11第十一讲 卫星定位方式分类解析

主讲：郭玉珍2授课内容一、静态定位与动态定位二、单点定位和相对定位三、主动式测距和被动式测距四、用GPS定位的基本方法3GPS的定位实质：把卫星视为“动态”的控制点，在已知其瞬时坐标的条件下，进行空间距离后方交会，确定用户接收机天线所处的位置。4定位方式：按接收机天线所处的状态不同（1）静态定位（2）动态定位按参考点位置的不同（1）单点定位（2）相对定位。5一、静态定位与动态定位静态定位GPS接收机在进行定位时，待定点的位置相对其周围的点位没有发生变化，其天线位置处于固定不动的静止状态。6在定位过程中，接收机位于运动着的载体，天线也处于运动状态的定位。动态定位按照接收机载体的运动速度（1）低动态（几十米/秒）（2）中等动态（几百米/秒）（3）高动态（几千米/秒）7静态定位与动态定位的不同点静态定位可靠性强，定位精度高，在大地测量、工程测量中得到了广泛的应用，是精密定位中的基本模式。动态定位可测定一个动点的实时位置、运动载体的状态参数。如速度、时间和方位等。8二、单点定位与相对定位在一个测站上同步观测4个伪距观测值，求解出4个未知参数（3个点位坐标分量和1个钟差系数）。单点定位9采用两台以上的接收机同步观测相同的GPS卫星，以确定接收机天线间的相互位置关系的一种方法。二、单点定位与相对定位相对定位（差分定位）优点：获得较高的精度缺点：增加了外业组织和实施难度10三、主动式测距与被动式测距主动式测距（双程测距）用电磁波测距仪发射测距信号，通过反射器反射回来，再由测距仪接收。根据测距信号的传播时间求解距离ρ。11只要求仪器钟自身能在信号往、返时间段中保持稳定，不影响测距精度。三、主动式测距与被动式测距主动式测距的优点主动式测距的缺点用户须发射信号，因而难以隐蔽自己。对军事用户十分不利。12三、主动式测距与被动式测距被动式测距（单程测距）发射站在规定时刻内准确发出信号，用户根据自己的时钟记录信号到达时间，根据时差Δt求解距离ρ。13三、主动式测距与被动式测距用户无需发射信号，便于隐蔽自己；所需装置也较简单，仅接收设备即可。被动式测距的优点被动式测距的缺点接收机钟和各卫星钟不能与GPS时间系统保持绝对同步，由此所引起的钟差对测距带来了影响。14四、GPS定位的基本方法（一）卫星射电干涉测量（二）多普勒定位法（三）伪距定位法（四）载波相位测量15（一）卫星射电干涉测量利用GPS卫星射电信号具有白噪声的特性，由两个测站同时观测一颗GPS卫星，通过测量这颗卫星的射电信号到达两个测站的时间差，可以求得站间距离。16（二）多普勒定位法根据多普勒效应原理，利用GPS卫星较高的发射频率，由积分多普勒记数得出伪距差。17（三）伪距定位法在某一瞬间利用GPS接收机同时测定至少四颗卫星的伪距，根据已知的卫星位置和伪距观测值，采用距离交会法求出接收机的三维坐标和时钟改正数。基本原理18伪距定位法的优点一次位的精度并不高，但定位速度快，经几小时的定位也可达米级。若再增加观测时间，精度还可以提高。（三）伪距定位法19（四）载波相位测量把载波作为量测信号，对载波进行相位测量可以达到很高的精度。通过测量载波的相位而求得接收机到GPS卫星的距离。