《北斗定位的觀測量》課件

《北斗定位的觀測量》本課件將深入探討北斗定位系統(tǒng)中各種觀測量的原理、誤差分析、數(shù)據(jù)特點(diǎn)以及應(yīng)用場景。課程導(dǎo)言北斗定位系統(tǒng)的觀測量衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中各種觀測量的原理、誤差分析、數(shù)據(jù)特點(diǎn)和應(yīng)用場景。定位原理與算法單點(diǎn)定位、相對定位、精密單點(diǎn)定位等定位原理和常用算法。北斗系統(tǒng)測試驗(yàn)證靜態(tài)測試、動態(tài)測試、城市環(huán)境測試等驗(yàn)證方法和測試結(jié)果。應(yīng)用前景與發(fā)展趨勢北斗系統(tǒng)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用場景、未來發(fā)展方向和挑戰(zhàn)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)概述中國自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供高精度、高可靠、高安全的時間、位置和速度服務(wù)。覆蓋全球范圍包括地球表面和部分空間區(qū)域。多頻段、多系統(tǒng)兼容支持多種頻率和系統(tǒng)兼容，增強(qiáng)定位精度和穩(wěn)定性。廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域包括交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、電力等。北斗定位的觀測量偽距觀測量衛(wèi)星到接收機(jī)之間的距離測量。載波相位觀測量衛(wèi)星到接收機(jī)之間信號的相位差測量。多普勒頻移觀測量衛(wèi)星信號頻率的變化測量。偽距觀測量偽距是指接收機(jī)接收到的衛(wèi)星信號傳播時間與信號發(fā)射時間之間的差值。通過計算傳播時間，可以得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離。載波相位觀測量載波相位觀測量是利用衛(wèi)星信號載波的相位差來測量衛(wèi)星到接收機(jī)的距離。由于載波相位測量精度很高，因此可以得到高精度的距離測量。多普勒頻移觀測量多普勒頻移觀測量是利用衛(wèi)星信號頻率變化來測量衛(wèi)星和接收機(jī)之間的相對速度。多普勒頻移的大小與衛(wèi)星和接收機(jī)的相對速度成正比。偽距觀測量的誤差分析鐘差接收機(jī)和衛(wèi)星鐘之間的誤差。衛(wèi)星軌道誤差衛(wèi)星軌道參數(shù)的不確定性。電離層和對流層延遲信號通過電離層和對流層時的延遲。多路徑效應(yīng)信號反射造成的誤差。載波相位觀測量的誤差分析鐘差接收機(jī)和衛(wèi)星鐘之間的誤差。衛(wèi)星軌道誤差衛(wèi)星軌道參數(shù)的不確定性。電離層和對流層延遲信號通過電離層和對流層時的延遲。多路徑效應(yīng)信號反射造成的誤差。多普勒頻移觀測量的誤差分析鐘差接收機(jī)和衛(wèi)星鐘之間的誤差。衛(wèi)星軌道誤差衛(wèi)星軌道參數(shù)的不確定性。電離層和對流層延遲信號通過電離層和對流層時的延遲。多路徑效應(yīng)信號反射造成的誤差。觀測數(shù)據(jù)的特點(diǎn)1時間相關(guān)性觀測數(shù)據(jù)隨時間變化。2空間相關(guān)性觀測數(shù)據(jù)在空間上存在相關(guān)性。3隨機(jī)誤差觀測數(shù)據(jù)包含隨機(jī)誤差。4系統(tǒng)誤差觀測數(shù)據(jù)包含系統(tǒng)誤差。單點(diǎn)定位原理單點(diǎn)定位是指利用接收機(jī)接收到的衛(wèi)星信號，通過解算衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，進(jìn)而確定接收機(jī)的位置和時間信息。單點(diǎn)定位算法1偽距定位基于偽距觀測量的定位算法。2載波相位定位基于載波相位觀測量的定位算法。3組合定位結(jié)合偽距和載波相位觀測量的定位算法。單點(diǎn)定位精度分析1-5米平面精度水平方向的定位精度。5-10米高程精度垂直方向的定位精度。相對定位原理相對定位是指利用兩個或多個接收機(jī)接收到的衛(wèi)星信號，通過解算接收機(jī)之間的距離，進(jìn)而確定接收機(jī)之間的相對位置。相對定位算法1雙差法消除鐘差和軌道誤差的算法。2三差法進(jìn)一步消除電離層誤差的算法。3四差法消除更多誤差源的算法。相對定位精度分析厘米級平面精度水平方向的定位精度。毫米級高程精度垂直方向的定位精度。北斗系統(tǒng)測試驗(yàn)證靜態(tài)測試接收機(jī)固定在某一位置，長時間觀測衛(wèi)星信號。動態(tài)測試接收機(jī)安裝在移動平臺上，觀測衛(wèi)星信號。城市環(huán)境測試在城市環(huán)境中進(jìn)行測試，評估系統(tǒng)性能。靜態(tài)測試靜態(tài)測試主要用于評估系統(tǒng)的精度、可靠性和穩(wěn)定性，以及各種誤差源的影響。動態(tài)測試動態(tài)測試主要用于評估系統(tǒng)在移動環(huán)境中的定位精度、跟蹤性能和抗干擾能力。城市環(huán)境測試城市環(huán)境測試主要用于評估系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境中的定位性能，例如高樓林立、信號遮擋等。精密單點(diǎn)定位精密單點(diǎn)定位是指利用高精度觀測量和精確的誤差模型，提高單點(diǎn)定位的精度。精密單點(diǎn)定位算法無電離層單點(diǎn)定位利用偽距和載波相位觀測量消除電離層誤差的算法。多路徑消除算法消除多路徑效應(yīng)的算法。組合定位算法結(jié)合不同觀測量和算法，提高定位精度的算法。精密單點(diǎn)定位精度分析厘米級平面精度水平方向的定位精度。毫米級高程精度垂直方向的定位精度。應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢交通運(yùn)輸導(dǎo)航、交通管理、車輛定位等。農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品溯源、農(nóng)業(yè)資源管理等。電力電力調(diào)度、電網(wǎng)監(jiān)控、電力設(shè)施管理等。其他測繪、地質(zhì)勘探、救援、智慧城市等。應(yīng)用領(lǐng)域未來發(fā)展方向1增強(qiáng)精度進(jìn)一步提高定位精度，達(dá)到毫米級或更高級別。2擴(kuò)展功能提供更多功能，例如時間同步、姿態(tài)測量等。3提升可靠性提高系統(tǒng)抗干擾能力和可靠性。4促進(jìn)融合與其他技術(shù)融合，例