GNSS原理和應用(第一周作業)

2021-10-03 15:28:15 字數 1699 閱讀 1573

gnss中美國gps系統與中國北斗導航系統在定位原理上的不同之處?

**gps系統原理:**gps接收機對碼的量測就可得到衛星到接收機的距離,gps接收機對收到的衛星訊號,進行解碼或採用其它技術,將調製在載波上的資訊去掉後,就可以恢復載波。嚴格而言,載波相位應被稱為載波拍頻相位,它是收到的受都卜勒頻 移影響的衛星訊號載波相位與接收機本機振盪產生訊號相位之差。一般在接收機鐘確定的曆元時刻量測,保持對衛星訊號的跟蹤,就可記錄下相位的變化值,但開始觀測時的接收機和衛星振盪器的相位初值是不知道的,起始曆元的相位整數也是不知道的,即整週模糊度,只能在資料處理中作為引數解算。相位觀測值的精度高至公釐,但前提是解出整週模糊度,因此只有在相對定位、並有一段連續觀測值時才能使用相位觀測值,而要達到優於公尺級的定位 精度也只能採用相位觀測值。

按定位方式,gps定位分為單點定位和相對定位(差分定位)。單點定位就是根據一台接收機的觀測資料來確定接收機位置的方式,它只能採用偽距觀測量,可用於車船等的概略導航定位。相對定位(差分定位)是根據兩台以上接收機的觀測資料來確定觀測點之間的相對位置的方法,它既可採用偽距觀測量也可採用相位觀測量,大地測量或工程測量均應採用相位觀測值進行相對定位。

在定位觀測時,若接收機相對於地球表面運動,則稱為動態定位,實時差分定位需要資料鏈將 兩個或多個站的觀測資料實時傳輸到一起計算。 在定位觀測時,若接收機相對於地球表面靜止,則稱為靜態定位,在進行控制網觀測時,一般均採用這種 方式由幾台接收機同時觀測,它能最太限度地發揮gps的定位精度,專用於 這種目的的接收機被稱為大地型接 收機,是接收機中效能最好的一類。

**北斗導航系統定位原理:**北斗衛星定位系統的定位基本原理是測量出已知位置的衛星到使用者接收機之間的距離,然後綜合多顆衛星的資料就可知道接收機的具體位置。

要達到這一目的,衛星的位置可以根據星載時鐘所記錄的時間在衛星星曆中查出。而使用者到衛星的距離則通過紀錄衛星訊號傳播到使用者所經歷的時間,再將其乘以光速得到(由於大氣層電離層的干擾,這一距離並不是使用者與衛星之間的真實距離,而是偽距(pr)。北斗衛星定位系統使用的偽碼一共有兩種,分別是民用的c/a碼和軍用的p(y)碼。而y碼是在p碼的基礎上形成的,保密性能更佳。導航電文包括衛星星曆、工作狀況、時鐘改正、電離層時延修正、大氣折射修正等資訊。它是從衛星訊號中解調製出來,以50b/s調製在載頻上發射的。導航電文中的內容主要有遙測碼、轉換碼、第1、2、3資料塊,其中最重要的則為星曆資料。當使用者接受到導航電文時,提取出衛星時間並將其與自己的時鐘做對比便可得知衛星與使用者的距離,再利用導航電文中的衛星星曆資料推算出衛星發射電文時所處位置,使用者在wgs-84大地座標系中的位置速度等資訊便可得知。可見北斗衛星定位系統衛星部分的作用就是不斷地發射導航電文。然而,由於使用者接受機使用的時鐘與衛星星載時鐘不可能總是同步,所以除了使用者的三維座標x、y、z外,還要引進乙個δt即衛星與接收機之間的時間差作為未知數,然後用4個方程將這4個未知數解出來。所以如果想知道接收機所處的位置,至少要能接收到4個衛星的訊號。

gps的絕對定位和相對定位是什麼?哪一種定位是本課程要講的重點?gps測量控制網屬於哪一種?

**絕對定位:**絕對定位又稱為單點定位,這是一種採用一台接收機進行定位的模式,它所確定的是接收機天線的絕對座標。這種定位模式的特點是作業方式簡單,可以單機作業。絕對定位一般用於導航和精度要求不高的應用中。

**相對定位:**相對定位又稱為差分定位,這種定位模式採用兩台以上的接收機,同時對一組相同的衛星進行觀測,以確定接收機天線間的相互位置關係。

本課重點是相對定位。

gps測量控制網屬於相對定位。

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