卫星载波相位定位原理模板

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,*,卫星载波相位定位原理,主要内容,一概 述,二载波相位观测量的测量,三载波相位定位原理,四载波相位定位和伪距定位的比较,一 概 述,1.1 载波的定义,1.2 进展载波相位测量的缘由,1.3 重建载波,载波,-可运载调制信号的高频振荡波。,1.1,载波的定义,卫星钟,载波,载波,GPS,:,1）采用两种频率的载波,较完善地消除电离层延迟,2GPS载波的功能,传送测距码和导航电文,用作测距信号,测距码:C/A码 P码,【低精度导航应用】,载波相位:L,1,载波,(),L,2,载波,(),【,高精度定位应用,】,1.2 进展载波相位测量的缘由,1.3,重建载波,(,I,),接收到的卫星信号,调制波、相位不连续,解调,去掉测距码和导航电文,重建的载波信号,码相关法,平方法,相互关技术,Z跟踪技术,码相关法,1.3,重建载波,(,II,),接收机产生的复制码对接收到的卫星信号再进展一次二进制相位调制，可以将测距码去掉，仅留下载波和导航电文；,由于载波和导航电文的频率相差悬殊，可简洁地用滤波器将二者分别。,方法：,特点：,优点,可同时获得,伪距观测值,（,C/A,）,、导航电文和全波长的载波；,用复制码（强）去乘卫星信号（弱），得到结果的,信噪比较好,。,缺点,需要知道,测距码的结构。,平方法,1.3,重建载波,(,III,),方法：,特点：,优点,不需要知道,测距码的结构。,缺点,平方过程中,同时去掉了,测距码和导航电文；,恢复的是,半波长,载波，其整周模糊度更难确定；,卫星信号（弱）自乘，得到结果的,信噪比较差,。,卫星信号自乘,相互关法,1.3,重建载波,(,IV,),方法：,特点：,优点,无需了解,Y,码的结构，,可同时获得,双频伪距观测值,（,C/A,、,P,2,),、导航电文和,全波长,的,L,1,和,L,2,载波；,缺点,卫星信号,Y,1,（弱）与卫星信号,Y,2,（弱）自乘，得到结果的,信噪比较差,。,对C/A码仍承受码相关法恢复全波长的L1载波；,利用载波频率不同造成的电离层延迟不同，通过相关性分析得到L1和L2两信号的伪距差及载波相位差；,Rogue SNR-x,AOA ICS-4000Z,Trimble 4000,Trimble4700,Z跟踪技术,1.3,重建载波,(,V,),方法：,特点：,优点,可,同时获得,双频伪距观测值,（,C/A,、,P,1,、,P,2,),、导航电文和全波长的,L,1,和,L,2,载波；,用复制码（强）去乘卫星信号（弱），得到结果的,信噪比较好,。,将,P(Y),码重新分解为,P,码和,W,码；,接收机产生复制码，利用码相关法去掉,P,码，可获得全波长的,L,1,和,L,2,载波；,Ashtech Z-12,AOA Benchmark,Leica SR399 Geodetic,二 载波相位观测量的测量,2.1 载波相位测量原理,2.2 载波相位实际观测值,2.1,载波相位测量原理,-接收机振荡器产生的,基准信号,相位,-接收机接收到的,卫星信号,相位,卫星钟,接收机钟,相位差,2.2,载波相位实际观测值,时刻,鉴相器,整,周,模,糊,度,时刻,1,t,鉴相器,多普勒计数器,整,周,模,糊,度,时刻,实际观测值,整周模糊度,N,变换频率,多级频率,单一频率只能测得缺乏整周局部而无法得到N,参数估量,GPS载波相位N值,三 载波相位定位原理,3.1 载波相位观测方程,3.2 载波相位单点定位,3.1,载波相位观测方程,(,I,),真空中且不考虑各项误差,考虑全部误差,未知参数：,接收机位置 -,接收机钟差 -,整周模糊度 -,3.1,载波相位观测方程,(,II,),非线性,可以将 在测站近似坐标 处泰勒级数开放至一阶项：,线性化,3.1,伪距观测方程线性化(,III,),3.2,载波相位单点定位,(,I,),载波相位测量的观测精度为mm级，此时要获得高精度的定位结果需对各项误差源进展准确改正。,电离层误差,无电离层组合观测值,对流层误差,模型改正,+,参数估量,其余误差,模型改正,轨道误差和卫星钟差,IGS周密星历和钟差,3.2,载波相位单点定位(,II,),最小二乘,四 载波相位定位与伪距定位的比较,比较项,伪距定位,载波相位定位,观测值精度,dm m,mm,卫星位置,广播星历,精密星历,卫星钟差,广播星历,精密钟差,电离层改正,模型改正、无电离组合,无电离组合,对流层改正,模型改正,模型改正+参数估计,相对论效应,模型改正,模型改正,潮汐改正,不考虑,模型改正,天线相位缠绕,不考虑,模型改正,待求参数,定位精度,数m,数十m,cm,dm,