(jìn)行導(dǎo)航定位的最基本的方法。其原理是：在某一瞬間，利用G