GPS定位原理定位模式培訓(xùn)講義PPT（內(nèi)容全面）

GPS定位模式3GPS定位原理2GPS測量技術(shù)GPS接收機(jī)的分分類11GPS接收機(jī)的分分類（1）按接收機(jī)機(jī)用途劃分分：?導(dǎo)航型：用用于確定船船舶、車輛輛、飛機(jī)等等運載體的的實時位置置和速度，，保障按預(yù)預(yù)定路線航航行或選擇擇最佳路線線。采用測測碼偽距為為觀測量的的單點實時時定位或差差分GPS定位，精度度低，結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單，價價格便宜，，應(yīng)用廣泛泛。?測量型接收收機(jī)：采用用載波相位位觀測量進(jìn)進(jìn)行相對定定位，精度度高。觀測測數(shù)據(jù)可測測后處理或或?qū)崟r處理理（RTK），，需配備功能能完善的數(shù)數(shù)據(jù)處理軟軟件。與導(dǎo)導(dǎo)航型相比比，結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜，價格格昂貴。?授時型接收收機(jī)：主要要用于天文文臺或地面面監(jiān)控站，，進(jìn)行時頻頻同步測定定。1GPS接收機(jī)的分分類（2）根據(jù)所接接收的衛(wèi)星星信號頻率率劃分：?碼相位接收收機(jī)（C/A碼、P碼）：采用用C/A碼、P碼作為測距距信號，由由于C/A碼、P碼測距精度度較低，因因此，碼相相位接收機(jī)機(jī)主要用于于導(dǎo)航型和和手持型低低精度接收收機(jī)。?單頻接收機(jī)機(jī)（L1）：只接收調(diào)制制的L1信號，雖然然可利用導(dǎo)導(dǎo)航電文提提供的參數(shù)數(shù)，對觀測測量進(jìn)行電電離層影響響修正，但但由于修正正模型尚不不完善，精精度較差，，主要用于于小于20km的短基線精精密定位。。?雙頻接收機(jī)機(jī)（L1+L2）：同時接受L1、L2兩種信號，，利用雙頻頻技術(shù)，可可消除或減減弱電離層層折射對觀觀測量的影影響，定位位精度較高高。1GPS接收機(jī)的分分類（3）根據(jù)接收收機(jī)信號通通道類型劃劃分：?多通道接收收機(jī)：具有有多個衛(wèi)星星信號通道道，每個通通道只連續(xù)續(xù)跟蹤一個個衛(wèi)星信號號。也稱連連續(xù)跟蹤型型接收機(jī)。。?序貫通道接接收機(jī)：只只有1-2個信號通通道，為了了跟蹤多個個衛(wèi)星，在在相應(yīng)軟件件控制下按按時序依次次對各衛(wèi)星星信號進(jìn)行行跟蹤量測測。依次量量測一個循循環(huán)所需時時間較長（（大于20ms），對衛(wèi)星信號的的跟蹤是不連連續(xù)的。?多路復(fù)用通道道接收機(jī)：與與序貫通道接接收機(jī)相似，，也只有1-2個信號通通道，在相應(yīng)應(yīng)軟件控制下下按時序依次次對各衛(wèi)星信信號進(jìn)行跟蹤蹤量測。依次次量測一個循循環(huán)所需時間間較短（小于于20ms），可保持對衛(wèi)星星信號的連續(xù)續(xù)跟蹤。1GPS接收機(jī)的分類類（4）按工作原理理劃分：?碼相關(guān)型接收收機(jī)：能夠產(chǎn)產(chǎn)生與所測衛(wèi)衛(wèi)星測距碼結(jié)結(jié)構(gòu)完全相同同的復(fù)制碼。。利用的是C/A碼或P碼，條件是掌掌握測距碼結(jié)結(jié)構(gòu)，也稱有有碼接收機(jī)。。?平方型接收機(jī)機(jī)：利用載波波信號的平方方技術(shù)去掉調(diào)調(diào)制碼，獲得得載波相位測測量所必需的的載波信號。。該機(jī)只利用用衛(wèi)星信號，，無需解碼，，不必掌握測測距碼結(jié)構(gòu)，，稱無碼接收收機(jī)。?混合型接收機(jī)機(jī)：綜合利用用了碼相關(guān)技技術(shù)和平方技技術(shù)的優(yōu)點，，同時獲得碼碼相位和精密密載波相位觀觀測量。目前前廣泛使用。。?干涉型接收機(jī)機(jī)：將GPS衛(wèi)星作為射電電源，采用干干涉測量的方方法測定兩個個測站之間的的距離1GPS接收機(jī)的分類類（5）按接收衛(wèi)星星系統(tǒng)劃分：：?單星信號接收收機(jī)：通常至至具有跟蹤1個衛(wèi)星導(dǎo)航系系統(tǒng)能力的衛(wèi)衛(wèi)星信號接收收機(jī)。主要有有GPS接收機(jī)、GLONASS接收機(jī)、北斗斗接收機(jī)等。。比如我院的的華測X90接收機(jī)、南方方靈銳S82接收機(jī)。?多星信號集成成接收機(jī)：一一臺接收機(jī)同同時接收和測測量兩種或兩兩種以上衛(wèi)星星信號的接收收機(jī)。比如我我院的華測X900接收機(jī)、南方方靈銳S82-V接收機(jī)。1GPS接收機(jī)的分類類（6）按接收機(jī)的的結(jié)構(gòu)劃分：：?分體式接收機(jī)機(jī)：將組成接接收機(jī)的接收收機(jī)主機(jī)、天天線、控制器器、電臺、電電源單元全部部或部分設(shè)計計為獨立的整整體，它們之之間利用電纜纜或藍(lán)牙技術(shù)術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通通訊。?整體式接收機(jī)機(jī)：將組成接接收機(jī)的接收收機(jī)主機(jī)、天天線、控制器器、電臺、電電源單元在制制造過程中全全部或部分集集成為一個整整體或各單元元之間模塊化化集成，無電電纜連接。?手持式接收機(jī)機(jī)：整體式結(jié)結(jié)構(gòu)，功耗小小、重量輕、、價格低廉，，應(yīng)用廣泛。。1GPS接收機(jī)的分類類我院GPS接收機(jī)型號：：進(jìn)口：天寶R86臺徠卡9臺索佳3臺國產(chǎn)：南方靈靈銳S823臺靈銳S82-V20臺（三年年制使用）華測X9010臺X90020臺（五年年制使用）2GPS定位原理GPS定位就是通過過四顆已知位位置的衛(wèi)星來來確定GPS接收器的位置置2GPS定位原理Position1、Position2、Position3、Position4為四顆衛(wèi)星的當(dāng)當(dāng)前位置d1、d2、d3、d4分別為四顆衛(wèi)衛(wèi)星到要定位位的GPS接收器的距離離Location為要定位的衛(wèi)衛(wèi)星接收器的的位置已知待求3問題分析問題1：Position1、Position2、Position3、Position4這些位置信息息從哪里來？？運行于宇宙空空間的GPS衛(wèi)星，每一個個都在時刻不不停地通過衛(wèi)衛(wèi)星信號向全全世界廣播自自己的當(dāng)前位位置坐標(biāo)信息息。任何一個個GPS接收器都可以以通過天線很很輕松地接收收到這些信息息，并且能夠夠讀懂這些信信息。問題2：d1、d2、d3、d4這些距離信息息從哪里來？？我們已經(jīng)知道道每一個GPS衛(wèi)星都在不辭辭辛勞地廣播播自己的位置置，那么在發(fā)發(fā)送位置信息息的同時，也也會附加上該該數(shù)據(jù)包發(fā)出出時的時間戳戳。GPS接收器收到數(shù)數(shù)據(jù)包后，用用當(dāng)前時間（（當(dāng)前時間當(dāng)當(dāng)然只能由GPS接收器自己來來確定了）減減去時間戳上上的時間，就就是數(shù)據(jù)包在在空中傳輸所所用的時間了了。乘上他的的傳輸速度，，就是數(shù)據(jù)包包在空中傳輸輸?shù)木嚯x，也也就是該衛(wèi)星星到GPS接收器的距離離了。數(shù)據(jù)包包是通過無線線電波傳送的的，那么理想想速度就是光光速c，把傳播時間間記為Ti的話，用公式式表示就是：：di=c*Ti(i=1,2,3,4)3問題分析問題3：為什么要必必須要四顆衛(wèi)衛(wèi)星才能確定定接收機(jī)的位位置？根據(jù)立體幾何何知識，三維維空間中，理理想情況下，，三個衛(wèi)星到到接收機(jī)的距距離就可以確確定一個接收收機(jī)的位置了了。但是事實實上，必須要要四顆，原因因如下：1.鐘差：衛(wèi)星鐘鐘與GPS接收機(jī)計時鐘鐘時間差；2.電離層對信號號傳播速度的的影響；3.GPS衛(wèi)星廣播的自自己的位置也也可能會有誤誤差。以上都會影響響衛(wèi)星至接收收機(jī)的距離，，因此必須增增加一顆衛(wèi)星星才能定位，，相當(dāng)于增加加解算條件。。3問題分析4GPS定位模式（1）按接收機(jī)天天線的狀態(tài)分分類?靜態(tài)模式：主主要用于控制制測量等。