Chpt5全球定位技術(shù)課件

第5章全球定位技術(shù)2023/3/143S2主要內(nèi)容5.1什么是GPS5.2GPS系統(tǒng)的組成和性能5.3GPS定位的相關(guān)概念5.4定位原理5.5其他相關(guān)定位概念5.6GPS定位技術(shù)的應(yīng)用5.7小結(jié)2023/3/143S35.1什么是GPSGPS的名稱？NavigationSatelliteTimingAndRangingGlobalPositionSystem（NAVSTARGPS）導(dǎo)航星測(cè)時(shí)與測(cè)距全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)建立美國(guó)開(kāi)始籌建時(shí)間：1973年完全建成時(shí)間：1995年 2023/3/143S55.1什么是GPS-子午衛(wèi)星系統(tǒng)什么是子午衛(wèi)星系統(tǒng)？NNSS–NavyNavigationSatelliteSystem（海軍導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)），由于其衛(wèi)星軌道為極地軌道，故也稱為Transit（子午衛(wèi)星系統(tǒng)）采用利用多普勒效應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)航定位，也被稱為多普勒定位系統(tǒng)美國(guó)研制、建立，1964年1月建成，1967年7月解密供民用。2023/3/143S65.1什么是GPS-子午衛(wèi)星系統(tǒng)NNSS的系統(tǒng)組成衛(wèi)星星座：由6顆衛(wèi)星構(gòu)成，6軌道面，軌道高度1075km地面控制部分：跟蹤站、計(jì)算中心、注入站、控制中心和海軍天文臺(tái)用戶部分：多普勒接收機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域海上船舶的定位大地測(cè)量單點(diǎn)定位精度：10m；聯(lián)測(cè)定位：0.5m。2023/3/143S75.1什么是GPS-子午衛(wèi)星系統(tǒng)子午衛(wèi)星子午衛(wèi)星星座大地測(cè)量多普勒接收機(jī)-1（MX1502）大地測(cè)量多普勒接收機(jī)-2（CMA751）多普勒聯(lián)測(cè)定位多普勒單點(diǎn)定位2023/3/143S95.2GPS系統(tǒng)的組成GPS系統(tǒng)由三部分組成空間部分地面控制部分用戶設(shè)備部分2023/3/143S105.2GPS系統(tǒng)的組成-GPS的空間部分1.GPS的空間部分GPS衛(wèi)星星座6個(gè)軌道面，每個(gè)軌道4顆星21顆正式的工作衛(wèi)星+3顆活動(dòng)的備用衛(wèi)星平均軌道高度20200km軌道傾角55周期11h58min保證在每天24小時(shí)的任何時(shí)刻，在高度角15以上，能夠同時(shí)觀測(cè)到4顆以上衛(wèi)星當(dāng)前星座：28顆2023/3/143S115.2GPS系統(tǒng)的組成-GPS的空間部分2023/3/143S135.2GPS系統(tǒng)的組成-GPS的空間部分GPS衛(wèi)星作用：接收、存儲(chǔ)導(dǎo)航電文生成用于導(dǎo)航定位的信號(hào)（測(cè)距碼、載波）發(fā)送用于導(dǎo)航定位的信號(hào)（采用雙相調(diào)制法調(diào)制在載波上的測(cè)距碼和導(dǎo)航電文）接受地面指令，進(jìn)行相應(yīng)操作其他特殊用途，如通信、監(jiān)測(cè)核暴等主要設(shè)備太陽(yáng)能電池板原子鐘信號(hào)生成與發(fā)射裝置2023/3/143S145.2GPS系統(tǒng)的組成-GPS的空間部分BlockIIRBlockIIABlockIIF2023/3/143S155.2GPS系統(tǒng)的組成-GPS的地面監(jiān)控部分2.GPS的地面監(jiān)控部分

組成主控站：1個(gè)監(jiān)測(cè)站：5個(gè)注入站：3個(gè)通信與輔助系統(tǒng)2023/3/143S175.2GPS系統(tǒng)的組成-GPS的地面監(jiān)控部分GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)的分布監(jiān)控站主控站注入站夏威夷科羅拉多阿松森迭哥加西亞卡瓦加蘭2023/3/143S185.2GPS系統(tǒng)的組成-GPS的地面監(jiān)控部分監(jiān)測(cè)站（5個(gè)）作用：接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，采集氣象信息，并將所收集到的數(shù)據(jù)傳送給主控站。主控站（1個(gè)）作用：管理、協(xié)調(diào)地面監(jiān)控系統(tǒng)各部分的工作；收集各監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)，編制導(dǎo)航電文，送往注入站將衛(wèi)星星歷注入衛(wèi)星；監(jiān)控衛(wèi)星狀態(tài)，向衛(wèi)星發(fā)送控制指令；衛(wèi)星維護(hù)與異常情況的處理。2023/3/143S195.2GPS系統(tǒng)的組成-GPS的地面監(jiān)控部分注入站（3個(gè)）作用：將導(dǎo)航電文注入GPS衛(wèi)星。監(jiān)控站主控站注入站2023/3/143S215.2GPS系統(tǒng)的組成-GPS的用戶組成GPS信號(hào)接收機(jī)組成天線單元帶前置放大器接收天線接收單元信號(hào)通道存儲(chǔ)器微處理器輸入輸出設(shè)備電源2023/3/143S225.3GPS定位的相關(guān)概念衛(wèi)星星歷GPS衛(wèi)星信號(hào)GPS接收機(jī)及其類型2023/3/143S235.3GPS定位的相關(guān)概念-衛(wèi)星星歷

什么是衛(wèi)星星歷？衛(wèi)星星歷是描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道的信息一組對(duì)應(yīng)于某一時(shí)刻的衛(wèi)星軌道參數(shù)及其變率根據(jù)衛(wèi)星星歷可以計(jì)算出任一時(shí)刻的衛(wèi)星位置及其速度GPS衛(wèi)星星歷分為：預(yù)報(bào)星歷后處理星歷2023/3/143S255.3GPS定位的相關(guān)概念-GPS衛(wèi)星信號(hào)

GPS衛(wèi)星信號(hào)的組成部分載波（Carrier）L1L2測(cè)距碼（RangingCode）C/A碼（目前只被調(diào)制在L1上）P(Y)碼（被分別調(diào)制在L1和L2上）衛(wèi)星（導(dǎo)航）電文（Message）GPS衛(wèi)星信號(hào)的生成關(guān)鍵設(shè)備–原子鐘2023/3/143S265.3GPS定位的相關(guān)概念-GPS衛(wèi)星信號(hào)2023/3/143S295.3GPS定位的相關(guān)概念-GPS衛(wèi)星信號(hào)2.測(cè)距碼作用：測(cè)距為偽隨機(jī)噪聲碼PRN

（

PseudoRandomNoise）：具有一定周期的0、1離散碼元信號(hào)相關(guān)性：不同的碼（包括未對(duì)齊的同一組碼）間的相關(guān)系數(shù)為0或1/n（n為碼元數(shù)）對(duì)齊的同一組碼間的相關(guān)系數(shù)為12023/3/143S305.3GPS定位的相關(guān)概念-GPS衛(wèi)星信號(hào)C/A碼（Coarse/AcquisitionCode）粗碼/捕獲碼；碼率：1.023MHz；周期：1ms；1周期含碼元數(shù)：1023；碼元寬度：293.05m；僅被調(diào)制在L1上。C/A碼的碼元寬度較大。假設(shè)兩個(gè)序列的碼元對(duì)齊誤差，為碼元寬度的1/100，則相應(yīng)的測(cè)距誤差達(dá)2.9m，以因此也稱粗碼。P（Y）碼（PreciseCode）精碼；碼率：10.23MHz；周期：7天；1周期含碼元數(shù)：60；碼元寬度：29.30m；被調(diào)制在L1和L2上。2023/3/143S315.3GPS定位的相關(guān)概念-GPS衛(wèi)星信號(hào)3.GPS導(dǎo)航電文什么是GPS導(dǎo)航電文？包含了有關(guān)衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星工作狀態(tài)、時(shí)間系統(tǒng)、衛(wèi)星鐘運(yùn)行狀態(tài)、軌道攝動(dòng)改正、大氣折射改正等導(dǎo)航信息的數(shù)據(jù)碼(或D碼)。是用戶用來(lái)定位和導(dǎo)航的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。不歸零制（NRZ）的二進(jìn)制碼、數(shù)據(jù)率為50bit/s。調(diào)制在載頻上。2023/3/143S325.3GPS定位的相關(guān)概念-GPS衛(wèi)星信號(hào)4.衛(wèi)星信號(hào)的調(diào)制2023/3/143S335.3GPS定位的相關(guān)概念-GPS衛(wèi)星信號(hào)調(diào)制的基本原理？相位調(diào)制頻率調(diào)制幅度調(diào)制2023/3/143S345.3GPS定位的相關(guān)概念-GPS衛(wèi)星信號(hào)模二和運(yùn)算規(guī)則二進(jìn)制信號(hào)：“1”表示二進(jìn)制“0”，“-1”表示二進(jìn)制“1”。2023/3/143S355.3GPS定位的相關(guān)概念-GPS衛(wèi)星信號(hào)二進(jìn)制信號(hào)的相位調(diào)制2023/3/143S365.3GPS定位的相關(guān)概念-GPS接收機(jī)類型按接收機(jī)的用途分類：導(dǎo)航型接收機(jī)：用于運(yùn)動(dòng)載體的導(dǎo)航，它可以實(shí)時(shí)給出載體的位置和速度。單點(diǎn)實(shí)時(shí)定位精度較低，一般為±25m，有SA影響時(shí)為±100m。車載型；航海型；航空型；星載型。測(cè)量型接收機(jī)：用于精密大地測(cè)量和精密工程測(cè)量。采用載波相位觀測(cè)量進(jìn)行相對(duì)定位，精度高。觀測(cè)數(shù)據(jù)可測(cè)后處理或?qū)崟r(shí)處理。與導(dǎo)航型相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。授時(shí)型接收機(jī)：主要用于天文臺(tái)、地面監(jiān)控站和無(wú)線通信，進(jìn)行時(shí)頻同步測(cè)定。

2023/3/143S375.3GPS定位的相關(guān)概念-GPS接收機(jī)類型按接收機(jī)的用途分類：?jiǎn)晤l接收機(jī)（L1）：只接收調(diào)制的L1信號(hào)，不能有效消除電離層延遲影響，精度較差。雙頻接收機(jī)（L1+L2）：同時(shí)接受L1、L2兩種信號(hào)，利用雙頻技術(shù)，可消除或減弱電離層折射對(duì)觀測(cè)量的影響，定位精度較高。2023/3/143S385.3GPS定位的相關(guān)概念-GPS接收機(jī)類型根據(jù)接收機(jī)信號(hào)通道類型劃分：多通道接收機(jī)：具有多個(gè)衛(wèi)星信號(hào)通道，每個(gè)通道連續(xù)跟蹤一個(gè)衛(wèi)星信號(hào)。也稱連續(xù)跟蹤型接收機(jī)。序貫通道接收機(jī)：只有1-2個(gè)信號(hào)通道。在相應(yīng)軟件控制下按時(shí)序依次對(duì)各衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行跟蹤量測(cè)。對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的跟蹤是不連續(xù)的。多路復(fù)用通道接收機(jī)：與序貫通道接收機(jī)相似，也只有1-2個(gè)信號(hào)通道。在相應(yīng)軟件控制下按時(shí)序依次對(duì)各衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行跟蹤量測(cè)。可保持對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的連續(xù)跟蹤。2023/3/143S395.3GPS定位的相關(guān)概念-GPS接收機(jī)類型按工作原理劃分：碼相關(guān)型接收機(jī)：能夠產(chǎn)生與所測(cè)衛(wèi)星測(cè)距碼結(jié)構(gòu)完全相同的復(fù)制碼。利用碼相關(guān)技術(shù)得到偽距觀測(cè)值。平方型接收機(jī)：利用載波信號(hào)的平方技術(shù)去掉調(diào)制碼，獲得載波相位測(cè)量所必需的載波信號(hào)。合型接收機(jī)：綜合利用了碼相關(guān)技術(shù)和平方技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)獲得碼相位和精密載波相位觀測(cè)量。目前廣泛使用。2023/3/143S405.4定位原理如何定位？測(cè)距交會(huì)原理衛(wèi)星定位涉及的兩個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)衛(wèi)星的位置接收站與衛(wèi)星的距離？已知：衛(wèi)星坐標(biāo)S（Xs,Ys,Zs）和站星距離Dn，求站點(diǎn)的坐標(biāo)。

2023/3/143S415.4定位原理-測(cè)距方法雙程測(cè)距

用于電磁波測(cè)距儀單程測(cè)距

用于GPS2023/3/143S425.4定位原理-測(cè)距方法測(cè)距碼C/A碼（測(cè)距時(shí)有模糊度）P碼2023/3/143S435.4定位原理-偽距的概念及偽距測(cè)量偽距的概念？利用測(cè)距碼測(cè)定距離的基本思路：其中c為信號(hào)傳播速度（光速）；’為站星觀察距離。但由于傳播時(shí)間t中包含有衛(wèi)星時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘不同步的誤差，測(cè)距碼在大氣中傳播的延遲誤差等等，因此求得的距離值并非真正的站星幾何距離，習(xí)慣上稱之為“偽距”，用’表示。與之相對(duì)應(yīng)的定位方法稱為偽距法定位。信號(hào)傳播時(shí)間2023/3/143S445.4定位原理-偽距的概念及偽距測(cè)量偽距的測(cè)量？單程測(cè)距。GPS衛(wèi)星依據(jù)自己的時(shí)鐘發(fā)出某一結(jié)構(gòu)的測(cè)距碼。測(cè)距碼經(jīng)過(guò)時(shí)間傳播，達(dá)到接收機(jī)。接收機(jī)在自己的時(shí)鐘控制下產(chǎn)生一組結(jié)構(gòu)完全相同的測(cè)距碼：復(fù)制碼。兩組信號(hào)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。調(diào)整接收機(jī)復(fù)制信號(hào)的時(shí)延’，直到相關(guān)系數(shù)最大。這時(shí)，接收機(jī)所產(chǎn)生的復(fù)制碼與接收到的GPS衛(wèi)星測(cè)距碼完全對(duì)齊。那么此時(shí)延遲時(shí)間’即為衛(wèi)星信號(hào)傳播到接收機(jī)的時(shí)間。2023/3/143S455.4定位原理-偽距的概念及偽距測(cè)量傳播時(shí)間的確定信號(hào)傳播時(shí)間的測(cè)定2023/3/143S465.4定位原理-偽距的概念及偽距測(cè)量測(cè)距中的模糊問(wèn)題？如果已知待測(cè)距離大于測(cè)距碼的波長(zhǎng)（例如C碼測(cè)距），那么就會(huì)出現(xiàn)模糊問(wèn)題。如果已知待測(cè)距離小于測(cè)距碼的波長(zhǎng)（例如P碼測(cè)距），那么就不會(huì)出現(xiàn)模糊問(wèn)題。問(wèn)題的產(chǎn)生：相關(guān)度計(jì)算中，偽隨機(jī)碼周期重復(fù)。如何考慮電離層的延遲和大氣對(duì)流層的延遲？大氣中電離層折射改正數(shù)I

，對(duì)流層折射改正數(shù)為T.

設(shè)站星幾何距離為。那么：2023/3/143S475.4定位原理-偽距的概念及偽距測(cè)量接收機(jī)鐘和衛(wèi)星鐘的鐘差的問(wèn)題？設(shè)衛(wèi)星鐘差改正數(shù)為Va，接收機(jī)的鐘差改正數(shù)Vb。那么鐘差為：Va

Vb?？紤]鐘差后：最終的偽距測(cè)量的模型：Va可由導(dǎo)航電文中給出的有關(guān)時(shí)間信息求得。用戶接收機(jī)中僅配備一般的石英鐘，在接收信號(hào)的瞬間，Vb不可能預(yù)先精確求得。以上公式中，有4個(gè)未知數(shù)，需要4個(gè)觀測(cè)方程！2023/3/143S485.4定位原理-載波相位測(cè)量1.偽距測(cè)量的問(wèn)題偽距測(cè)量的問(wèn)題基于測(cè)距碼的碼元對(duì)齊，精度不高。能否采用載波作為測(cè)量信號(hào)？載波波長(zhǎng)短：L1=19cm,L2=24cm.載波相位的測(cè)量精度高：1mm-2mm。問(wèn)題：載波信號(hào)是周期信號(hào)，相位測(cè)量只能測(cè)定一個(gè)波長(zhǎng)內(nèi)的相位，因而存在整周期數(shù)不確定性的問(wèn)題。2023/3/143S495.4定位原理-載波相位測(cè)量2.載波相位的測(cè)量的思路itjjtjitjijttRjjl-=2023/3/143S505.4定位原理-載波相位測(cè)量3.載波重建問(wèn)題？接收的GPS信號(hào)是已用相位調(diào)制的方法在載波上調(diào)制了測(cè)距碼和導(dǎo)航電文方案：在進(jìn)行載波相位測(cè)量以前，先進(jìn)行解調(diào)工作，設(shè)法將調(diào)制在載波上的測(cè)距碼和衛(wèi)星電文去掉，重新獲得載波，這一工作稱為重建載波。如何重建載波？碼相關(guān)法平方法2023/3/143S515.4定位原理-載波相位測(cè)量載波調(diào)制了電文之后變成了非連續(xù)的波2023/3/143S525.4定位原理-載波相位測(cè)量碼相關(guān)法衛(wèi)星信號(hào)的生成接收機(jī)重建載波平方法2023/3/143S535.4定位原理-載波相位測(cè)量4.載波測(cè)量原理利用測(cè)量的相位差即可計(jì)算出距離。在tk時(shí)刻，假設(shè)接收機(jī)收到的衛(wèi)星載波信號(hào)的相位為s(tk)，接收機(jī)產(chǎn)生的本地參考信號(hào)的相位值為r(tk)。相位差為(tk)＝r(tk)－s(tk)理想情況下：’＝(tk)問(wèn)題：通常測(cè)得的相位值或相位差只能是一周內(nèi)的值。2023/3/143S545.4定位原理-載波相位測(cè)量理想情況實(shí)際情況2023/3/143S555.4定位原理-載波相位測(cè)量載波相位觀測(cè)值2023/3/143S565.4定位原理-載波相位測(cè)量即ti時(shí)刻實(shí)際的相位差為:那么，不考慮其他影響下的觀測(cè)方程：考慮鐘差、電離層和大氣影響后，根據(jù)：有：2023/3/143S575.4定位原理-載波相位測(cè)量或已知相位差測(cè)量值和衛(wèi)星位置的情況下，接4組方程，就可以得到接收站的位置。還有一個(gè)需要解決的問(wèn)題：整周未知數(shù)N的確定！2023/3/143S585.5其他相關(guān)定位概念

按用戶接收機(jī)天線在測(cè)量中的狀態(tài)分類：靜態(tài)定位動(dòng)態(tài)定位按定位的模式分類

：絕對(duì)定位相對(duì)定位差分定位2023/3/143S595.5其他相關(guān)定位概念-靜態(tài)和動(dòng)態(tài)定位靜態(tài)定位在定位過(guò)程中，GPS定位接收機(jī)始終處于靜止接收狀態(tài)的定位方法。應(yīng)用：普通測(cè)量和工程測(cè)量。動(dòng)態(tài)定位在定位過(guò)程中，GPS定位接收機(jī)始終處于運(yùn)動(dòng)接收狀態(tài)的定位方法。應(yīng)用：車、船、飛機(jī)和航天器的導(dǎo)航。什么是導(dǎo)航？測(cè)得運(yùn)動(dòng)載體的實(shí)時(shí)位置、運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間和方位等狀態(tài)參數(shù)，從而引導(dǎo)該物體向預(yù)定方位運(yùn)動(dòng)，稱為導(dǎo)航。GPS導(dǎo)航實(shí)質(zhì)上也是動(dòng)態(tài)定位。2023/3/143S605.5其他相關(guān)定位概念-絕對(duì)定位絕對(duì)定位（單點(diǎn)定位）在未知點(diǎn)上用GPS定位儀（單機(jī)）測(cè)定站星距離，從而獨(dú)立解算測(cè)點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)的過(guò)程。特點(diǎn)：精度較低（米級(jí)精度）。應(yīng)用：低精度導(dǎo)航、資源普查等領(lǐng)域。手持和車載GPS接收機(jī)。精密單點(diǎn)定位PPP（PrecisePointPositioning)：一種利用載波相位觀測(cè)值以及由IGS等組織提供的高精度的衛(wèi)星鐘差來(lái)進(jìn)行高精度單點(diǎn)定位的方法。2023/3/143S615.5其他相關(guān)定位概念-相對(duì)定位相對(duì)定位在一定距離內(nèi)，用兩臺(tái)以上GPS定位儀同時(shí)測(cè)定站星距離，通過(guò)求差的方法解算測(cè)點(diǎn)間基線向量的過(guò)程。方法舉例：用兩臺(tái)GPS接收機(jī)分別安置在基線的兩端，固定不動(dòng)。同步觀測(cè)相同的GPS衛(wèi)星，以確定基線端點(diǎn)在WGS-84坐標(biāo)系中的相對(duì)位置或基線向量由于在測(cè)量過(guò)程中，通過(guò)重復(fù)觀測(cè)取得了充分的多余觀測(cè)數(shù)據(jù)，從而改善了GPS定位的精度。2023/3/143S625.5其他相關(guān)定位概念-相對(duì)定位相對(duì)定位2023/3/143S635.5其他相關(guān)定位概念-差分定位差分定位（DifferentialGPS）

問(wèn)題：絕對(duì)定位精度不能滿足要求。原因：誤差及其美國(guó)的GPS政策對(duì)GPS絕對(duì)定位精度的影響（選擇可用性SA）。

SA關(guān)閉前后GPS絕對(duì)定位精度的變化2023/3/143S645.5其他相關(guān)定位概念-差分定位1.什么是差分定位？利用設(shè)置在坐標(biāo)已知的點(diǎn)（基準(zhǔn)站）上的GPS接收機(jī)測(cè)定GPS測(cè)量定位誤差，用以提高在一定范圍內(nèi)其它GPS接收機(jī)（流動(dòng)站）測(cè)量定位精度的方法影響絕對(duì)定位精度的主要誤差?衛(wèi)星軌道誤差衛(wèi)星鐘差大氣延遲（對(duì)流層延遲、對(duì)流層延遲）多路徑效應(yīng)誤差的空間相關(guān)性以上各類誤差中除多路徑效應(yīng)均具有較強(qiáng)的空間相關(guān)性，從而定位結(jié)果也有一定的空間相關(guān)性。2023/3/143S655.5其他相關(guān)定位概念-差分定位2.差分定位的原理利用基準(zhǔn)站（設(shè)在坐標(biāo)精確已知的點(diǎn)上）測(cè)定具有空間相關(guān)性的誤差或其對(duì)測(cè)量定位結(jié)果的影響，供流動(dòng)站改正其觀測(cè)值或定位結(jié)果。差分改正數(shù)的類型距離改正數(shù)：利用基準(zhǔn)站坐標(biāo)和衛(wèi)星星歷可計(jì)算出站星間的計(jì)算距離，計(jì)算距離減去觀測(cè)距離即為距離改正數(shù)。位置（坐標(biāo)改正數(shù)）改正數(shù)：基準(zhǔn)站上的接收機(jī)對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，確定出測(cè)站的觀測(cè)坐標(biāo)，測(cè)站的已知坐標(biāo)與觀測(cè)坐標(biāo)之差即為位置的改正數(shù)。2023/3/143S665.5其他相關(guān)定位概念-差分定位位置差分坐標(biāo)改正2023/3/143S675.5其他相關(guān)定位概念-差分定位距離差分距離改正2023/3/143S685.5其他相關(guān)定位概念-差分定位3.差分定位的分類根據(jù)時(shí)效性實(shí)時(shí)差分事后差分根據(jù)觀測(cè)值類型偽距差分載波相位差分根據(jù)差分改正數(shù)位置差分（坐標(biāo)差分）距離差分根據(jù)工作原理和差分模型局域差分（LADGPS–LocalAreaDGPS）單基準(zhǔn)站差分多基準(zhǔn)站差分廣域差分（WADGPS–WideAreaDGPS）2023/3/143S695.5其他相關(guān)定位概念-差分定位4.單基準(zhǔn)站局域差分結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)站（一個(gè)）、數(shù)據(jù)通訊鏈和用戶.特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)、模型簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：差分范圍小，精度隨距基準(zhǔn)站距離的增加而下降，可靠性低基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)通訊鏈流動(dòng)站（用戶）2023/3/143S705.5其他相關(guān)定位概念-差分定位5.多基準(zhǔn)站局域差分結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)站（多個(gè)）、數(shù)據(jù)通訊鏈和用戶原理：加權(quán)平均、最小方差法特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：差分精度高、可靠性高，差分范圍增大缺點(diǎn)：差分范圍仍然有限，模型不完善2023/3/143S715.5其他相關(guān)定位概念-差分定位5.廣域差分結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)站（多個(gè)）、數(shù)據(jù)通訊鏈和用戶數(shù)學(xué)模型（差分改正數(shù)的計(jì)算方法）與普通差分不相同普通差分是考慮的是誤差的綜合影響廣域差分對(duì)各項(xiàng)誤差加以分離，建立各自的改正模型用戶根據(jù)自身的位置，對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行改正特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：差分精度高、差分精度與距離無(wú)關(guān)、差分范圍大缺點(diǎn)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、建設(shè)費(fèi)用高2023/3/143S725.6GPS定位技術(shù)的應(yīng)用美國(guó)政府的GPS政策應(yīng)用舉例北斗-1導(dǎo)航系統(tǒng)2023/3/143S735.6GPS定位技術(shù)的應(yīng)用-GPS政策什么是SPS與PPS？SPS–標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)使用C/A碼，民用2DRMS水平=100m2DRMS垂直=150-170m2DRMS時(shí)間=340nsPPS–精密定位服務(wù)可使用P碼，軍用2DRMS水平=22m2DRMS垂直=27.7m2DRMS時(shí)間=200ns2023/3/143S745.6GPS定位技術(shù)的應(yīng)用-GPS政策美國(guó)政府的GPS政策SA技術(shù)（1990.3.25~2000.5.1）SelectiveAvailability–選擇可用性人為降低普通用戶的測(cè)量精度。方法:ε技術(shù)：降低星歷精度（加入隨機(jī)變化）δ技術(shù)：衛(wèi)星鐘加高頻抖動(dòng) （短周期，快變化）AS技術(shù)（1994.1.31~至今）Anti-Spoofing–反電子欺騙P碼加密，P+WY2023/3/143S755.6GPS定位技術(shù)的應(yīng)用-應(yīng)用舉例GPS在軍事中的應(yīng)用GPS導(dǎo)航的艦載飛彈

配備GPS的士兵

美國(guó)海軍核潛艇

2023/3/143S765.6GPS定位技術(shù)的應(yīng)用-應(yīng)用舉例GPS在交通運(yùn)輸業(yè)中的應(yīng)用2023/3/143S775.6GPS定位技術(shù)的應(yīng)用-應(yīng)用舉例GPS在測(cè)