现代导航与制导课件：第五章 卫星导航误差理论与抑制方法V1.2-20121107.ppt

1、 jD 0122=+( -)+( -) +ffocfocrt aat tat tt0122=/=/=()=fffocraaattepocht时钟偏移（秒）；时钟漂移（秒 秒）；频率漂移（即老化）（秒 秒 ）；时钟数据基准时间（秒）；当前时间历元（秒）；由相对论效应引起的校正值（秒）；tttt =sinrktFe AE-10=-4.442807633*10/ ;=KFs meAE卫星轨道偏心率；卫星轨道的半长轴；卫星轨道的偏近点角；21-40.28pnNe fCfNeCnCvgg)28.401 (2pn+pgpdnnnfdfgn21+40.28gnNe fdsNfdsnPSPSeSgg228.4

2、0)1 (NdsNSePfNPPPS228.40ionSeSetetgddsNfdsNftCdtfNCdtvS22228.4028.4028.401dsNfdSeion228.40228.40fNdSion2228.4028.40)1(fNdsNfdsnLSLSeSppLfNLLLS228.40PfNPPPS228.40LfNLLLS228.40NA28.402/ fAdgion2221/2/1fAPSfAPS21222212222222112221212122211111ffdfffAffdfffAfAfAPPPionion212122212122121222122154573. 25457

3、3. 1PPPPfffdPPPPfffdionionPPdPSPPdPSionion54573. 254573. 1222111)21(54573. 2)21()21(54573. 1)21(2221212222212211PPPPfffddLPPPPfffddLionionionionPLdLLSPLdLLSionion54573. 254573. 12221112211221222121()2.545731.54573CPf Pf PPPff2211221222121()2.545731.54573CLf Lf LLLffPtXXDCXXADCTg/)50400(2 ,2/ 2/ cos3

4、030 ,nnmnnnmnPAA22242142XDCXXXADCTg )(3909621oo ESFTSFTgg，称其为大气折射率通常令：对流层改正。为对流层延迟，称：，为：信号传播的真实距离称为大气折射系数其中610) 1() 1() 1() 1()1(1 ) 1(1nNsdncsdncsdnctcdtncdtncdtncvdtnncvssstttt。为水气压，单位；单位为气温，为绝对温度，；为大气压，单位称为湿气分量；称为干气分量；其中：mbareKTmbarPNNTeTPNNNwdwd248106 .776 .77： 为水气压）（swsdswsswsdssdwdwdehThhheTKh

5、hTPKEKEKsss ,11000 ,16.27372.14840136)(4810102 .155 ),(102 .155)25. 2sin()25. 6sin(277212212高度等有关的量。是与测站气压、温度、其中321321,sinsin1aaaaEatgEaEmdwddwwSSSK mK m 20.0022771255(0.05)( ,)sin( ,)1 0.0026cos20.00028sssssssssBsPeWhRETtg EWhhhBhREh 其中：为测站的纬度， 为测站高程（以千米为单位）是 的列表函数，是 和 的列表函数283210716.01015.016.1)48

6、10(16)05.01255(sin002277.0sssssssshhactgEeTPTEEEEEtgaeTPEs其中：22000.302coscos1 ()( )1 ()( )1 (1)1 (1) 0.833 0.0760.00015 (273) 1.92(dwdwssEEEsKb EKb EhhllhhlTbE 其中：10.6) 148.98(3.96) 13000 0.002312 (3.69) 0.20dswsdswshThPKTKTzHzHzzHzzHzGAzGAGAOAGAsin42sin2)sin21 (1 (sin)2cos1 (sin)2cos1 (2cos2为：号的相位差

7、反射信号相对于直接信为：号多经过的路径长度反射信号相对于直接信coscos()coscos() coscoscossinsin (1cos )cos(sin )sindrdrSUtSa UtSSSUta UtUta Uta UtaUtaUt设直接波信号表达式：反射信号的表达式为：则实际接收信号可表示为：接收信号也可表cos()coscossinsin (cos )cos(sin )sinSUtUtUtUtUt示为下式：22max1sin12cos, ()1coscos0(1cos )(1cossin )arccos()arcsinsin(1niiiaaaarctgadaadaaaaaaarct

8、g 由上面的表达式可推出：即为多路径误差，对上式的第2式求导令其为0：于是当时，多路径误差 取得极值:多个反射信号同时进入接收机天线时, 为：1)cosniiia-910 ji 0000001jjjXXYYZZ 0sin0sin00001jjjXXYYZZ 23,U Ui,iih l,iih l 12222rxyzvxyz 差分定位设备的组成基准站数据链电台通讯天线用户站 RTCM-SC104 000,X Y Z, ,X Y Z000XXXYYYZZZZZZYYYXXXPPPPPP(,)PPPXYZ基准站x+30, y+60 x+5, y-3实际坐标 = x+0, y+0 校正 = x-5,

9、y+3差分改正 = x+(30-5) and y+(60+3)实际坐标 = x+25, y+63-5, +3电台流动站 000,X Y Z,jjjXYZjR21202020)()()(ZZYYXXRjjjjjjjR0j0 tdjj/)()()(0ttdttjjjjpjjd121222)()()(VtCZZYYXXPjPjPjjp1, t V)(bbbZYX，)(iiiZYX，222)()()(bibibiiZZYYXXR伪距的改正数 iiiR基准站的接收机测量的伪距 i经过差分修正的伪距 ( )( )iiiuu用户至卫星的伪距 )(ui卫星到基准站的真实距离 2、载波相位差分、载波相位差分 v

10、 = 4 km/s20200 km1000 km50km10 kmdistance ? km 整周模糊度整周模糊度N0=？Fr0N0=？Fr1Int()Int()()iiiiiibbbsbbionbtropbbRc ddddddNv iiibbbR()iiiibsbbionbtropbbc ddddddNv ()()()()()iiiiiiibuuububuionbioniiutropbtropubuRc dddddddddMdMv,iiiiiiubuionbionutropbtropdddddd()iiiiiiuuusuuionutropuuRc ddddddNv伪伪距距修修正正iiibbb

11、R 222()()()()()()iiibuuubububiiiuuuRc dddMdMvvXxYyZzd 11121212222222223332323244424242()()()()()()()()()()()()buuuubuuuubuuuubuuuuXxYyZzdXxYyZzdXxYyZzdXxYyZzd,?uuuxyzd 0()iiiiuuuuNN0()iiiibbbbNN 0iuN0ibNiuNibNiuiiibbbR222()()()iiiiibuuuuXxYyZzd 0()iiiibbbbNN0()iiiiuuuuNN22200()()()()()()iiiiiiiiiibu

12、bububuuuRNNNNXxYyZzd 多基准站局域差分： 5.5 差分定位技术 基于伪距观测值基于伪距观测值基于载波相位观测值基于载波相位观测值 导航卫星增强系统概念和发展广域增强系统全球已建或在建的卫星增强系统：WAASSA/WAASEGNOSGAGANMSASSNASFukuoka GMS日本气象局和交通部实施日本气象局和交通部实施为日本飞行为日本飞行区的飞机提区的飞机提供全程通讯供全程通讯与导航服务与导航服务 北斗一代增强系统 )()()()()()()()()(1212tttttttttjijijijikiijjj1,2Ti i jsks1t2t11( )jt12( )jt11(

13、)kt12( )kt21( )jt22( )jt21( )kt22( )kt( )jt it jit )()()(12tttjjj)()()()()()()(1212tttttttjjkkjkk)()()()()()()(0tTtIcftNttttftcftjipjijijijiji )()()()()()()()()()()(111211122122212212tttttttttttjjkkjjkkkkk 21212120102121( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )jjjjjjjjjjjjjpptttfttft tttt tttNtN

14、tcffItItT tT tcc 111011( )( )( )( )( )( )( )jjjjjjipffttft tttNtItT tcc2222022( )( )( )( )( )( )( )jjjjjjpffttft tttNtItT tcc21( )( )( )( )jjjjjjpfftttft tNITcc )()()()()()()()()(1212010212tTtTTtItIItNtNNttttttjjjpjpjpjjjj21212120102121( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )jjjjjjjjjjjjjpptttf

15、ttft tttt tttNtNtcffItItT tT tcc 21( )( )( )( )jjjjftttft tNc ( ) iurrurb( ) irI( )( )r=-iiururrbI (1)(2),urur(3)(M),urur(1)(1)(1)(2)(2)(2)-1(M)()()-()1-()1=+-()1TurrurTururrururMMTururrNIbNIc tNI (1)(1)(1)(2)(2)(2)-1(M)()()-()1-()1=+-()1TurrurTururrururMMTururrNIbNIc tNIurburt 21212120102121( )( )(

16、 )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )jjjjjjjjjjjpptttfttft tt tNtNtcffItItT tT tcc22112121201020102211()()()()()()()()()()()( )( )( )( ) )()()()()()kkjkjkjjjkkkjkjkjtttfttttft tt tft tt tN tN tN tN tcfttttNNc 双差模型的优点是消除了接收机钟差的影响。如果取观测站双差模型的优点是消除了接收机钟差的影响。如果取观测站T1作为已知参考点，并取符号作为已知参考点，并取符号则非线性化双差观测方程：则非线性化双

17、差观测方程： 式中式中该式中除了含有观测站该式中除了含有观测站T2的位置待定参数外，还包含一个与整的位置待定参数外，还包含一个与整周未知数有关的参数。为了方便构成双差观测方程，一般取一周未知数有关的参数。为了方便构成双差观测方程，一般取一个观测站为参考点，同时取一颗观测卫星为参考卫星。个观测站为参考点，同时取一颗观测卫星为参考卫星。)()(1)()(11ttttFjkkkkkNtttF)()(1)(12jkkNNN ( )( )r=-iiururrbI ( )( )r=-jjururrbI ( )( )(j)( )(j)=-+=-(-)ijiiururrurrrrurrb Ib IIIb(ij

18、)-1( )(j)( )( ),=-(-)+iijijurrrurururIIbN (21)(2)(1)(21)(31)(3)(1)(31)-1(M1)(1)()(1)-(-)-(-)=+-(-)TurrrurTurrrururMMTururrrNIINIIbNIIurb(21)(31)(M1),ururur 2211( )( )( )=( )( )( )( )kkjkjkjktttcttttNf 212222121221211111( )( )( )1( )( )( )( )1( )( )( )( )kkkkjkjkjkjttttttttttt )()()()(1)(11112121tttttFjkjkk )()()()(112122222ttttFjkjk( )-1( )(j)( ),=-(-)+ijiijur nr nr nurur nIIb (2)(1)(21),(3)(1)(31),-1,(M1)(M)(1),- (-)- (-)=- (-)Tr nr nur nTr nr nur nurTur nr nr nIIIIbIIurbnt-1nt 谢谢