北京環球物聯科技開發有限公司

公司論述測碼偽距和測相偽距進行絕對定位和相對定位的原理和方法,最後將講述當前比較流行的差分GPS定位技術。

基本介紹

  • 公司名稱:北京環球物聯科技開發有限公司
  • 總部地點:北京
  • 經營範圍:定位
  • 公司性質:有限公司
定位原理,定位方法,

定位原理

測量學中的交會法測量里有一種測距交會確定點位的方法。與其相似,GPS的定位原理就是利用空間分布的衛星以及衛星與地麵點的距離交會得出地麵點位置。簡言之,GPS定位原理是一種空間的距離交會原理。
構想在地面待定位置上安置GPS接收機,同一時刻接收4顆以上GPS衛星發射的信號。通過一定的方法測定這4顆以上衛星在此瞬間的位置以及它們分別至該接收機的距離,據此利用距離交會法解算出測站P的位置及接收機鐘差δt。
GPS接收機PXYZS1S2S3S4r1r2r3r4
圖3-1 GPS定位原理
如圖3-1,設時刻 在測站點P用GPS接收機同時測得P點至四顆GPS衛星S1、S2、S3、S4的距離 、 、 、 4,通過GPS電文解譯出四顆GPS衛星的三維坐標 ,用距離交會的方法求解P點的三維坐標 的觀測方程為:
(3-1)
式中的c為光速,δt為接收機鐘差。
由此可見,GPS定位中,要解決的問題就是兩個:
一是觀測瞬間GPS衛星的位置。上一章中,我們知道GPS衛星發射的導航電文中含有GPS衛星星曆,可以實時的確定衛星的位置信息。
二是觀測瞬間測站點至GPS衛星之間的距離。站星之間的距離是通過測定GPS衛星信號在衛星和測站點之間的傳播時間來確定的。本章在講述定位原理的同時,將解決距離測定的問題。

定位方法

利用GPS進行定位的方法有很多種。若按照參考點的位置不同,則定位方法可分為
(1)絕對定位。即在協定地球坐標系中,利用一台接收機來測定該點相對於協定地球質心的位置,也叫單點定位。這裡可認為參考點與協定地球質心相重合。GPS定位所採用的協定地球坐標係為WGS-84坐標系。因此絕對定位的坐標最初成果為WGS-84坐標。
(2)相對定位。即在協定地球坐標系中,利用兩台以上的接收機測定觀測點至某一地面參考點(已知點)之間的相對位置。也就是測定地面參考點到未知點的坐標增量。由於星曆誤差和大氣折射誤差有相關性,所以通過觀測量求差可消除這些誤差,因此相對定位的精度遠高於絕對定位的精度。
按用戶接收機在作業中的運動狀態不同,則定位方法可分為
(1)靜態定位。即在定位過程中,將接收機安置在測站點上並固定不動。嚴格說來,這種靜止狀態只是相對的,通常指接收機相對與其周圍點位沒有發生變化。
(2)動態定位。即在定位過程中,接收機處於運動狀態。
GPS絕對定位和相對定位中,又都包含靜態和動態兩種方式。即動態絕對定位、靜態絕對定位、動態相對定位和靜態相對定位。
若依照測距的原理不同,又可分為測碼偽距法定位、測相偽距法定位、差分定位等。

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