1、GPSGPS原理及应用原理及应用课程类别：海技专业基础课课程类别：海技专业基础课GPSGPS系统组成系统组成卫星的运动和卫星星历卫星的运动和卫星星历GPSGPS信号和观测值信号和观测值定位误差源定位误差源系统工作流程系统工作流程卫星位置卫星位置卫地距离卫地距离影响定位精度影响定位精度定位定位方法空间交会空间交会5.1 概述概述5.1 概述概述5.1 概述概述5.1 概述概述5.1 概述概述5.1 概述概述)()()(ttRtRjju5.1 概述概述绝对定位相对定位5.1 概述概述伪距定位伪距定位 采用伪距观测值，测距直接，定位精度低载波相位定位载波相位定位 采用载波相位观测值，观测值转化成距离
2、有一定难度，定位精度高 C/A C/A码：码：29.3m29.3m P P码：码：2.93m2.93mL1L1载波：载波：1.9cm1.9cmL2L2载波：载波：2.4cm2.4cm测距精度比较5.1 概述概述l 静态定位静态定位：在定位过程中，接收机的位置是固定的，处于静止状态。(这种静止状态是相对的)l 动态定位动态定位：在定位过程中，接收机天线处于运动状态。广泛应用于动态目标的监测，导航。5.1 概述概述v绝对定位（单点定位）绝对定位（单点定位）：一台接收机独立确定待定一台接收机独立确定待定点在坐标系中的绝对位置点在坐标系中的绝对位置。v相对定位相对定位：两台（或多台）接收机同两台（或多
3、台）接收机同步观测步观测GPSGPS卫星，确定它们卫星，确定它们之间的相对位置的方法。之间的相对位置的方法。5.1 概述概述Cr2d1d2d3d4r1r3r45.2伪距测量伪距测量5.2伪距测量伪距测量CP 5.2伪距测量伪距测量5.2伪距测量伪距测量5.2伪距测量伪距测量)()(SRtT5.2伪距测量伪距测量)dd()(TtSR5.2伪距测量伪距测量)dd()(TtSR)(SRCCP 5.2伪距测量伪距测量tropiondd)dd(TtCCP5.2伪距测量伪距测量2/1222)()()()()()(tZtZtYtYtXtXujujuj)(),(),(tZtYtXjjj)(),(),(tZtY
4、tXuuu5.2伪距测量伪距测量jjjujujujjddTtCtZtZtYtYtXtXPtropion2/1222)dd()()()()()()(5.2伪距测量伪距测量SR SR)5.3伪载波测量伪载波测量itjtitijttR(c)2002,黄劲松5.3伪载波测量伪载波测量载波相位测量的关键技术载波相位测量的关键技术载波调制了电文之后载波调制了电文之后变成了非连续的波变成了非连续的波伪距测量与载波相位测量伪距测量与载波相位测量卫星信号的生成接收机重建载波(c)2002,黄劲松码相关法码相关法载波相位测量的关键技术载波相位测量的关键技术平方法平方法载波相位测量的关键技术载波相位测量的关键技术)
5、()()(kjkkkkjkttt5.3伪载波测量伪载波测量SR()tR()tS接收机根据自身的钟在 时刻复制信号的相位tR接收机根据自身的钟在 时刻所接收到卫星在时刻所发送信号的相位tRtS tR tSjjkkjjkNttNt000000)()()(jN05.3伪载波测量伪载波测量)(Int)()()(0jijkikijkNttt5.3伪载波测量伪载波测量载波相位观测值载波相位观测值)()()()()()()(0000iikjiiikkjtIntNttInttt通常表示为：以后的观测：首次观测：Int0NN0Fr0N0Int()iFrit0ti5.3伪载波测量伪载波测量0N Int5.3伪载波
6、测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量(5-14)5.3伪载波测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量)(121cbatftfcf)(215.3伪载波测量伪载波测量jkbajkjjkkjkNcfcftftfcfNN210 )(Int5.3伪载波测量伪载波测量jkbajkbajkNtctcNcfcftftfcf2121111 )Int()Int(dd)dd()Int(00tropion021jjjbajkNPNTtCNtctc5.3伪载波测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量)Int(0jjkNP5.3伪载波测量伪载波测量)Int(0PNjkj5.3伪载波测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量)(Int)()()(0mmjkmkmjkNttt)(Int)()()(0nnjknknjkNttt5.3伪载波测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量5.3伪载波测量伪载波测量
