1、GPS原理及其应用 (十一),第四章 距离测量与GPS定位,4.6 单点定位 4.7 相对定位,4.6 单点定位,GPS测量定位方法分类,定位模式 绝对定位（单点定位） 相对定位 差分定位 定位时接收机天线的运动状态 静态定位天线相对于地固坐标系静止 动态定位天线相对于地固坐标系运动 获得定位结果的时效 事后定位 实时定位 观测值类型 伪距测量 载波相位测量,距离测量与GPS定位 单点定位 GPS测量定位方法分类,单点定位简介,定义 单独利用一台接收机确定待定点在地固坐标系中绝对位置的方法 定位结果与所用星历同属一坐标系的绝对坐标 采用广播星历时属WGS-84 采用IGS Internatio
2、nal GPS Service精密星历时为ITRF International Terrestrial Reference Frames 特点 优点：一台接收机单独定位，观测简单，可瞬时定位 缺点：精度主要受系统性偏差的影响，定位精度低 应用领域 低精度导航、资源普查、军事、.,距离测量与GPS定位 单点定位 单点定位简介,伪距单点定位的误差方程,对于卫星i，在某一个历元的误差方程为,距离测量与GPS定位 单点定位 伪距单点定位的误差方程,单点定位有4个待定参数，因而至少需要同时观测4颗以上的卫星，才能同时确定出所有的待定参数。,伪距单点定位的误差方程,对在某历元同时观测的n颗卫星，其误差方程
3、及位置解为,距离测量与GPS定位 单点定位 伪距单点定位的误差方程,DOP值,DOP（Dilution of Precision） GDOP Geometry Dilution of Precision PDOP Position Dilution of Precision TDOP Time Dilution of Precision HDOP Horizontal Dilution of Precision VDOP Vertical Dilution of Precision,DOP值的定义,距离测量与GPS定位 单点定位 DOP值,DOP值,DOP值与定位精度DOP值的性质 DOP值与
4、单点定位时，所观测卫星的数量与分布有关，它所表示的是定位的几何条件 DOP值越小，定位的几何条件越好,距离测量与GPS定位 单点定位 DOP值,DOP值,距离测量与GPS定位 单点定位 DOP值,DOP值,距离测量与GPS定位 单点定位 DOP值,载波相位单点定位的误差方程,对于卫星i，误差方程为,距离测量与GPS定位 单点定位 载波相位单点定位的误差方程,载波相位单点定位的误差方程,若在k个历元里每历元均观测了n颗相同的卫星，则误差方程,距离测量与GPS定位 单点定位 载波相位单点定位的误差方程,载波相位单点定位的误差方程,距离测量与GPS定位 单点定位 载波相位单点定位的误差方程,载波相位
5、单点定位的误差方程,距离测量与GPS定位 单点定位 载波相位单点定位的误差方程,假定在k个历元中连续对n颗卫星进行了观测，则通常有3+k+n个待定参数（3个位置参数、k个整周模糊度参数和n个接收机钟差参数），因而，仅采用载波相位观测值无法实现瞬时单点定位。,单点定位的误差源及应对方法,卫星星历 精密星历 卫星钟差 精密钟差、地面跟踪 电离层延迟 双频改正 对流层延迟 模型改正,距离测量与GPS定位 单点定位 单点定位的误差源及应对方法,精密单点定位,精密单点定位 PPP Precise Point Positioning 特点 主要观测值为载波相位 采用精密的卫星轨道和钟数据 采用复杂的模型
6、定位精度 亚分米级 用途 全球高精度测量 卫星定轨,距离测量与GPS定位 单点定位 精密单点定位,4.7 相对定位,概述,定义 确定进行同步观测的接收机之间相对位置的定位方法，称为相对定位。 定位结果 与所用星历同属一坐标系的基线向量（坐标差）及其精度信息 采用广播星历时属WGS-84 采用IGS International GPS Service精密星历时为ITRF International Terrestrial Reference Frame 基线向量中含有：2个方位基准（一个水平方法，一个垂直方位）和1个尺度基准，不含有位置基准,距离测量与GPS定位 相对定位 概述,概述,特点 优点
7、：定位精度高 缺点： 多台接收共同作业，作业复杂 数据处理复杂 不能直接获取绝对坐标 应用 高精度测量定位及导航,相对定位,距离测量与GPS定位 相对定位 概述,观测方程,非差观测方程单差观测方程双差观测方程,距离测量与GPS定位 相对定位 观测方程,各种误差对相对定位结果的影响,卫星轨道误差 削弱卫星钟差 消除 大气折射误差 削弱 接收机钟差 消除 接收机天线相位中心偏差和变化 消除,距离测量与GPS定位 相对定位 各种误差对相对定位结果的影响,相对定位的类型,静态定位 普通静态定位 快速静态定位 Go and Stop 快速确定整周未知数 动态定位 动态定位中整周未知数的确定 静态初始化 动态初始化（OTF） 实时动态定位（RTK Real Time Kinematic） 单基准站RTK 多基准站RTK（网络RTK）,距离测量与GPS定位 相对定位 相对定位的类型,RTK 实时动态,Real Time Kinematic,距离测量与GPS定位 相对定位 RTK 实时动态,
