GPS系统及其应用 第六讲 GPS系统的相对定位解算

<正> 相对定位所测量的量,是未知点相对于已知点的坐标差。它不需要精确知道已知点的坐标,然而,如果在某个坐标系中已知点的坐标能够精确知道,即可通过相对定位得到未知点在该坐标系中的精确位置。传统方法在地面进行相对定位,是通过光学仪器测定两点之间的距离、方位角和高差来进行的。卫星定位技术,特别是GPS系统的发展,使得利用空间技术在地心坐标系中进行三维精密相对定位成为可能。GPS系统的卫星在L波段分别使用频率f_1=1575.42MHZ     

GPS卫星坐标的计算

GPS卫星的坐标计算是利用GPS进行定位的关键环节，在利用GPS进行导航和测量时，需要多次计算卫星的坐标，因此快速准确地计算出卫星任意时刻的坐标，对于提高GPS定位精度和速度具有重要的意义。通过实例分析了利用广播星历的轨道参数、拉格朗日多项式插值和切比雪夫多项式拟合这三种方法计算卫星任意时刻的坐标，并进行了精度比较。     

动态DGPS定位

GPS定位的原理是基于测量学中的空间距离后方交会法。在 GPS观测中 ,我们得到卫星的位置和卫星到测点的距离 (伪距 ) ,然后就以卫星为球心、以距离为半径做球面 ,组成包括 4个未知数 (X,Y,Z,Δt)的 4个方程式。对这 4个方程式求解 ,便得到该点的位置坐标。此位置坐标在空间和时间上都是独立的。这就是说 ,它的每一次定位代表了该测点在该时刻的位置 ,与其他测点和其他时刻无关。这一特点说明 ,如果将接收机安装在运动目标上 ,例如 ,船舶、飞机和车辆上等 ,就可以测量出运动目标的瞬间位置和运动速度。这就实现了运动目标的动态 GPS定位和导航功能。这种民用的定位精度限定在 10 0 m左右。为了提高定位精度 ,必须消除 GPS卫星轨道误差、电离层效应 ,以及由于 SA政策引起的误差。于是 ,在 GPS定位中 ,广泛应用着差分 GPS(DGPS)技术。就 DGPS工作原理而言 ,DGPS可分为四类 ,即位置差分、伪距差分 (包括相位平滑伪距离差分 )、广域差分和相位差分 (准载波相位差分和载波相位差分 )。在 RTCM ver2 .1格式中 ,Type 1是一帧最主要的 DGPS改正数电文。它包括观测到的全...     

基于数理统计学的手持GPS测量精度测定

手持GPS是一种依靠GPS卫星进行定位、导航、数据采集的测绘仪器,以其操作简单、便于携带,具有一定的测量精度,在油田的井位踏勘、道路巡检、井位导航、距离量算、概略坐标采集等勘探开发工作中,得到了十分广泛的应用。本文以数理统计学原理和测量误差理论为基础,对手持GPS实际采集的坐标数据进行了分析、处理、计算,求取了手持GPS接收机的定位精度和实际定位误差,为手持GPS的适用范围提供了参考。      

GPS/GLONASS相位差分的数据处理方法

1 引言GLONASS与GPS在系统的构成、定位原理等方面十分相似。在数据处理方面,二者的差别主要为时间系统、坐标系统及卫星识别方法的不同和卫星发射的导航定位信息不同。因此, GLONASS相位差分数据的处理与GPS具有很     

三、P22 大地测量学

CH970717 GPS卫星测量原理与应用(修订版)[著,中]/周忠谟(国家基础地理信息中心)…。—北京:测绘出版社,1997. 1. —302页。—ISBN 7—5030—0883—0 本书主要是为GPS用户了解卫星定位的基本原理和应用而编写的。全书共分12章,内容包括:GPS的概况,卫星运动及卫星信号方面的基础知识,常用的坐标系统与时间系统,利用     

卫星轨道标准化及其算法实现

在GPS定位中需要不断地计算卫星的坐标,实时的卫星坐标是根据接收到的广播星历来计算的,而每次计算卫星坐标都需要占用大量内存,影响计算速度。根据GPS卫星轨道标准化的必要性及要求,本文简要介绍了轨道标准化的原理和算法,并通过实例分析了利用切比雪夫多项式进行GPS卫星轨道标准化的精度,拟合时间间隔及节点数选取等问题,得出了一些有益的结论。     

地理信息系统中GPS控制测绘技术的运用

GPS卫星定位技术给控制测绘工作带来了全新的变化,对地籍测量、工程测量等工作产生了极其重要的影响,并被运用于地理信息系统中,为其发展起到了巨大的使用。本文从GPS控制测绘技术的原理、特点等不同方面进行探讨,同时研究它在地理信息系统中的应用情况。     

精密单点定位技术在空中三角测量中的应用研究

在常规的GPS辅助空中三角测量中,摄站点坐标的获取主要通过差分定位的方法,这种定位方法增加了航空摄影测量的外业作业过程和经费投入。本文主要研究了将精密单点定位技术应用于GPS辅助空中三角测量的原理和方法,并且通过大量的试验和分析发现,基于精密单点定位技术的GPS辅助空中三角测量可以大大简化航测外业作业过程,并且其定位精度能够满足大比例尺成图的精度要求。     

MATLAB在GPS定位坐标系统模拟中的应用

针对在GPS定位坐标系统中进行精密计算的复杂性,通过使用MATLAB来处理协议天球坐标系的定义及转换问题,以此来确定GPS卫星星座在天球坐标系中的具体位置。通过使用MATLAB来模拟其原理及计算过程,可大幅度提高GPS定位坐标系统中的计算速度以及精度。     

GPS/GLONASS组合测量误差简介

GLONASS与GPS导航定位技术原理相似，GPS／GLONASS组合测量由于可见卫星数目的增加，可以提高测量的精度、可靠性、完备性。着重介绍了GPS／GLONASS组合测量中的主要误差源及其性质并给出相应的影响量级。     

简谈金华市国土规划动态监察系统

GPS全球定位系统空间部分由24颗卫星组成。GPS系统采用距离交汇法进行位置测量，当用户在某一时刻用GPS接收机同时测得它距所观察到的3颗或3颗以上GPS卫星的距离，而且该时刻卫星在空间的位置是已知的，就可以用空间后方交会的方法求出该时刻用户GPS接受机的三维坐标，即给出定位信息。该系统的移动测量单位就是采用这种方法。[第一段]     

GPS在矿区地形控制测量中的应用

矿山的地形测量逐渐引入现代高新技术,GPS的兴起也使矿山地形监测更加方便、准确。详细介绍了GPS卫星定位系统的原理以及在地形控制测量中的优越性,并运用实例探讨了采用GPS定位技术建立矿区地形监测网、监测方法、数据处理等问题。     

GPS车载跟踪天线

NAVSYS公司研制的模块式地理信息电子眼（GI—Eye）是一模块式测量软件平台，它集GPS定位技术、惯性导航技术和数字摄像数据于一体。它可用来采集高分辨率图像，供精确视频导航或测量目标坐标精确地理位置使用。该软件平台采用差分或动态GPS定位技术的优点，来测出每幅图像的精确位置，     

GPS卫星定轨研究及STK仿真分析

首先对GPS卫星的轨道定轨的原理进行了简单描述,以卫星的广播星历数据为基础,计算出卫星的16个轨道参数,进而得到该卫星任一时刻的瞬时坐标。以2017年4月7日的GPS07号卫星的广播星历数据为例,计算该GPS卫星当天的轨道坐标,并将结果与当天IGS提供的精密星历所提供的卫星轨道坐标进行比较,计算结果显示广播星历误差可达5 m。最后使用STK软件调用MATLAB软件读取数据进行仿真分析,模拟出卫星的轨道,并计算出卫星的坐标,数值结果可为轨道设计提供技术参考。     

GPS技术应用于板块运动及变形监测的探索

GPS作为新一代卫星导航与定位系统，不仅具有全球性、全气候、连续三维导航与定位能力，而且具有良好的抗干扰性。GPS定位技术的高度自动化和所达到定位精度及其潜力使广大测量者产生了极大的兴趣。相对于经典大地测量学来说，GPS具有以下特点：测站间无需通视，定位精度高，观测时间短，提供三维坐标，操作方便及全天候作业，     

机载GPS载波伪距单点精确观测定位技术仿真算法分析

为了测试载波伪距单点定位的定位精度,本文建立了GPS载波伪距单点定位的无电离层组合观测方程,设计开发了GPS载波伪距单点定位程序,读取广播星历文件和观测值文件,完成卫星位置计算,最后输出观测文件中GPS卫星的坐标文件、观测文件中连续观测到的卫星坐标文件以及坐标值及改正坐标文件,逐个实现各个函数模块的功能,为实际精确定位工程提供理论基础。     

铁路工程GPS施工控制坐标的建立方法

GPS定位技术可以提供高精度的WGS-84坐标系坐标,这些坐标不能直接用于铁路工程测量,需要转换为施工坐标.介绍不需要计算转换参数的坐标转换方法棗直接投影法,详细说明该方法的主要原理及算法.     

基于Bernese软件对卫星定轨实时计算

利用GPS广播星历计算卫星坐标是GPS实时定位中的重要部分,卫星轨道精度对GPS定位结果有很大影响。依据Bernese卫星定轨流程,利用Fortran语言实现了卫星轨道处理程序,并通过实例对计算得到的卫星轨道坐标与Bernese5.0软件处理的广播星历和精密星历得到结果进行比较分析,误差均小于±2.5m,程序定位效果良好,证实了自编程序的可行性。     

广义卫星无线电定位报告原理及其应用价值

从全球定位及位置报告方案出发,提出基于卫星无线定位(RDSS)原理的快速三星高精度定位及位置报告原理、工程方案设计,分析了实时性、精度等主要指标,展现了该原理在全球快速救援以及动态用户跟踪的应用前景。采用Ru=RiS-RiSu矢量方程,完整表达了广义RDSS定位及位置报告原理,包含了以用户为测量及定位中心和用户外已知点为测量及定位中心的两种情况,将两种定位方式结合,就完成了位置报告。广义RDSS差分定位概念,将只具有单向伪距观测量的RNSS卫星纳入三星定位方程,实现了和GPS等卫星的兼容应用。为此,介绍了构成上述原理的CRDSS卫星的要求。