1、1 主講：郭玉珍主講：郭玉珍 2 授課內容授課內容 一、靜態定位與動態定位 二、單點定位和相對定位 三、主動式測距和被動式測距 四、用GPS定位的基本方法 3 GPS GPS的定位實質：的定位實質： 把衛星視為把衛星視為“動態動態”的控制點，在已知的控制點，在已知 其瞬時坐標的條件下，進行空間距離其瞬時坐標的條件下，進行空間距離 后方交會，確定用戶接收機天線所處后方交會，確定用戶接收機天線所處 的位置。的位置。 4 定位方式：定位方式： v按接收機天線所處的狀態不同按接收機天線所處的狀態不同 （1 1）靜態定位）靜態定位 （2 2）動態定位）動態定位 v按參考點位置的不同按參考點位置的不同 （

2、1 1）單點定位）單點定位 （2 2）相對定位。）相對定位。 5 一、靜態定位與動態定位一、靜態定位與動態定位 GPS接收機在進行定位時，待定點 的位置相對其周圍的點位沒有發生 變化，其天線位置處于固定不動的 靜止狀態。 6 在定位過程中，接收機位于運動著的 載體，天線也處于運動狀態的定位。 7 可靠性強，定位精度可靠性強，定位精度 高，在大地測量、工高，在大地測量、工 程測量中得到了廣泛程測量中得到了廣泛 的應用，是精密定位的應用，是精密定位 中的基本模式。中的基本模式。 可測定一個動點可測定一個動點 的實時位置、運的實時位置、運 動載體的狀態參動載體的狀態參 數。如速度、時數。如速度、時

3、間和方位等。間和方位等。 8 二、單點定位與相對定位二、單點定位與相對定位 在一個測站上同步觀測4個偽距 觀測值，求解出4個未知參數 （3個點位坐標分量和1個鐘差 系數）。 9 采用兩臺以上的接收采用兩臺以上的接收 機同步觀測相同的機同步觀測相同的GPSGPS 衛星，以確定接收機衛星，以確定接收機 天線間的相互位置關天線間的相互位置關 系的一種方法。系的一種方法。 二、單點定位與相對定位二、單點定位與相對定位 10 三、主動式測距與被動式測距三、主動式測距與被動式測距 用電磁波測距儀發射測距信號，通過用電磁波測距儀發射測距信號，通過 反射器反射回來，再由測距儀接收。反射器反射回來，再由測距儀接

4、收。 根據測距信號的傳播時間求解距離根據測距信號的傳播時間求解距離 。 11 只要求儀器鐘自身能在信號往、返只要求儀器鐘自身能在信號往、返 時間段中保持穩定，不影響測距精度。時間段中保持穩定，不影響測距精度。 三、主動式測距與被動式測距三、主動式測距與被動式測距 用戶須發射信號，因而難以隱蔽自己。用戶須發射信號，因而難以隱蔽自己。 對軍事用戶十分不利。對軍事用戶十分不利。 12 三、主動式測距與被動式測距三、主動式測距與被動式測距 發射站在規定時刻內準確發出信號，用發射站在規定時刻內準確發出信號，用 戶根據自己的時鐘記錄信號到達時間，戶根據自己的時鐘記錄信號到達時間， 根據時差根據時差t t

5、求解距離求解距離。 13 三、主動式測距與被動式測距三、主動式測距與被動式測距 用戶無需發射信號，便于隱蔽自己；用戶無需發射信號，便于隱蔽自己； 所需裝置也較簡單，僅接收設備即可。所需裝置也較簡單，僅接收設備即可。 接收機鐘和各衛星鐘不能與接收機鐘和各衛星鐘不能與GPSGPS時間時間 系統保持絕對同步，由此所引起的系統保持絕對同步，由此所引起的 鐘差對測距帶來了影響。鐘差對測距帶來了影響。 14 四、四、GPSGPS定位的基本方法定位的基本方法 （一）（一） 衛星射電干涉測量衛星射電干涉測量 （二）（二） 多普勒定位法多普勒定位法 （三）（三） 偽距定位法偽距定位法 （四）（四） 載波相位測量

6、載波相位測量 15 （一）衛星射電干涉測量（一）衛星射電干涉測量 利用利用GPSGPS衛星射電信號具有白噪聲的衛星射電信號具有白噪聲的 特性，由兩個測站同時觀測一顆特性，由兩個測站同時觀測一顆GPSGPS 衛星，通過測量這顆衛星的射電信號衛星，通過測量這顆衛星的射電信號 到達兩個測站的時間差，可以求得站到達兩個測站的時間差，可以求得站 間距離。間距離。 16 （二）多普勒定位法（二）多普勒定位法 根據多普勒效應原理，利用根據多普勒效應原理，利用GPSGPS衛星衛星 較高的發射頻率，由積分多普勒記數較高的發射頻率，由積分多普勒記數 得出偽距差。得出偽距差。 17 （三）偽距定位法（三）偽距定位法 在某一瞬間利用在某一瞬間利用GPSGPS接收機同時測定接收機同時測定 至少四顆衛星的偽距，根據已知的至少四顆衛星的偽距，根據已知的 衛星位置和偽距觀測值，采用距離衛星位置和偽距觀測值，采用距離 交會法求出接收機的三維坐標和時交會法求出接收機的三維坐標和時 鐘改正數。鐘改正數。 18 一次位的精度并不高，但定位速度快，一次位的精度并不高，但定位速度快， 經幾小時的定位也可達米級。經幾小時的定位也可達米級。 若再增加觀測時間，精度還可以提高。若再增加觀測時間，精度還可以提高。 （三）偽距定位法（三）偽距定位法 19 （四）載波相位測量（四）載波相位測量 把載波作為