第五章-距離測量與GPS定位1

1、GPS原理及應用原理及應用第五章第五章 距離測量與定位方法距離測量與定位方法GPS原理及應用原理及應用0 GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量GPS原理及應用原理及應用一、概述一、概述 1、定位原理：、定位原理： 距離交會距離交會 原理：通過測定到若干已知點的距離，來進行原理：通過測定到若干已知點的距離，來進行定位。定位。 2、進行定位的兩個條件：、進行定位的兩個條件： 測距信號測距信號 導航電文導航電文 利用測距信號確定站星距離利用測距信號確定站星距離 利用導航電文確定衛(wèi)星位置利用導航電文確定衛(wèi)星位置GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量概述概述GPS原理及應用原理及應用一、概述一

2、、概述 一個站星距離一個站星距離 測站位于以衛(wèi)星為測站位于以衛(wèi)星為球心，站星距離為球心，站星距離為半徑的球面上半徑的球面上GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量概述概述GPS原理及應用原理及應用一、概述一、概述 兩個站星距離兩個站星距離 作兩個球面作兩個球面 兩個球面相交為圓兩個球面相交為圓 測站位于圓圈上測站位于圓圈上GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量概述概述GPS原理及應用原理及應用一、概述一、概述 三個站星距離三個站星距離 作三個球面作三個球面 三個球面兩兩相交三個球面兩兩相交于兩點于兩點 測站位于其中一點測站位于其中一點GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量概述概述GP

3、S原理及應用原理及應用一、概述一、概述 GPS單點定位方法的實質是空間距離后方交單點定位方法的實質是空間距離后方交會會 一個站星距離一個站星距離 = 球面球面 兩個站星距離兩個站星距離 = 圓圓 三個站星距離三個站星距離 = 兩點兩點 三個站星距離三個站星距離 + 地球地球 = 一點一點GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量概述概述GPS原理及應用原理及應用一、概述一、概述GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量概述概述2121211)()()(ZZYYXXRsss2222222)()()(ZZYYXXRsss2323233)()()(ZZYYXXRsss閾值earthRZYX222GP

4、S原理及應用原理及應用二、定位方法的分類二、定位方法的分類 1、定位模式分：、定位模式分： 絕對定位（單點定位）絕對定位（單點定位） 相對定位相對定位 差分差分GPS定位定位 2、按用戶接收機在作業(yè)中所處狀態(tài)分：、按用戶接收機在作業(yè)中所處狀態(tài)分： 靜態(tài)定位天線相對于地固坐標系靜止靜態(tài)定位天線相對于地固坐標系靜止 動態(tài)定位天線相對于地固坐標系運動動態(tài)定位天線相對于地固坐標系運動GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量定位方法的分類定位方法的分類GPS原理及應用原理及應用二、定位方法的分類二、定位方法的分類 3、按照測距原理分：、按照測距原理分： 測距碼偽距法定位測距碼偽距法定位 載波相位測量定

5、位載波相位測量定位 4、按獲得定位結果的時效、按獲得定位結果的時效 事后定位事后定位 實時定位實時定位GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量定位方法的分類定位方法的分類GPS原理及應用原理及應用三、觀測量的基本概念三、觀測量的基本概念 GPS衛(wèi)星信號含有多種定位信息，根據(jù)不同衛(wèi)星信號含有多種定位信息，根據(jù)不同的要求，可以從中獲得不同的觀測量，其中的要求，可以從中獲得不同的觀測量，其中主要包括：主要包括： 根據(jù)測距碼觀測得出的偽距根據(jù)測距碼觀測得出的偽距 根據(jù)載波相位觀測得出的偽距根據(jù)載波相位觀測得出的偽距 由積分多普勒計數(shù)得出的偽距差由積分多普勒計數(shù)得出的偽距差 由干涉法測量得出的時間延遲

6、由干涉法測量得出的時間延遲 目前廣泛采用的基本觀測量主要有兩種，即目前廣泛采用的基本觀測量主要有兩種，即測距碼觀測量和載波相位觀測量。測距碼觀測量和載波相位觀測量。GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量觀測量的基本概念觀測量的基本概念GPS原理及應用原理及應用三、觀測量的基本概念三、觀測量的基本概念 所謂測距碼觀測，所謂測距碼觀測，即測量即測量GPS衛(wèi)星發(fā)射的測距衛(wèi)星發(fā)射的測距碼信號（碼信號（C/A碼或碼或P碼），到達用戶接收機天線碼），到達用戶接收機天線（觀測站）的傳播時間，因此這種觀測方法，也（觀測站）的傳播時間，因此這種觀測方法，也稱為時間延遲測量。稱為時間延遲測量。 只能用于單點絕

7、對定位，如只能用于單點絕對定位，如導航型導航型GPS接收機。接收機。 載波相位觀測，載波相位觀測，是測量接收機接收到具有多普是測量接收機接收到具有多普勒頻移的載波信號，與接收機產(chǎn)生的參考載波信勒頻移的載波信號，與接收機產(chǎn)生的參考載波信號之間的相位差。主要的應用是進行相對定位，號之間的相位差。主要的應用是進行相對定位，如測地型如測地型GPS接收機。接收機。GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量觀測量的基本概念觀測量的基本概念GPS原理及應用原理及應用三、觀測量的基本概念三、觀測量的基本概念 由于載波的波長遠小于碼的波長，所以在分辨率由于載波的波長遠小于碼的波長，所以在分辨率相同的情況下，載波

8、相位的觀測精度遠高于碼相相同的情況下，載波相位的觀測精度遠高于碼相位的觀測精度。位的觀測精度。 但是載波相位觀測的主要問題是，它無法直接測但是載波相位觀測的主要問題是，它無法直接測定衛(wèi)星載波信號在傳播路線上相位變化的整周數(shù)，定衛(wèi)星載波信號在傳播路線上相位變化的整周數(shù)，因而存在因而存在整周不確定性問題整周不確定性問題。另外，在接收機跟。另外，在接收機跟蹤蹤GPS信號進行觀測的過程中，常常由于多種原因，信號進行觀測的過程中，常常由于多種原因，還可能產(chǎn)生還可能產(chǎn)生整周跳變現(xiàn)象整周跳變現(xiàn)象。這樣一來，使得數(shù)據(jù)。這樣一來，使得數(shù)據(jù)處理變得很復雜。處理變得很復雜。GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量

9、觀測量的基本概念觀測量的基本概念GPS原理及應用原理及應用三、觀測量的基本概念三、觀測量的基本概念 高精度高精度GPS基線向量的獲?。夯€向量的獲取： 將兩臺將兩臺GPS接收機分別安置在兩個不同接收機分別安置在兩個不同的點上，同時觀測衛(wèi)星載波信號，利用載波的點上，同時觀測衛(wèi)星載波信號，利用載波相位差分觀測值，消除或削弱多種誤差的影相位差分觀測值，消除或削弱多種誤差的影響，從而獲得高精度響，從而獲得高精度GPS基線向量?；€向量。GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量觀測量的基本概念觀測量的基本概念GPS原理及應用原理及應用三、觀測量的基本概念三、觀測量的基本概念 由于全球定位系統(tǒng)采用由于全

10、球定位系統(tǒng)采用單程測距原理單程測距原理，所以，要，所以，要準確地測定衛(wèi)星至觀測站的距離，就必須使衛(wèi)星準確地測定衛(wèi)星至觀測站的距離，就必須使衛(wèi)星鐘與用戶接收機鐘保持嚴格同步。但在實踐中這鐘與用戶接收機鐘保持嚴格同步。但在實踐中這是難以實現(xiàn)的。因此，實際上，通過上述碼相位是難以實現(xiàn)的。因此，實際上，通過上述碼相位觀測或載波相位觀測所確定的衛(wèi)星至觀測站的距觀測或載波相位觀測所確定的衛(wèi)星至觀測站的距離，都不可避免地會離，都不可避免地會含有衛(wèi)星鐘和接收機鐘不同含有衛(wèi)星鐘和接收機鐘不同步的誤差的影響步的誤差的影響。為了與上述的幾何距離相區(qū)別，。為了與上述的幾何距離相區(qū)別，這種含有誤差影響的距離，通常均稱為

11、這種含有誤差影響的距離，通常均稱為“偽距偽距”，并把它視為并把它視為GPS定位的基本觀測量。定位的基本觀測量。GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量觀測量的基本概念觀測量的基本概念GPS原理及應用原理及應用三、觀測量的基本概念三、觀測量的基本概念 偽距：偽距：GPS接收機對碼的量測就可得到衛(wèi)星到接收機接收機對碼的量測就可得到衛(wèi)星到接收機的距離，由于含有接收機衛(wèi)星鐘和接收機鐘的的距離，由于含有接收機衛(wèi)星鐘和接收機鐘的誤差及大氣傳播誤差，故稱為偽距。誤差及大氣傳播誤差，故稱為偽距。 測碼偽距：測碼偽距： 由測距碼觀測所確定的偽距。由測距碼觀測所確定的偽距。 測相偽距：測相偽距： 由載波相位觀測

12、所確定的偽距。由載波相位觀測所確定的偽距。GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量觀測量的基本概念觀測量的基本概念GPS原理及應用原理及應用三、觀測量的基本概念三、觀測量的基本概念GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量觀測量的基本概念觀測量的基本概念 接收機對跟蹤的每一顆衛(wèi)星進行測距接收機對跟蹤的每一顆衛(wèi)星進行測距地心SiPijPj riRjRj = ri +Pij有關各觀測量及已知數(shù)據(jù)如下：有關各觀測量及已知數(shù)據(jù)如下：r 為已知的衛(wèi)地矢量P為觀測量（偽距）R為未知的測站點位矢量GPS原理及應用原理及應用三、觀測量的基本概念三、觀測量的基本概念GPS定位的方法與觀測量定位的方法與觀測量觀

13、測量的基本概念觀測量的基本概念接收機至衛(wèi)星的距離借助于衛(wèi)星發(fā)射的碼信號量測并計算得到的接收機本身按同一結構復制碼信號將 接收機復制的碼信號 和 到達的碼信號 進行比較，確定傳播延遲的時間t傳播延遲時間乘以光速就是距離觀測值=C t衛(wèi)星鐘調制的碼信號接收機鐘復制的碼信號ttGPS原理及應用原理及應用5.1 利用測距碼測定衛(wèi)地距利用測距碼測定衛(wèi)地距GPS原理及應用原理及應用GPS定位的基本原理定位的基本原理 需解決的兩個關鍵問題需解決的兩個關鍵問題 如何確定衛(wèi)星的位置如何確定衛(wèi)星的位置 如何測量出站星距離如何測量出站星距離GPS原理及應用原理及應用測距方法測距方法 雙程測距雙程測距用于電磁波測用于

14、電磁波測距儀距儀 單程測距單程測距用于用于GPS距離測量與距離測量與GPS定位定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距方法測距方法GPS原理及應用原理及應用測距碼測距碼C/A碼（測距時有模糊度）碼（測距時有模糊度）P碼碼距離測量與距離測量與GPS定位定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距碼測距碼GPS原理及應用原理及應用信號傳播時間測距碼測距原理測距碼測距原理 距離測定的基本思路距離測定的基本思路 信號（測距碼）傳播時間的測定信號（測距碼）傳播時間的測定dtTutTuTRT)()(1相關系數(shù)：ctc信號傳播時間的測定信號傳播時間的測定距離測量與距離測量與GPS定位定位

15、 利用測距碼測定衛(wèi)地距利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距碼測距原理測距碼測距原理GPS原理及應用原理及應用測距碼測距原理測距碼測距原理 利用測距碼測距的必要條件利用測距碼測距的必要條件 必須了解測距碼的結構必須了解測距碼的結構 利用測距碼進行測距的優(yōu)點利用測距碼進行測距的優(yōu)點 易于捕獲微弱的衛(wèi)星信號易于捕獲微弱的衛(wèi)星信號 可提高測距精度可提高測距精度 采用的是采用的是CDMA（碼分多址）（碼分多址）技術技術 便于對系統(tǒng)進行控制和管理便于對系統(tǒng)進行控制和管理（如（如AS）每顆每顆GPS衛(wèi)星都采用特定的衛(wèi)星都采用特定的偽隨機噪聲碼偽隨機噪聲碼微弱信號的捕獲微弱信號的捕獲距離測量與距離測量與GPS定位定位

16、利用測距碼測定衛(wèi)地距利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距碼測距原理測距碼測距原理GPS原理及應用原理及應用偽距測量的特點偽距測量的特點 優(yōu)點優(yōu)點 無模糊度無模糊度 缺點缺點 精度低精度低距離測量與距離測量與GPS定位定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距利用測距碼測定衛(wèi)地距 偽距測量的特點偽距測量的特點GPS原理及應用原理及應用GPS測量的基本觀測方程測量的基本觀測方程距離測量與距離測量與GPS定位定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距利用測距碼測定衛(wèi)地距 GPS測量的基本觀測方程測量的基本觀測方程SR( )tR( )tS接收機根據(jù)自身的鐘在 時刻復制信號的相位tR接收機根據(jù)自身的鐘在 時刻所接收到衛(wèi)星在時刻所發(fā)送信號的相位t

17、RtS tR tSGPS原理及應用原理及應用對流層折射延對流層折射延遲改正遲改正電離層折射延電離層折射延遲改正遲改正接收機鐘的接收機鐘的改正數(shù)改正數(shù)衛(wèi)星鐘的改衛(wèi)星鐘的改正數(shù)正數(shù)信號離開信號離開衛(wèi)星的時衛(wèi)星的時刻刻(由衛(wèi)星由衛(wèi)星鐘測定）鐘測定）信號到達接信號到達接收機的時刻收機的時刻（由接收機（由接收機鐘測定）鐘測定）RSRSsRRStttropiontropionabttabtatbSRtRbtSaSRVcVcVVVVcVcVccVVcttcVtVtttc)()()()()()(故：站星真實距離：則：；設：偽距：測距碼測距的觀測方程測距碼測距的觀測方程距離測量與距離測量與GPS定位定位 利用測

18、距碼測定衛(wèi)地距利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距碼測距的觀測方程測距碼測距的觀測方程GPS原理及應用原理及應用222222000000000000()()()()()()()()()()()()()SRiiiiiiiiiontropttiiiiiiiiiiiiiiixXyYzZixXyYzZVVc Vc VxXyYzZxXyYzdXdYdZdXdY 令真實的站星距離：， 為衛(wèi)星則站星距離的觀測值：將 用泰勒級數(shù)展開，保留一階項，有0022200000000000000()()()()()()()()()()()SiRiiiiiiiiiiiiiiiiiionitropitiiiitiZdZxXyYzZX

19、XdXYYdYZZdZxXyYzZlmnLc VVVVl dXmdYndZc VL 其中：；令：；則誤差方程為：偽距測量的誤差方程偽距測量的誤差方程距離測量與距離測量與GPS定位定位 利用測距碼測定衛(wèi)地距利用測距碼測定衛(wèi)地距 測距碼測距的誤差方程測距碼測距的誤差方程GPS原理及應用原理及應用5.2 載波相位測量載波相位測量GPS原理及應用原理及應用衛(wèi)星信號的結構衛(wèi)星信號的結構載波相位載波相位測量測量概述概述基準頻率基準頻率10.23 MHZ C/A碼碼 1.023MHZ P碼碼 10.23 MHZL21227.60 MHZL11575.42 MHZP碼碼 10.23 MHZ數(shù)據(jù)碼數(shù)據(jù)碼D碼碼

20、50 BPS數(shù)據(jù)碼數(shù)據(jù)碼D碼碼 50 BPS 15412020460010GPS衛(wèi)星信號示意圖衛(wèi)星信號示意圖GPS原理及應用原理及應用由于載波的波長遠小于碼長，由于載波的波長遠小于碼長，C/AC/A碼碼元寬度碼碼元寬度293m293m，P P 碼碼元寬度碼碼元寬度29.3m29.3m，而，而L L1 1載波波長為載波波長為19.03cm19.03cm， L L2 2載波波長為載波波長為24.42cm24.42cm，在分辨率相同的情況下，在分辨率相同的情況下， L L1 1載波的觀測誤差約為載波的觀測誤差約為2.0mm2.0mm， L L2 2載波的觀測誤差載波的觀測誤差約為約為2.5mm2.5

21、mm。而而C/AC/A碼觀測精度為碼觀測精度為2.9m2.9m，P P碼為碼為0.29m0.29m。載波相位觀測是目前最精確的觀測方法。載波相位觀測是目前最精確的觀測方法。載波相位載波相位測量測量概述概述GPS原理及應用原理及應用載波相位測量的特點載波相位測量的特點 優(yōu)點優(yōu)點 精度高，精度高，0.1毫米級精度毫米級精度 難點難點 載波重建載波重建 整周未知數(shù)問題整周未知數(shù)問題 整周跳變問題整周跳變問題載波相位載波相位測量測量概述概述GPS原理及應用原理及應用 重建載波：重建載波： 在在GPS信號中，由于已用相位調整的方法在載信號中，由于已用相位調整的方法在載波上調制了測距碼和導航電文，因而接收

22、到的波上調制了測距碼和導航電文，因而接收到的載波的相位已不再連續(xù)，所以在進行載波相位載波的相位已不再連續(xù)，所以在進行載波相位測量之前，首先要進行解調工作，設法將調制測量之前，首先要進行解調工作，設法將調制在載波上的測距碼和衛(wèi)星電文去掉，重新獲取在載波上的測距碼和衛(wèi)星電文去掉，重新獲取載波，這一工作稱為重建載波。載波，這一工作稱為重建載波。載波相位載波相位測量測量概述概述GPS原理及應用原理及應用載波相位測量的關鍵技術重建載波載波相位測量的關鍵技術重建載波 重建載波重建載波 將非連續(xù)的載波信號恢復成連續(xù)的載波信號。將非連續(xù)的載波信號恢復成連續(xù)的載波信號。載波調制了電文之后載波調制了電文之后變成了

23、非連續(xù)的波變成了非連續(xù)的波偽距測量與載波相位測量偽距測量與載波相位測量距離測量與距離測量與GPS定位定位 載波相位測量載波相位測量 載波相位測量的關鍵技術重建載波載波相位測量的關鍵技術重建載波GPS原理及應用原理及應用GPS載波相位測量的基本原理載波相位測量的基本原理距離測量與距離測量與GPS定位定位 載波相位測量載波相位測量 GPS載波相位測量的基本原理載波相位測量的基本原理SR SR)SR( )tR( )tS接收機根據(jù)自身的鐘在 時刻復制信號的相位tR接收機根據(jù)自身的鐘在 時刻所接收到衛(wèi)星在時刻所發(fā)送信號的相位tRtS tR tS理想情況理想情況實際情況實際情況GPS原理及應用原理及應用

24、若衛(wèi)星若衛(wèi)星S S發(fā)出一載波信號，該信號向各處傳發(fā)出一載波信號，該信號向各處傳播。設某一瞬間，該信號在接收機播。設某一瞬間，該信號在接收機R R處的相位處的相位為為 R R，在衛(wèi)星，在衛(wèi)星S S處的相位為處的相位為 S S。 R R 和和 S S為從為從某一起始點開始計算的包括整周數(shù)在內的載某一起始點開始計算的包括整周數(shù)在內的載波相位，為方便計，均以周數(shù)為單位。若載波相位，為方便計，均以周數(shù)為單位。若載波的波長為波的波長為 ，則衛(wèi)星，則衛(wèi)星S S至接收機至接收機R R間的距離：間的距離： 但因無法觀測但因無法觀測 S S，因此該方法無法實施。，因此該方法無法實施。Rs載波相位測量的原理載波相位

25、測量的原理距離測量與距離測量與GPS定位定位 載波相位測量載波相位測量 GPS載波相位測量的基本原理載波相位測量的基本原理GPS原理及應用原理及應用載波相位測量的原理載波相位測量的原理 如果接收機的震蕩器能產(chǎn)生一個頻率與初相和衛(wèi)星如果接收機的震蕩器能產(chǎn)生一個頻率與初相和衛(wèi)星載波信號完全相同的基準信號，問題即可解決，因載波信號完全相同的基準信號，問題即可解決，因為任何一個瞬間在接收機處的基準信號的相位等于為任何一個瞬間在接收機處的基準信號的相位等于衛(wèi)星處載波信號的相位。衛(wèi)星處載波信號的相位。 因而，（因而，（ S - R）等于接收機產(chǎn)生的基準信號的相）等于接收機產(chǎn)生的基準信號的相位和接收到的來自

26、衛(wèi)星的載波信號相位之差：位和接收到的來自衛(wèi)星的載波信號相位之差： （ S- R）= ( b) - ( a) 因此，根據(jù)某一瞬間的載波相位測量值可求出該瞬因此，根據(jù)某一瞬間的載波相位測量值可求出該瞬間從衛(wèi)星到接收機的距離。間從衛(wèi)星到接收機的距離。距離測量與距離測量與GPS定位定位 載波相位測量載波相位測量 GPS載波相位測量的基本原理載波相位測量的基本原理GPS原理及應用原理及應用載波相位測量的實際觀測值 跟蹤衛(wèi)星信號后的首次量測值假定：假定：a）接收機跟蹤上衛(wèi)星信號，接收機跟蹤上衛(wèi)星信號，并在并在t0 時刻進行時刻進行首次首次載波相載波相位測量，位測量，b） 此時接收機所產(chǎn)生的基準此時接收機所

27、產(chǎn)生的基準信號的相位為信號的相位為 0(R)，c）接收到的來自衛(wèi)星的載波接收到的來自衛(wèi)星的載波信號的相位為信號的相位為 0(S)，d） 0(R)和和 0(S)相位之差是相位之差是由由N0個整周及不足一整周的個整周及不足一整周的部分部分F0r( )組成，即組成，即 0(R) - 0(S) = s - R = N0+F0r( ) GPS原理及應用原理及應用載波相位觀測值載波相位觀測值 觀測值觀測值其中：其中： 整周計數(shù)整周計數(shù) 整周未知數(shù)（整周模糊度）整周未知數(shù)（整周模糊度）載波相位觀測值載波相位觀測值000( )( )( )( )( )iiiFrIntFrNIntFr以后的觀測：通常表示為：首次

28、觀測： Int0NN0Fr0N0Int( )iFrit0tiGPS原理及應用原理及應用載波相位測量的實際觀測值 在進行測量時，儀器實際上測定的只是不足一整在進行測量時，儀器實際上測定的只是不足一整周的部分周的部分Fr( )。因為載波只是一種單純的正（余）。因為載波只是一種單純的正（余）弦波，不帶有任何識別標記，因而無法判斷正在弦波，不帶有任何識別標記，因而無法判斷正在量測的是第幾周的信號。量測的是第幾周的信號。 于是在載波相位測量中便出現(xiàn)了一個整周未知數(shù)于是在載波相位測量中便出現(xiàn)了一個整周未知數(shù)N0，需要通過其他途徑解算出后，需要通過其他途徑解算出后N0才能求得從衛(wèi)才能求得從衛(wèi)星至接收機的距離

29、，從而使數(shù)學處理較偽距測量星至接收機的距離，從而使數(shù)學處理較偽距測量更為麻煩。更為麻煩。 GPS原理及應用原理及應用載波相位測量的實際觀測值其余各次量測值 首次載波相位測量后，首次載波相位測量后，以后以后進進行的實際量測值中不僅包含行的實際量測值中不僅包含不足一整波段的部分不足一整波段的部分Fir( )，而且包含了整波段數(shù)而且包含了整波段數(shù)Inti( )。GPS原理及應用原理及應用載波相位測量的實際觀測值根據(jù)上述討論可以看出：根據(jù)上述討論可以看出：載波相位測量的實際觀測值由整周部分載波相位測量的實際觀測值由整周部分Int( )和不足整周部和不足整周部分分Fr( )組成，首次觀測值中的組成，首次

30、觀測值中的Int ( )為零，以后為零，以后Int ( ) 為為整數(shù)。整數(shù)。 只要接收機保持對衛(wèi)星信號的連續(xù)跟蹤而不中斷，則在每只要接收機保持對衛(wèi)星信號的連續(xù)跟蹤而不中斷，則在每個載波相位測量觀測值都含有相同的整周未知數(shù)個載波相位測量觀測值都含有相同的整周未知數(shù)N0。即每即每個完整的載波相位觀測值：個完整的載波相位觀測值： =N0+ Int ( )+Fr( ) 如果由于計數(shù)器無法連續(xù)計數(shù)，當信號被重新跟蹤后，整如果由于計數(shù)器無法連續(xù)計數(shù)，當信號被重新跟蹤后，整周計數(shù)中將丟失某一量而變得不正確。不足一整周部分由周計數(shù)中將丟失某一量而變得不正確。不足一整周部分由于是一個瞬時觀測值，因而仍是正確的。

31、這種現(xiàn)象稱整周于是一個瞬時觀測值，因而仍是正確的。這種現(xiàn)象稱整周跳變（簡稱周跳）或丟失整周（簡稱失周）。跳變（簡稱周跳）或丟失整周（簡稱失周）。 GPS原理及應用原理及應用載波相位觀測方程載波相位觀測方程 下面討論建立在實際情況下（下面討論建立在實際情況下（衛(wèi)星鐘及接收機鐘衛(wèi)星鐘及接收機鐘均有誤差，信號不完全在真空中傳播均有誤差，信號不完全在真空中傳播）載波相位）載波相位測量的觀測方程。測量的觀測方程。 設在標準時間設在標準時間為為 a，衛(wèi)星鐘讀數(shù)為，衛(wèi)星鐘讀數(shù)為ta的瞬間，衛(wèi)的瞬間，衛(wèi)星發(fā)出的載波信號的相位為星發(fā)出的載波信號的相位為 s (ta) 。 在標準時間在標準時間 b接收機接收到的來

32、自衛(wèi)星的載波信接收機接收到的來自衛(wèi)星的載波信號的相位為號的相位為 s (ta)。設該瞬間接收機鐘的讀數(shù)為設該瞬間接收機鐘的讀數(shù)為Tb，因而由接收機所產(chǎn)生的基準信號的相位為，因而由接收機所產(chǎn)生的基準信號的相位為 R(Tb)。于是有：于是有：GPS原理及應用原理及應用0)()(NtTasbRaabtabbtaaTbbVVtVT)(其中鐘差關系為：對于穩(wěn)定度較好的震蕩器來講，當時間有微小的增量t后，該震蕩器產(chǎn)生的信號的相位滿足下列關系式： (t+t)= (t)+f*t （其中（其中f f 為信號頻率為信號頻率 ）GPS原理及應用原理及應用由此，得到載波相位測量的基本方程：00()()batababt

33、iontropTtffVfVNffVfVNcjttrdrdr=-+-=-+-其中為載波相位測量的實際觀測值。上式兩邊同時乘上 =c/f，則有：GPS原理及應用原理及應用將上式和偽距測量的觀測方程（ ）進行比較： 可以看出，在載波相位測量的觀測方程中，除了增加了整周未知數(shù)N0外，和偽距測量方程是完全相同的。abiontropTtcVcVrrdrdr=-+-abiontropT0tcVcVNrrrrl=-+-GPS原理及應用原理及應用5.3觀測值的線性組合觀測值的線性組合 同類型同頻率觀測值的線性組合同類型同頻率觀測值的線性組合 同類型不同頻率觀測值的線性組合同類型不同頻率觀測值的線性組合 不同類

34、型觀測值的線性組合不同類型觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用與接收與接收機無關機無關與衛(wèi)星與衛(wèi)星無關無關空間相關空間相關性強性強空間相關空間相關性強性強不隨時間不隨時間變化變化原始載波相位觀測值原始載波相位觀測值mSRmmmLjiktitkiTropLkiIonoLkikiLkitVctVctVtVNtt)()()()()()(距離測量與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組合 同類型同頻率相位觀測值的線性組合同類型同頻率相位觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用GPS測量中的未知參數(shù)及處理方法測量中的未知參數(shù)及處理方法 必要參數(shù)和多余參數(shù)必要參數(shù)和多余參數(shù) 必要

35、參數(shù)個數(shù)少必要參數(shù)個數(shù)少 多余參數(shù)個數(shù)很多多余參數(shù)個數(shù)很多 解決辦法解決辦法 約束條件約束條件消去法消去法 GPS原理及應用原理及應用同類型同頻率相位觀測值的線性組合同類型同頻率相位觀測值的線性組合差分觀測值差分觀測值 按差分方式可分為按差分方式可分為: 站間差分站間差分 星間差分星間差分 歷元間差分歷元間差分 按差分次數(shù)可分為：按差分次數(shù)可分為： 一次差一次差 二次差二次差 三次差三次差距離測量與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組合 同類型同頻率相位觀測值的線性組合同類型同頻率相位觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用概述概述 差分觀測值的定義差分觀測值的定義 將相

36、同頻率的將相同頻率的GPS載波相位觀測值依據(jù)某種方式求差所載波相位觀測值依據(jù)某種方式求差所獲得的新的組合觀測值（虛擬觀測值）獲得的新的組合觀測值（虛擬觀測值） 差分觀測值的特點差分觀測值的特點 可以消去某些不重要的參數(shù)，或將某些對確定待定參數(shù)可以消去某些不重要的參數(shù)，或將某些對確定待定參數(shù)有較大負面影響的因素消去或消弱其影響有較大負面影響的因素消去或消弱其影響 求差方式求差方式 站間求差站間求差 衛(wèi)星間求差衛(wèi)星間求差 歷元間求差歷元間求差距離測量與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組合 同類型同頻率相位觀測值的線性組合同類型同頻率相位觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應

37、用站間求差（站間差分）站間求差（站間差分） 求差方式求差方式 同步觀測值在接收機間求差同步觀測值在接收機間求差 數(shù)學形式數(shù)學形式 特點特點 消除了衛(wèi)星鐘差影響消除了衛(wèi)星鐘差影響 削弱了電離層折射影響削弱了電離層折射影響 削弱了對流層折射影響削弱了對流層折射影響 削弱了衛(wèi)星軌道誤差的影響削弱了衛(wèi)星軌道誤差的影響ABI站間差分：B I-A I)()()(,tttIAIBIBA距離測量與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組合 同類型同頻率相位觀測值的線性組合同類型同頻率相位觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用星間求差（星間差分）星間求差（星間差分） 求差方式求差方式 同步觀

38、測值在衛(wèi)星間求差同步觀測值在衛(wèi)星間求差 數(shù)學形式數(shù)學形式 特點特點 消除了接收機鐘差的影響消除了接收機鐘差的影響AI星間差分：A J-A IJJ為參考星)()()(,tttIAJAJIA距離測量與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組合 同類型同頻率相位觀測值的線性組合同類型同頻率相位觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用歷元間求差（歷元間差分）歷元間求差（歷元間差分） 差分方式差分方式 觀測值在歷元間求差觀測值在歷元間求差 數(shù)學形式數(shù)學形式 特點特點 消去了整周未知數(shù)參數(shù)消去了整周未知數(shù)參數(shù)AI(t )i+1歷元間差分：A I(t )-A I(t)i+1iI(t)i)(

39、)(),(11iIAiIAiiIAtttt距離測量與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組合 同類型同頻率相位觀測值的線性組合同類型同頻率相位觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用單差、雙差和三差單差、雙差和三差 單差：站間一次差分單差：站間一次差分 雙差：站間、星間各求一次差（共兩次差）雙差：站間、星間各求一次差（共兩次差） 三差：站間、星間和歷元間各求一次差（三三差：站間、星間和歷元間各求一次差（三次差）次差）單差單差雙差雙差三差三差)()()(,tttjAjBjBA)()()(,tttjBAkBAkjBA)()(),(,1,1,ikjBAikjBAiikjBAttt

40、t距離測量與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組合 同類型同頻率相位觀測值的線性組合同類型同頻率相位觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用采用差分觀測值的缺陷（求差法的缺陷）采用差分觀測值的缺陷（求差法的缺陷） 數(shù)據(jù)利用率低數(shù)據(jù)利用率低 只有同步數(shù)據(jù)才能進行差分只有同步數(shù)據(jù)才能進行差分 引入基線矢量替代了位置矢量引入基線矢量替代了位置矢量 差分觀測值間具有了相關性，使處理問題復差分觀測值間具有了相關性，使處理問題復雜化雜化 參數(shù)估計時，觀測值的權陣參數(shù)估計時，觀測值的權陣 某些參數(shù)無法求出某些參數(shù)無法求出 某些信息在差分觀測值中被消除某些信息在差分觀測值中被消除距離測量

41、與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組合 同類型同頻率相位觀測值的線性組合同類型同頻率相位觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用同類型不同頻率觀測值的線性組合同類型不同頻率觀測值的線性組合 L1的特性的特性L2的特性的特性2111L1L11L1101)()()(cm0 .19MHz42.1575154LLLionionLionLLfAcfAfcfAff2222L2L22L2202)()()(cm4 .24MHz60.1227120LLLionionLionLLfAcfAfcfAffsedsNCA28.40距離測量與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組

42、合 同類型不同頻率相位觀測值的線性組合同類型不同頻率相位觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用不同頻率的載波不同頻率的載波(L1,L2)相位觀測值相位觀測值 兩個不同頻率的載波兩個不同頻率的載波(L1,L2)相位觀測值間線相位觀測值間線性組合的一般形式性組合的一般形式 n,m)(,2121,LLLLmnfmfntftmftnftftfccf由于21,LLmnmn距離測量與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組合 同類型不同頻率相位觀測值的線性組合同類型不同頻率相位觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用mnmnmnmnLLLLLionLionmnionLLmnmnmnL

43、LmnmnfffmfnAmnNmNnNfcfmfnf,2122211221,21,21,)()()()(：相位觀測值的誤差特性電離層延遲：整周未知數(shù)：波長：頻率： n,m的特性的特性距離測量與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組合 同類型不同頻率相位觀測值的線性組合同類型不同頻率相位觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用常見的線性組合常見的線性組合寬巷組合寬巷組合相位觀測值相位觀測值 寬巷組合（寬巷組合（wide-lane）(n=1, m=-1)*利于求解模糊度利于求解模糊度,測量噪聲大測量噪聲大.cmffffANNNfcffflanewideLLLLlanewideL

44、Llanewidelanewidewide-laneLLlanewideLLlanewide9 .121cm19.86MHz82.3472112212121距離測量與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組合 同類型不同頻率相位觀測值的線性組合同類型不同頻率相位觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用常見的線性組合常見的線性組合無電離層折射無電離層折射的相位觀測值的相位觀測值 無電離層折射的組合（無電離層折射的組合（iono-free）098368. 154573. 221122212122221212122221211222121LLLLLLLLLLLfreeionoLLL

45、LLLLLLLLfreeionofffffffffffAfffffff距離測量與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組合 同類型不同頻率相位觀測值的線性組合同類型不同頻率相位觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用不同類型觀測值的線性組合不同類型觀測值的線性組合1. 不同類型雙頻觀測值間的線性組合不同類型雙頻觀測值間的線性組合2. 不同類型單頻觀測值間的線性組合不同類型單頻觀測值間的線性組合距離測量與距離測量與GPS定位定位 觀測值的線性組合觀測值的線性組合 不同類型觀測值的線性組合不同類型觀測值的線性組合GPS原理及應用原理及應用5.4 整周跳變的探測修復整周跳變的探測修

46、復GPS原理及應用原理及應用整周未知數(shù)的確定整周未知數(shù)的確定載波相位載波相位測量測量整周未知數(shù)的確定整周未知數(shù)的確定Time (0)模糊度Time (i)模糊度整周計數(shù)小數(shù)部分1、載波相位觀測值的組成、載波相位觀測值的組成GPS原理及應用原理及應用一、概述一、概述 前面已經(jīng)介紹，測站對某一衛(wèi)星的載波相位前面已經(jīng)介紹，測站對某一衛(wèi)星的載波相位觀測值由三部分組成觀測值由三部分組成 （1）初始整周未知數(shù)）初始整周未知數(shù)N； （2） t 0至至ti時刻的整周計數(shù)時刻的整周計數(shù)Int(i) ； （3）相位尾數(shù)）相位尾數(shù)(ti) 若接收機繼續(xù)跟蹤衛(wèi)星信號，就可以不斷若接收機繼續(xù)跟蹤衛(wèi)星信號，就可以不斷地測

47、定地測定(ti)，并且利用整波計數(shù)器，并且利用整波計數(shù)器Int(i)記錄記錄由由t0到到ti時間內的整周變化。時間內的整周變化。kj=N0+Int(i)+ (ti)整周跳變的修復整周跳變的修復概述概述GPS原理及應用原理及應用二、周跳的概念二、周跳的概念 周跳：周跳： 衛(wèi)星信號受阻、計數(shù)器無法連續(xù)計數(shù)，整衛(wèi)星信號受阻、計數(shù)器無法連續(xù)計數(shù)，整周計數(shù)不正確，但不足一整周的相位觀測值仍周計數(shù)不正確，但不足一整周的相位觀測值仍然正確。稱為周跳。然正確。稱為周跳。 所以，利用載波相位觀測值進行定位，精所以，利用載波相位觀測值進行定位，精度要比碼相位測量定位精度高，只是要解決整度要比碼相位測量定位精度高，

48、只是要解決整周模糊度和周跳修復問題。周模糊度和周跳修復問題。整周跳變的修復整周跳變的修復周跳的概念周跳的概念GPS原理及應用原理及應用產(chǎn)生周跳的原因產(chǎn)生周跳的原因 信號被遮擋，導致衛(wèi)星信號無法被跟蹤信號被遮擋，導致衛(wèi)星信號無法被跟蹤 儀器故障，導致差頻信號無法產(chǎn)生儀器故障，導致差頻信號無法產(chǎn)生 衛(wèi)星信號信噪比過低，導致整周計數(shù)錯誤衛(wèi)星信號信噪比過低，導致整周計數(shù)錯誤 接收機在高速動態(tài)的環(huán)境下進行觀測，導致接收機在高速動態(tài)的環(huán)境下進行觀測，導致接收機無法正確跟蹤衛(wèi)星信號接收機無法正確跟蹤衛(wèi)星信號 衛(wèi)星瞬時故障，無法產(chǎn)生信號衛(wèi)星瞬時故障，無法產(chǎn)生信號GPS原理及應用原理及應用周跳的特點周跳的特點

49、只影響整周計數(shù)只影響整周計數(shù) 周跳為波長的整數(shù)倍周跳為波長的整數(shù)倍 將影響從周跳發(fā)生時刻（歷元）之后的所有將影響從周跳發(fā)生時刻（歷元）之后的所有觀測值觀測值周跳周跳T 周跳將使周跳發(fā)生后的所有觀周跳將使周跳發(fā)生后的所有觀測值包含相同的整周計數(shù)錯誤測值包含相同的整周計數(shù)錯誤GPS原理及應用原理及應用三、修復周跳的方法三、修復周跳的方法 修復周跳的方法：修復周跳的方法：屏幕掃描法屏幕掃描法用高次差或多項式擬合法用高次差或多項式擬合法在衛(wèi)星間求差法在衛(wèi)星間求差法用雙頻觀測值修復周跳用雙頻觀測值修復周跳根據(jù)平差后的殘差發(fā)現(xiàn)和修復整周跳變根據(jù)平差后的殘差發(fā)現(xiàn)和修復整周跳變整周跳變的修復整周跳變的修復修復

50、周跳的方法修復周跳的方法GPS原理及應用原理及應用周跳的探測、修復方法周跳的探測、修復方法 屏幕掃描法屏幕掃描法 方法：人工在屏幕上方法：人工在屏幕上觀察觀測值曲線的變觀察觀測值曲線的變化是否連續(xù)?；欠襁B續(xù)。 特點特點 費時、只能發(fā)現(xiàn)大周跳。費時、只能發(fā)現(xiàn)大周跳。 由于原始的載波觀測值由于原始的載波觀測值變化很快，通常觀察的變化很快，通常觀察的是某種觀測值的組合，是某種觀測值的組合，如如 。2211LLLL距離測量與距離測量與GPS定位定位 周跳的探測與修復周跳的探測與修復 屏幕掃描法屏幕掃描法GPS原理及應用原理及應用周跳的探測、修復方法周跳的探測、修復方法 高次差法的原理高次差法的原理

51、由于衛(wèi)星和接收機間的距離在不斷變化，因而由于衛(wèi)星和接收機間的距離在不斷變化，因而載波相位測量的觀測值載波相位測量的觀測值N0+Int() +Fr()也隨時也隨時間在不斷變化。間在不斷變化。 但這種變化應是有規(guī)律的，平滑的。周跳將破但這種變化應是有規(guī)律的，平滑的。周跳將破壞這種規(guī)律性。壞這種規(guī)律性。 對于對于GPS衛(wèi)星而言，當求至四次差時，其值已衛(wèi)星而言，當求至四次差時，其值已趨向于零。殘留的四次差主要是由接收機的鐘趨向于零。殘留的四次差主要是由接收機的鐘誤差等因素引起的。誤差等因素引起的。距離測量與距離測量與GPS定位定位 周跳的探測與修復周跳的探測與修復 高次差法高次差法GPS原理及應用原理

52、及應用周跳的探測、修復方法周跳的探測、修復方法 （續(xù)）（續(xù)） 高次差法高次差法距離測量與距離測量與GPS定位定位 周跳的探測與修復周跳的探測與修復 高次差法高次差法GPS原理及應用原理及應用周跳的探測、修復方法周跳的探測、修復方法 （續(xù)）（續(xù)） 高次差法的問題高次差法的問題 接收機鐘差對此方法有效性的影響接收機鐘差對此方法有效性的影響 克服接收機鐘差影響的方法克服接收機鐘差影響的方法 衛(wèi)星間求差衛(wèi)星間求差10911095 101511.57542 10,5 1015 1.57542 1011.8()LLfHz設接收機鐘的穩(wěn)定度為，接收機采樣間隔為秒，對于 （）則接收機鐘對相鄰歷元載波相位觀測值

53、的影響為周。距離測量與距離測量與GPS定位定位 周跳的探測與修復周跳的探測與修復 高次差法高次差法GPS原理及應用原理及應用周跳的探測、修復方法周跳的探測、修復方法 （續(xù)）（續(xù)） 高次差法的問題高次差法的問題 即使發(fā)現(xiàn)相位觀測值中存在數(shù)周的不規(guī)則變化，即使發(fā)現(xiàn)相位觀測值中存在數(shù)周的不規(guī)則變化，也很難判斷是否存在周跳。也很難判斷是否存在周跳。 所以雙差觀測值被廣泛采用。所以雙差觀測值被廣泛采用。距離測量與距離測量與GPS定位定位 周跳的探測與修復周跳的探測與修復 高次差法高次差法GPS原理及應用原理及應用周跳的探測、修復方法周跳的探測、修復方法 多項式擬合法：多項式擬合法： 為了便于用計算機計算

54、，常采用多項式擬合的為了便于用計算機計算，常采用多項式擬合的方法。即根據(jù)方法。即根據(jù)n個相位測量觀測值擬合一個個相位測量觀測值擬合一個n階階多項式，據(jù)此多項式來預估下一個觀測值并與多項式，據(jù)此多項式來預估下一個觀測值并與實測值比較，從而來發(fā)現(xiàn)周跳并修正整周計數(shù)。實測值比較，從而來發(fā)現(xiàn)周跳并修正整周計數(shù)。 這種方法實質上和上面介紹的高次差法是相像這種方法實質上和上面介紹的高次差法是相像的，但便于計算。的，但便于計算。距離測量與距離測量與GPS定位定位 周跳的探測與修復周跳的探測與修復 多項式擬合法多項式擬合法GPS原理及應用原理及應用周跳的探測、修復方法周跳的探測、修復方法 （續(xù)）（續(xù)） 多項式

55、擬合法的應用特點多項式擬合法的應用特點 由于四次差或五次差一般巳呈偶然誤差特性，由于四次差或五次差一般巳呈偶然誤差特性，無法再用函數(shù)來加以擬合，所以用多項式擬合無法再用函數(shù)來加以擬合，所以用多項式擬合時通常也只需取至時通常也只需取至45階即可。階即可。 觀測值可以是真正的（非差）相位觀測值，也觀測值可以是真正的（非差）相位觀測值，也可以是經(jīng)線性組合后的虛擬觀測值：單差觀測可以是經(jīng)線性組合后的虛擬觀測值：單差觀測值和雙差觀測值。值和雙差觀測值。距離測量與距離測量與GPS定位定位 周跳的探測與修復周跳的探測與修復 多項式擬合法多項式擬合法GPS原理及應用原理及應用周跳的探測、修復方法周跳的探測、修

56、復方法 殘差法殘差法 方法方法 根據(jù)平差后的殘差，進根據(jù)平差后的殘差，進行周跳的探測與修復行周跳的探測與修復 特點特點 可以發(fā)現(xiàn)小周跳可以發(fā)現(xiàn)小周跳 殘差（周） 時間 （周） 0.00 100.002 -100.00 SV12-SV15 載波相位雙差觀測值的殘差圖載波相位雙差觀測值的殘差圖距離測量與距離測量與GPS定位定位 周跳的探測與修復周跳的探測與修復 殘差法殘差法GPS原理及應用原理及應用5.5 整周未知數(shù)的確定整周未知數(shù)的確定GPS原理及應用原理及應用整周未知數(shù)的確定整周未知數(shù)的確定載波相位載波相位測量測量整周未知數(shù)的確定整周未知數(shù)的確定Time (0)模糊度Time (i)模糊度整周

57、計數(shù)小數(shù)部分1、載波相位觀測值的組成、載波相位觀測值的組成GPS原理及應用原理及應用整周未知數(shù)的確定整周未知數(shù)的確定載波相位載波相位測量測量整周未知數(shù)的確定整周未知數(shù)的確定 測站對某一衛(wèi)星的載波相位觀測值由三部分組測站對某一衛(wèi)星的載波相位觀測值由三部分組成成 （1）初始整周未知數(shù)）初始整周未知數(shù)n； （2） t 0至至ti時刻的整周記數(shù)時刻的整周記數(shù)Ci； （3）相位尾數(shù)）相位尾數(shù) i 如果信號沒有失鎖，則每一個觀測值包含同如果信號沒有失鎖，則每一個觀測值包含同一個初始整周未知數(shù)一個初始整周未知數(shù)n 為了利用載波相位進行定位，必須先解算出為了利用載波相位進行定位，必須先解算出初始整周未知數(shù)，取

58、得總觀測值初始整周未知數(shù)，取得總觀測值n+Ci+ iGPS原理及應用原理及應用整周未知數(shù)的確定整周未知數(shù)的確定載波相位載波相位測量測量整周未知數(shù)的確定整周未知數(shù)的確定m精精度度1.000.10 0.01整周未知數(shù)確定后整周未知數(shù)確定前00308025時間（分）時間（分）2、初始整周未知數(shù)的確定與定位精度的關系、初始整周未知數(shù)的確定與定位精度的關系GPS原理及應用原理及應用整周未知數(shù)的確定整周未知數(shù)的確定載波相位載波相位測量測量整周未知數(shù)的確定整周未知數(shù)的確定 如果無法準確解出初始整周未知數(shù)，則定位精如果無法準確解出初始整周未知數(shù)，則定位精度難以優(yōu)于度難以優(yōu)于1m 隨著初始整周未知數(shù)解算精度的提

59、高，定位精隨著初始整周未知數(shù)解算精度的提高，定位精度也相應提高度也相應提高 一旦初始整周未知數(shù)精確獲得，定位精度不再一旦初始整周未知數(shù)精確獲得，定位精度不再隨時間延長而提高隨時間延長而提高 經(jīng)典靜態(tài)定位需要經(jīng)典靜態(tài)定位需要30-80分鐘觀測才能求定初始分鐘觀測才能求定初始整周未知數(shù)，快速靜態(tài)定位將這個過程縮短到整周未知數(shù)，快速靜態(tài)定位將這個過程縮短到2-5分鐘分鐘GPS原理及應用原理及應用整周未知數(shù)的確定整周未知數(shù)的確定載波相位載波相位測量測量整周未知數(shù)的確定整周未知數(shù)的確定 3、整周未知數(shù)的確定方法、整周未知數(shù)的確定方法（1）偽距法）偽距法（2）經(jīng)典方法）經(jīng)典方法整數(shù)解整數(shù)解實數(shù)解實數(shù)解（3

60、）多普勒法多普勒法（4）快速確定整周未知數(shù)法快速確定整周未知數(shù)法GPS原理及應用原理及應用靜態(tài)相對定位中常用的幾種方法靜態(tài)相對定位中常用的幾種方法 待定參數(shù)法待定參數(shù)法-經(jīng)典方法經(jīng)典方法1）取整法）取整法2）置信區(qū)間法）置信區(qū)間法整數(shù)解在置信區(qū)間之內。整數(shù)解在置信區(qū)間之內。3）模糊函數(shù)法）模糊函數(shù)法距離測量與距離測量與GPS定位定位 整周未知數(shù)整周未知數(shù)N0的確定的確定 靜態(tài)相對定位中常用的幾種方法靜態(tài)相對定位中常用的幾種方法GPS原理及應用原理及應用靜態(tài)相對定位中常用的幾種方法靜態(tài)相對定位中常用的幾種方法 一）整數(shù)解一）整數(shù)解 ：基本方法基本方法 1)求初始解求初始解確定基線向量的實數(shù)解和整