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重庆GPS定位的几个基本概念

来源:/news/89.html 发布时间:2016-04-23
        
        1. 重庆GPS坐标与时间系统
        坐标系统与时间系统是描述卫星运动、处理观测数据和表达观测站位置的数字与物理基础。
        (1)重庆GPS坐标系统
在重庆GPS定位中通常采用两类坐标系统。一类是协议天球坐标系,这是在空间固定的坐标系统。这类坐标系统与地球自转无关,主要用来描述卫星的运行位置和状态。

重庆GPS实物图

        2. 重庆GPS定位方法
        重庆GPS定位的实质是空间距离后方文会,即将空间卫星作为已知点,同时侧定接收机到几孩卫星的空间位置。与传统的距离交会所不同的是重庆GPS定位中的已知点是离侧点距离很远的高速运动的卫星,距离侧量的方式也有不问。若按参考点的不同位置,重庆GPS定位可分为绝对定位(或单点定位)和相对定位(或称差分定位)。绝对定位即可在地球协议坐标系统(WGS84 )中,根据接收到的卫星信息,确定观测站相对于地球质心位置的三维坐标,这时,可认为参考点与地球质心相重合。绝对定位其定位精度受到卫星轨道误差、时钟同步误差及信号传播误差等诸多因素的影响,尺管其中一些系统性误差可以通过模型加以悄弱,但其残差仍是不可忽略的。绝对定位主要广泛应用于导航和大地测最中的单点定位工作。相对定位是在地球协议坐标系中,确定观测站与某一地面参考点之间的相对位置。若采用两台接收机同时接收卫星信息(其中一台置于参考点上,一台作为观测站),在这种情况下.卫星的轨道误差、卫星时钟同步误差、接收机误差以及电离层和对流层的折射误差对观测坛的影响具有一定的相关性.利用这些观测最的不同组合,能有效地消除或减弱上述误差的影响。通过准确计算出参考点和观侧站两点在卫星坐标系中(地球协议坐标系GWSS4)的三维坐标,从而可由参考点的已知坐标推算出观测站(亦称流动站)的三维坐标。这种相对定位(差分定位)的方法.由于有效地消除了许多误差的影响,可达到较高的定位精度,一般利用伪距差分定位可达到米级精度,利用相位差分定位可达到厘米级精度。
根据用户接收机在GPS定位作业中的状态,可分为静态定位和动态定位两大类。静态定位系统是指GPS接收机天线在观测过程中其位置是固定不动的,因而能连续不断地侧定卫星信息,以重复观测获得充分的多余观测数据,从而能通过数据处理来提高定位精度。动态定位是指接收机处在运动载体L.在观测过程中其天线位置是变化的,因此动态系统一般只能得到没有(或很少)多余观测的实时解,难以发现祖差,定位精度较低,主要用于各种运动物体的导航、机载GPS摄影测量,水下地形侧量等方面。
        对重庆GPS接收机信号按处理时间可分为实时处理和后处理。实时处理就是一边接收卫星信号,一边进行计算,提供目筋所处的位置、速度、时间等信息,例如在导航应用中需实时处理数据,在放样侧最中也应实时处理以便知道目前点位与设计点位的差异。后处理是把卫星信息记录在一定的载体上,回到室内再对数据进行处理,例如重庆GPS在大地侧量、板块运动、形变监侧等方面均采用后处理方式。
由于采用多普勒法定位,其所需的观测时间一般较长,同时在观测过程中,接收机的振荡器要求保持高度稳定。而用干涉法渊量时所需设备比较昂贵,流动不便,且数据处理复杂。所以多普勒法和干涉侧最法这两种定位方法,在重庆GPS定位中难以获得广泛的应用。目前广泛采用的基本观测最主要有两种,既采用伪即法和载波相位法所获得的码相位观测且和载波相位观测长。
重庆GPS各种数据处理,无需用户计算,均由GPS所带有的软件自动完成,但作为用户.了解各种定位方法及原理仍然是i·分必要的,所以下面只简要介绍GPS定位的基本原理。
        (1)伪距法的定位
伪距法定位是利用全球定位系统进行导航的最基本方法。其基本原理是在某一瞬间利用GPS接收机测定(至少)4颗卫星的伪距.根据已知的卫星信号和伪距观测值。采用距离交会法即可求得接收机的三维坐标和时钟改正数,必要时(主要指导航)还可以进行多普勒洲量,求出接收机的三维运动速度。
卫星到接收机之间的距离,是根据测定的卫星发射的码信号在空中传播的时间乘以光速得到的。传播时间由卫星钟和接收机钟指示,由于受卫星钟和接收机钟的误差影响,以及信号在传播过程中受大气传播延迟而引起的误差.这样测出的距离称为伪距。因此.需要观侧四颗以上的卫星.将时钟改正数作为未知项共同求解,以消除这部分误差的影响,从而获得卫星到接收机的直距。利用伪距法进行大地定位时,一次定位的精度并不高.但由于定位速度快,所以观测时间延长后仍可获得较高精度。伪距法定位可直接获得接收机在WGS84系统中的绝对坐标
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