《GPS伪距定位原理》课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,GPS,伪距定位原理,王建强,东华理工大学测绘工程学院,12 十一月 2024,目录,一、课堂回顾,二、,GPS,卫星信号,三、,GPS,伪距定位原理,四、,GPS,伪距观测方程,GPS,是什么？,由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速,.,GPS,工作流程,监控站,地面,控制部分,空间部分,用户部分,1,个主控站,3,个注入站,5,个监测站,6,个轨道,24,颗卫星,20200km,二、,GPS,卫星信号,GPS,卫星信号的成分,载波,测距码,用于测定从卫星至接收机间距离的二进制码,C/A,码，,P(Y),码,粗码,/,捕获码（,Coarse/Acquisition Code,）,码元宽度,:293.05m,调制载波,:L1,精码（,Precise Code,）,码元宽度,:29.30m,调制载波,:L1,和,L2,导航电文,由,GPS,卫星向用户播发的一组反映卫星空间位置、工作状态、卫星钟修正参数和电离层改正参数等重要数据的二进制码,载波的作用和类型,作用,搭载其它调制信号,测距,测定多普勒频移,类型,目前,L1,：,154,f,0,=1575.43MHz,；,19.03cm,L2,：,120,f,0,=1227.60MHz,；,24.42cm,现代化后,L5,：,115,f,0,=1176.45MHz,；,25.48cm,测距码的作用和性质,作用,测距,性质,伪随机噪声码,强相关性,什么叫伪距,所测伪距就是由卫星发射的测距码信号到达,GPS,接收机的传播时间乘以光速所得出的量测距离。,用,C/A,码进行测量的伪距为,C/A,码伪距，用,P,码测量的伪距为,P,码伪距。,三、,GPS,伪距定位原理,GPS,定位的基本原理,后方交会,原理：通过测定到若干已知点的距离定位。,要求：要测定到,4,个已知点的距离。,已知点,GPS,卫星（利用星历计算其位置）,测距的基本方法,码伪距：距离,=,波速,传播时间,2,个球面相交,圆环,3,个球面相交,两交点,4,个球面相交,唯一交点,A,B,C,D,GPS,定位原理：测距交会,GPS,定位示意图,A,C,B,四、,GPS,伪距观测方程,伪距定位观测方程,伪距观测方程,伪距,接收机获取的信号传播时间,真实信号传播时间,卫星到用户的几何距离,接收机钟同卫星钟的偏差,如果忽略卫星之间钟差影响，并考虑电离层、对流层折射影响，可得：,大气影响,伪距定位观测方程,几何距离 与卫星坐标（,Xs,Ys,Zs,）和接收机坐标（,X,Y,Z,）之间有如下关系：,卫星坐标,-,导航电文,电离层改正,模型,对流层改正,模型,待求参数,-,测码伪距观测方程的常用形式如下：,伪距定位观测方程,式中,j,为卫星数，,j,1,，,2,，,3,。,GPS,卫星发出测距码经 时间后到达接收机；,接收机产生复制码（复制码测距码）通过时延器使其延迟时间 ；,将复制码和测距码进行码相关处理，若自相关系数 ，则 ，；,码观测值测量原理,GPS,导航定位精度,GPS,现代化后,小结,GPS,信号有三个内容,GPS,定位原理是距离交会方法,GPS,观测方程代求参数有,4,个,GPS,现代化后伪距定位精度可以提高一倍,思考题,GPS,定位为什么需要,4,颗以上卫星,GPS,为什么采用测距码,24,可编辑,感谢下载,