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GPS原理与应用(地信)第四章

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第四章
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动态GPS定位原理

GPS动态绝对定位原理 GPS动态相对定位和差分GPS 差分GPS定位原理 载波相位动态定位 广域差分GPS

§4.1-2 GPS动态相对定位和差分GPS
? GPS动态相对定位 该作业方法是用两台GPS接收机,将一台 接收机安置在基准站上固定不动,另一台接 收机安置在运动的载体上,两台接收机同步 观测相同的卫星,通过观测值之间求差,以消 除具有相关性的误差,提高定位精度.而运动 点位置是通过确定该点相对基准站的位置实 现的,该方法也叫差分GPS定位。按观测量的 不同分为测距码伪距的动态相对定位和载波 相位伪距动态定位

§4.2

GPS动态相对定位和差分GPS

? 差分GPS产生的诱因: 绝对定位精度不能满 足要求
? GPS绝对定位的精度 受多种误差因素的影 响,完全满足某些特 殊应用的要求 ? 美国的GPS政策对 GPS绝对定位精度的 影响(选择可用性SA) SA关闭前后GPS绝对定位精度的变化

§4.2

GPS动态相对定位和差分GPS

? 差分GPS(DGPS – Differential GPS)
? 利用设置在坐标已知的点(基准站)上的GPS 接收机测定GPS测量定位误差,用以提高在一 定范围内其它GPS接收机(流动站)测量定位 精度的方法

§4.2

GPS动态相对定位和差分GPS

影响绝对定位精度的主要误差
? 主要误差
? ? ? ? 卫星轨道误差 卫星钟差 大气延迟(对流层延迟、对流层延迟) 多路径效应

? 对定位精度的影响
定位精度 ? 等效距离误差 ? PDOP PDOP通常大于1。

4.3

差分GPS定位原理

? 误差的空间相关性
? 以上各类误差中除多路径效应均具有较强的空间相关性, 从而定位结果也有一定的空间相关性。

? 差分GPS的基本原理
? 利用基准站(设在坐标精确已知的点上)测定具有空间 相关性的误差或其对测量定位结果的影响,供流动站改 正其观测值或定位结果

? 差分改正数的类型
? 距离改正数:利用基准站坐标和卫星星历可计算出站星 间的计算距离,计算距离减去观测距离即为距离改正数。 ? 位置(坐标改正数)改正数:基准站上的接收机对GPS 卫星进行观测,确定出测站的观测坐标,测站的已知坐 标与观测坐标之差即为位置的改正数。

4.3.1差分GPS的分类 ? 根据时效性
? 实时差分 ? 事后差分
坐 标 改 正 位置差分

? 根据观测值类型
? 伪距差分 ? 载波相位差分

距 离 改 正

距离差分

4.3.1差分GPS的分类
? 根据差分改正数
? 位置差分(坐标差分) ? 距离差分

? 根据工作原理和差分模型
? 局域差分(LADGPS – Local Area DGPS)
? 单基准站差分 ? 多基准站差分

? 广域差分(WADGPS – Wide Area DGPS)

位置差分和距离差分的特点
? 位置差分
? 差分改正计算的数学模型简单 ? 差分数据的数据量少 ? 基准站与流动站要求观测完全相同的一组卫星

? 距离差分
? 差分改正计算的数学模型较复杂 ? 差分数据的数据量较多 ? 基准站与流动站不要求观测完全相同的一组卫 星




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