GPS原理及其應用課件

GPS原理及其應用

(十一)GPS原理及其應用

(十一)1第四章距離測量與GPS定位§4.6 單點定位§4.7 相對定位第四章距離測量與GPS定位§4.6 單點定位2§4.6 單點定位§4.6 單點定位3GPS測量定位方法分類定位模式絕對定位（單點定位）相對定位差分定位定位時接收機天線的運動狀態(tài)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獲得定位結果的時效事后定位實時定位觀測值類型偽距測量載波相位測量距離測量與GPS定位>單點定位>GPS測量定位方法分類GPS測量定位方法分類定位模式距離測量與GPS定位>單點4單點定位簡介定義單獨利用一臺接收機確定待定點在地固坐標系中絕對位置的方法定位結果－與所用星歷同屬一坐標系的絕對坐標采用廣播星歷時屬WGS-84采用IGS–InternationalGPSService精密星歷時為ITRF–InternationalTerrestrialReferenceFrames特點優(yōu)點：一臺接收機單獨定位，觀測簡單，可瞬時定位缺點：精度主要受系統(tǒng)性偏差的影響，定位精度低應用領域低精度導航、資源普查、軍事、...距離測量與GPS定位

>單點定位>單點定位簡介單點定位簡介定義距離測量與GPS定位>單點定位>單點5偽距單點定位的誤差方程①對于衛(wèi)星i，在某一個歷元的誤差方程為距離測量與GPS定位

>單點定位>偽距單點定位的誤差方程偽距單點定位的誤差方程①對于衛(wèi)星i，在某一個歷元的誤差方程為6單點定位有4個待定參數(shù)，因而至少需要同時觀測4顆以上的衛(wèi)星，才能同時確定出所有的待定參數(shù)。偽距單點定位的誤差方程②對在某歷元同時觀測的n顆衛(wèi)星，其誤差方程及位置解為距離測量與GPS定位

>單點定位>偽距單點定位的誤差方程單點定位有4個待定參數(shù)，因而至少需要同時觀測4顆以上的衛(wèi)星，7DOP值①DOP（DilutionofPrecision）GDOP–GeometryDilutionofPrecisionPDOP–PositionDilutionofPrecisionTDOP–TimeDilutionofPrecisionHDOP–HorizontalDilutionofPrecisionVDOP–VerticalDilutionofPrecisionDOP值的定義距離測量與GPS定位

>單點定位>DOP值DOP值①DOP（DilutionofPrecision8DOP值②DOP值與定位精度DOP值的性質DOP值與單點定位時，所觀測衛(wèi)星的數(shù)量與分布有關，它所表示的是定位的幾何條件DOP值越小，定位的幾何條件越好距離測量與GPS定位

>單點定位>DOP值DOP值②DOP值與定位精度距離測量與GPS定位>單點定9DOP值③距離測量與GPS定位

>單點定位>DOP值DOP值③距離測量與GPS定位>單點定位>DOP值10DOP值④距離測量與GPS定位

>單點定位>DOP值DOP值④距離測量與GPS定位>單點定位>DOP值11載波相位單點定位的誤差方程①對于衛(wèi)星i，誤差方程為距離測量與GPS定位>單點定位>載波相位單點定位的誤差方程載波相位單點定位的誤差方程①對于衛(wèi)星i，誤差方程為距離測量與12載波相位單點定位的誤差方程②若在k個歷元里每歷元均觀測了n顆相同的衛(wèi)星，則誤差方程距離測量與GPS定位>單點定位>載波相位單點定位的誤差方程載波相位單點定位的誤差方程②若在k個歷元里每歷元均觀測了n顆13載波相位單點定位的誤差方程③距離測量與GPS定位>單點定位>載波相位單點定位的誤差方程載波相位單點定位的誤差方程③距離測量與GPS定位>單點定14載波相位單點定位的誤差方程④距離測量與GPS定位>單點定位>載波相位單點定位的誤差方程假定在k個歷元中連續(xù)對n顆衛(wèi)星進行了觀測，則通常有3+k+n個待定參數(shù)（3個位置參數(shù)、k個整周模糊度參數(shù)和n個接收機鐘差參數(shù)），因而，僅采用載波相位觀測值無法實現(xiàn)瞬時單點定位。載波相位單點定位的誤差方程④距離測量與GPS定位>單點定15單點定位的誤差源及應對方法衛(wèi)星星歷精密星歷衛(wèi)星鐘差精密鐘差、地面跟蹤電離層延遲雙頻改正對流層延遲模型改正距離測量與GPS定位

>單點定位>單點定位的誤差源及應對方法單點定位的誤差源及應對方法衛(wèi)星星歷距離測量與GPS定位>16精密單點定位精密單點定位PPP–PrecisePointPositioning特點主要觀測值為載波相位采用精密的衛(wèi)星軌道和鐘數(shù)據(jù)采用復雜的模型定位精度亞分米級用途全球高精度測量衛(wèi)星定軌距離測量與GPS定位

>單點定位>精密單點定位精密單點定位精密單點定位距離測量與GPS定位>單點定位17§4.7 相對定位§4.7 相對定位18概述①定義確定進行同步觀測的接收機之間相對位置的定位方法，稱為相對定位。定位結果與所用星歷同屬一坐標系的基線向量（坐標差）及其精度信息采用廣播星歷時屬WGS-84采用IGS–InternationalGPSService精密星歷時為ITRF–InternationalTerrestrialReferenceFrame基線向量中含有：2個方位基準（一個水平方法，一個垂直方位）和1個尺度基準，不含有位置基準距離測量與GPS定位

>相對定位>概述概述①定義距離測量與GPS定位>相對定位>概述19概述②特點優(yōu)點：定位精度高缺點：多臺接收共同作業(yè)，作業(yè)復雜數(shù)據(jù)處理復雜不能直接獲取絕對坐標應用高精度測量定位及導航相對定位距離測量與GPS定位

>相對定位>概述概述②特點相對定位距離測量與GPS定位>相對定位>概20觀測方程非差觀測方程單差觀測方程雙差觀測方程距離測量與GPS定位>相對定位>觀測方程觀測方程非差觀測方程距離測量與GPS定位>相對定位>21各種誤差對相對定位結果的影響衛(wèi)星軌道誤差–削弱衛(wèi)星鐘差–消除大氣折射誤差–削弱接收機鐘差–消除接收機天線相位中心偏差和變化–消除距離測量與GPS定位

>相對定位>各種誤差對相對定位結果的影響各種誤差對相對定位結果的影響衛(wèi)星軌道誤差–削弱距離測量與22相對定位的類型靜態(tài)定位普通靜態(tài)定位快速靜態(tài)定位GoandStop快速確定整周未知數(shù)動態(tài)定位動態(tài)定位中整周未知數(shù)的確定靜態(tài)初始化動態(tài)初始化（OTF）實時動態(tài)定位（RTK–RealTimeKinematic）單基準站RTK多基準站RTK（網絡RTK）距離測量與GPS定位>相對定位>相對定位的類型相對定位的類型靜態(tài)定位距離測量與GPS定位>相對定位>23RTK–實時動態(tài)RealTimeKinematic距離測量與GPS定位

>相對定位>RTK–實時動態(tài)RTK–實時動態(tài)RealTimeKinematic距24GPS原理及其應用

(十一)GPS原理及其應用

(十一)25第四章距離測量與GPS定位§4.6 單點定位§4.7 相對定位第四章距離測量與GPS定位§4.6 單點定位26§4.6 單點定位§4.6 單點定位27GPS測量定位方法分類定位模式絕對定位（單點定位）相對定位差分定位定位時接收機天線的運動狀態(tài)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獲得定位結果的時效事后定位實時定位觀測值類型偽距測量載波相位測量距離測量與GPS定位>單點定位>GPS測量定位方法分類GPS測量定位方法分類定位模式距離測量與GPS定位>單點28單點定位簡介定義單獨利用一臺接收機確定待定點在地固坐標系中絕對位置的方法定位結果－與所用星歷同屬一坐標系的絕對坐標采用廣播星歷時屬WGS-84采用IGS–InternationalGPSService精密星歷時為ITRF–InternationalTerrestrialReferenceFrames特點優(yōu)點：一臺接收機單獨定位，觀測簡單，可瞬時定位缺點：精度主要受系統(tǒng)性偏差的影響，定位精度低應用領域低精度導航、資源普查、軍事、...距離測量與GPS定位

>單點定位>單點定位簡介單點定位簡介定義距離測量與GPS定位>單點定位>單點29偽距單點定位的誤差方程①對于衛(wèi)星i，在某一個歷元的誤差方程為距離測量與GPS定位

>單點定位>偽距單點定位的誤差方程偽距單點定位的誤差方程①對于衛(wèi)星i，在某一個歷元的誤差方程為30單點定位有4個待定參數(shù)，因而至少需要同時觀測4顆以上的衛(wèi)星，才能同時確定出所有的待定參數(shù)。偽距單點定位的誤差方程②對在某歷元同時觀測的n顆衛(wèi)星，其誤差方程及位置解為距離測量與GPS定位

>單點定位>偽距單點定位的誤差方程單點定位有4個待定參數(shù)，因而至少需要同時觀測4顆以上的衛(wèi)星，31DOP值①DOP（DilutionofPrecision）GDOP–GeometryDilutionofPrecisionPDOP–PositionDilutionofPrecisionTDOP–TimeDilutionofPrecisionHDOP–HorizontalDilutionofPrecisionVDOP–VerticalDilutionofPrecisionDOP值的定義距離測量與GPS定位

>單點定位>DOP值DOP值①DOP（DilutionofPrecision32DOP值②DOP值與定位精度DOP值的性質DOP值與單點定位時，所觀測衛(wèi)星的數(shù)量與分布有關，它所表示的是定位的幾何條件DOP值越小，定位的幾何條件越好距離測量與GPS定位

>單點定位>DOP值DOP值②DOP值與定位精度距離測量與GPS定位>單點定33DOP值③距離測量與GPS定位

>單點定位>DOP值DOP值③距離測量與GPS定位>單點定位>DOP值34DOP值④距離測量與GPS定位

>單點定位>DOP值DOP值④距離測量與GPS定位>單點定位>DOP值35載波相位單點定位的誤差方程①對于衛(wèi)星i，誤差方程為距離測量與GPS定位>單點定位>載波相位單點定位的誤差方程載波相位單點定位的誤差方程①對于衛(wèi)星i，誤差方程為距離測量與36載波相位單點定位的誤差方程②若在k個歷元里每歷元均觀測了n顆相同的衛(wèi)星，則誤差方程距離測量與GPS定位>單點定位>載波相位單點定位的誤差方程載波相位單點定位的誤差方程②若在k個歷元里每歷元均觀測了n顆37載波相位單點定位的誤差方程③距離測量與GPS定位>單點定位>載波相位單點定位的誤差方程載波相位單點定位的誤差方程③距離測量與GPS定位>單點定38載波相位單點定位的誤差方程④距離測量與GPS定位>單點定位>載波相位單點定位的誤差方程假定在k個歷元中連續(xù)對n顆衛(wèi)星進行了觀測，則通常有3+k+n個待定參數(shù)（3個位置參數(shù)、k個整周模糊度參數(shù)和n個接收機鐘差參數(shù)），因而，僅采用載波相位觀測值無法實現(xiàn)瞬時單點定位。載波相位單點定位的誤差方程④距離測量與GPS定位>單點定39單點定位的誤差源及應對方法衛(wèi)星星歷精密星歷衛(wèi)星鐘差精密鐘差、地面跟蹤電離層延遲雙頻改正對流層延遲模型改正距離測量與GPS定位

>單點定位>單點定位的誤差源及應對方法單點定位的誤差源及應對方法衛(wèi)星星歷距離測量與GPS定位>40精密單點定位精密單點定位PPP–PrecisePointPositioning特點主要觀測值為載波相位采用精密的衛(wèi)星軌道和鐘數(shù)據(jù)采用復雜的模型定位精度亞分米級用途全球高精度測量衛(wèi)星定軌距離測量與GPS定位

>單點定位>精密單點定位精密單點定位精密單點定位距離測量與GPS定位>單點定位41§4.7 相對定位§4.7 相對定位42概述①定義確定進行同步觀測的接收機之間相對位置的定位方法，稱為相對定位。定位結果與所用星歷同屬一坐標系的基線向量（坐標差）及其精度信息采用廣播星歷時屬WGS-84采用IGS–InternationalGPSService精密星歷時為ITRF–InternationalTerrestrialReferenceFrame基線向量中含有：2個方位基準（一個水平方法，一個垂直方位）和1個尺度基準，不含有位置基準距離測量與GPS定位

>相對定位>概述概述①定義距離測量與GPS定位>相對定位>概述43概述②特點優(yōu)點：定位精度高缺點：多臺接收共同作業(yè)，作業(yè)復