GPS测量基本原理
gps的原理是什么

gps的原理是什么
GPS的原理是基于卫星定位系统工作的。
GPS系统由地面的
控制站和在轨道上绕地球运行的一组24颗卫星组成。
这些卫
星被称为全球定位系统,它们以恒定的速度绕地球周围运行。
每颗卫星每天绕地球转两次,通过固定的轨道,确保整个地球上的任何地点都可以收到至少四颗卫星的信号。
GPS设备接收卫星发出的信号,并通过计算信号发送和接收
的时间来确定位置。
每颗卫星都具有一个精确的原子钟,其时间同步在地面控制站进行监控和修正。
当GPS接收器接收到
至少四颗卫星的信号时,它能够计算出接收器与每颗卫星之间的距离。
然后,通过三角测量原理,GPS设备可以确定接收
器所在的地理坐标。
在进行位置计算时,GPS接收器会考虑到卫星的位置和距离,以及信号的传输速度。
由于信号在空间中传播的速度是已知的,接收器可以计算出信号从卫星到接收器的距离,并以此为基础来确定位置。
这些计算需要高度精确的时间测量,因此GPS
接收器需要使用非常精确的原子钟。
总结来说,GPS的原理是通过接收卫星发送的信号,并计算
信号的时间和距离来确定接收器的位置。
GPS系统的准确性
取决于卫星的数量和位置,以及接收器的精确度和计算能力。
第五章 GPS定位基本原理

第五章 GPS定位基本原理
8
2)、相对定位
• 确定同步跟踪相同的GPS信号的若干台接收机之间的相对 位臵的方法。可以消除许多相同或相近的误差(如卫星钟、 卫星星历、卫星信号传播误差等),定位精度较高。但其 缺点是外业组织实施较为困难,数据处理更为烦琐。
• 在大地测量、工程测量、地壳形变监测等精密定位领域内 得到广泛的应用。
j为卫星数,j=1,2,3,…
第五章 GPS定位基本原理
27
三、用测距码来测定伪距的特点
• 利用测距码测距的必要条件
– 必须了解测距码的结构
(1)易于将微弱的卫星信号提取出来。
卫星信号的强度一般只有噪声强度的万分之一或更低。 只有依据测距码的独特结构,才能将它从噪声的汪洋大海中 提取出来;
第五章 GPS定位基本原理
接收机钟差
t tk t tk (G) t (G) tk t
j j
j
信号真正传播时 间
第五章 GPS定位基本原理 22
如果不考虑大气折射的影响,则有:
' ct c[tk t ]
j
c tk (G ) t (G ) c(tk t )
j j
ρ = τ*C= △t*C 上式求得的距离ρ并不等于卫星至地面测站的真正距 离,称之为伪距。
第五章 GPS定位基本原理 19
二、伪距测量的观测方程
• 码相关法测量伪距时,有一个基本假设,即卫星钟和接 收机钟是完全同步的。
• 但实际上这两台钟之间总是有差异的。因而在R(t) =max 的情况下求得的时延τ就不严格等于卫星信号的传播时间 Δt,它还包含了两台钟不同步的影响在内。
第五章 GPS定位基本原理 17
第四章-GPS定位基本原理

为P 码和W 码,然后再利用P
码来测距
原理
Z跟踪技术
将接收到的L1 和L2 信号分别和接 收机生成的、以P 码信号为基础的 复制信号相关,频带宽度降低到保 密W 码的带宽,从而得到未知的W 码调制信号的估值
应用反向频率信号处理法,将接收 到的信号减去这一W 码的估值, 就可以大部分消除W 码的影响, 进而恢复P 码
在相对定位中,至少其中一点或几个点的位置是已知的, 即其在WGS-84坐标系的坐标为已知,称之为基准点。
相对定位是高精度定位的基本方法
广泛应用于高精度大地控制网、精密工程测量、地球动 力学、地震监测网和导弹和火箭等外弹道测量方面。
动态定位
至少一台接收机处于运动状态,确定各观测时刻运动中 的接收机的绝对或相对位置关系。
GPS系统的定位过程可简述为如下步骤: 跟踪、选择卫星、接收选定卫星的信号。 解读、解算出卫星。 测量得到卫星和用户之间的相对位置。 解算得到用户的最可信赖位置。
“交会法” 定位
已知一颗卫星的位置和接收器到它的距离,就可以确定接收器在一个球面上。 已知两颗卫星的位置和接收器到它们的距离,就可以确定接收器在一个环上。 如果知道三颗卫星的位置和接收器到它们的距离,通常可以确定接收器一定
对于非特需用户, 采用Z 跟踪技术进行PRN 相关处理的积分 时间很短, 导致测量精度降低, 对于其他方式, 由于利用W 码 的近似信息和增加处理环节
导致伪距测量结果的误差增大
原来的高精度P 码在最终的伪距测量结果中并不是总能得到保证
虽然是采用同样的P 码, 由于测量方式和过程不同, 非特需 用户得到的P 码伪距精度低于特需用户的相应结果。
近来基本区分方法
静态:
接收机天线在测量期间静止不动。 测量的参数在测量期间是不随时间变化的。 目的是测量点位的坐标。
gps测量的原理

gps测量的原理
GPS(Global Positioning System)是一种通过卫星信号和接收器
来测量和确定地理位置的技术。
GPS系统由全球范围内的一
组卫星组成,它们绕地球轨道运行,并通过无线电信号传输时间和位置信息。
GPS测量的原理是基于卫星定位和三角测量原理。
当接收器
接收到至少四颗卫星发出的信号后,它会使用卫星信号传输的时间信息来计算每颗卫星与接收器之间的距离。
通过同时测量多颗卫星与接收器之间的距离,可以确定接收器的精确位置。
具体来说,GPS接收器会接收多颗卫星发出的信号,信号中
包含卫星的识别码和发射时间等信息。
接收器会记录下信号接收时间和卫星的发射时间,然后计算信号传播的时间差。
由于光速是已知的,可以通过时间差乘以光速来计算信号传播的距离。
然后,接收器会将测得的多个卫星与接收器之间的距离与卫星的位置信息结合起来,使用三角测量方法来确定接收器的位置。
三角测量原理是利用三个已知的点(即卫星的位置)与这些点到未知位置(接收器位置)的距离来计算未知位置。
通过多次三角测量,可以提高测量的精度和确定性。
值得注意的是,由于卫星位置的精确度以及信号传播的误差等因素的影响,GPS测量的精度会受到一定的限制。
然而,通
过采用多个卫星进行测量并使用各种校正技术,可以提高
GPS测量的准确性。
GPS_百度百科

GPS_百度百科一、GPS的基本概念和原理GPS,全称为全球定位系统(Global Positioning System),是一种基于卫星导航系统的定位技术。
它由一系列的卫星、地面控制站和用户设备组成,能够准确测量地球上任意点的位置坐标,并提供导航、定位等功能。
GPS的原理主要基于三个方面:卫星发射的信号、接收器接收的信号和测量时间。
首先,GPS系统中有24颗卫星(包括备用卫星),它们通过人造卫星轨道在地球上的分布。
这些卫星以恒定速度绕地球旋转,每颗卫星每天都会固定几次跟踪站的位置,并通过无线电信号发送卫星的位置信息。
其次,GPS接收器位于地面或者其他移动设备中,用来接收卫星发射的信号。
接收器会接收到至少四颗卫星的信号,并通过测量信号的传播时间来计算接收器到每颗卫星的距离。
通过将这些距离进行三角测量,GPS接收器能够确定接收器所在的位置。
最后,GPS接收器需要测量时间来确定信号传播的速度,并精确计算出定位信息。
GPS接收器内置一个高精度的原子钟,用来测量信号传播的时间。
接收器通过比较卫星发射信号的时间和它接收到信号的时间差来计算信号的传播时间,从而得出定位信息。
二、GPS的应用领域GPS的应用广泛,涵盖了几乎所有与位置有关的领域。
下面简要介绍几个主要的GPS应用领域:1.车辆导航和交通管理:GPS可以实时导航汽车、飞机等交通工具,提供最佳路线和交通信息,并帮助交通管理部门监控交通流量和疏导交通。
2.航海和航空:GPS已经成为航海和航空领域的重要工具,可用于船舶和飞机的导航定位、航线规划等。
3.军事应用:GPS最初是作为军事导航系统而研发的,现在仍广泛应用于军事领域,用于战术导航、目标定位、军事通信等。
4.地质勘探和测绘:GPS能够提供高精度的地球表面位置坐标,因此在地质勘探、测绘和地质灾害预警等方面有重要应用。
5.环境监测和气象预测:GPS可以用于监测大气湿度、气压和大气延迟等数据,从而提供准确的气象预测和环境监测。
GPS定位原理和简单公式

GPS定位原理和简单公式GPS是全球定位系统的缩写,是一种通过卫星系统来测量和确定地球上的物体位置的技术。
它利用一组卫星围绕地球轨道运行,通过接收来自卫星的信号来确定接收器(GPS设备)的位置、速度和时间等信息。
GPS定位原理基于三角测量原理和时间测量原理。
1.三角测量原理:GPS定位主要是通过测量接收器与卫星之间的距离来确定接收器的位置。
GPS接收器接收到至少4颗卫星的信号,通过测量信号的传播时间得知信号的传播距离,进而利用三角测量原理计算出接收器的位置。
2.时间测量原理:GPS系统中的每颗卫星都具有一个高精度的原子钟,接收器通过接收卫星信号中的时间信息,利用接收时间和发送时间之间的差值,计算出信号传播的时间,从而进一步计算出接收器与卫星之间的距离。
简单的GPS定位公式:1.距离计算公式:GPS接收器与卫星之间的距离可以通过测量信号传播时间得到。
假设接收器与卫星之间的距离为r,光速为c,传播时间为t,则有r=c×t。
2.三角测量公式:GPS定位是通过测量与至少4颗卫星的距离,来计算接收器的位置。
设接收器的位置为(x,y,z),卫星的位置为(x_i,y_i,z_i),与卫星的距离为r_i,根据三角测量原理,可得到以下方程:(x-x_1)^2+(y-y_1)^2+(z-z_1)^2=r_1^2(x-x_2)^2+(y-y_2)^2+(z-z_2)^2=r_2^2...(x-x_n)^2+(y-y_n)^2+(z-z_n)^2=r_n^2这是一个非线性方程组,可以通过迭代方法求解,求得接收器的位置。
3.定位算法:GPS定位一般使用最小二乘法来进行计算。
最小二乘法是一种数学优化方法,用于最小化误差的平方和。
在GPS定位中,通过最小化测量距离与计算距离之间的差值的平方和,来确定接收器的位置。
总结:GPS定位原理基于三角测量和时间测量原理,通过测量接收器与卫星之间的距离,利用三角测量公式和最小二乘法来计算接收器的位置。
gps定位的基本原理

gps定位的基本原理GPS定位的基本原理。
GPS(Global Positioning System)是一种全球定位系统,它利用卫星信号来确定地球上任何一个点的精确位置。
GPS定位的基本原理涉及到卫星、接收器和地面控制站三个主要部分,下面我们来详细介绍一下GPS定位的基本原理。
首先,GPS系统是由24颗卫星组成的,它们分布在地球的中轨道上,每颗卫星都绕地球轨道运行。
这些卫星以恒定的速度绕地球运行,它们每天都会绕地球转两次,确保全天候都能覆盖地球上的任何区域。
这些卫星发射出的信号包含了卫星的位置和时间信息。
其次,GPS接收器是用来接收卫星发射出的信号,并计算出接收器所在位置的设备。
GPS接收器接收到至少三颗卫星的信号后,就能够计算出接收器所在位置的经度、纬度和海拔高度。
接收器通过测量信号的传播时间来确定卫星和接收器之间的距离,然后利用三角定位原理来计算出接收器的位置。
最后,地面控制站是用来监控和管理GPS系统的设备。
地面控制站负责监测卫星的运行状态、卫星发射信号的精确性和时钟校准等工作。
地面控制站还会不断地更新卫星的轨道信息和时钟校准参数,确保GPS系统的精准性和稳定性。
总的来说,GPS定位的基本原理就是通过卫星发射信号,接收器接收信号并计算出位置,地面控制站监控和管理整个系统。
通过这种方式,我们可以在任何时间、任何地点准确地确定自己的位置,实现导航、定位和测量等功能。
除了以上介绍的基本原理,GPS定位还涉及到信号传播延迟、多路径效应、大气层延迟等影响因素,这些因素都会对GPS定位的精度产生影响。
为了提高GPS定位的精度,科学家们不断地研究和改进GPS技术,提出了差分GPS、增强GPS等技术手段,以应对不同环境下的定位需求。
总之,GPS定位是一种基于卫星信号的全球定位技术,它的基本原理涉及到卫星、接收器和地面控制站三个主要部分。
通过这种技术,我们可以实现准确的导航、定位和测量功能,为人们的生活和工作带来了极大的便利。
GPS测量基本原理

1> 概述测量学中有测距交会确定点位的方法。
与其相似,无线电导航定位系统、卫星激光测距定位系统,其定位原理也是利用测距交会的原理定位。
就无线电导航定位来说,设想在地面上有三个无线电发射台,其坐标为已知,用户接收机在某一时刻采用无线电测距的方法分别测得了接收机至三个发射台的距离d1,d2,d3。
只需以三个发射台为球心,以d1,d2,d3为半径作出三个定位球面,即可交会出用户接收机的空间位置。
如果只有两个无线电发射台的话,则可根据用户接收机的概略位置交会出接收机的平面位置。
这种无线电导航定位系统是迄今为止仍在使用的飞机船舶的的中导航定位方法。
近代卫星大地测量中的卫星激光测距定位也是应用了测距交会定位的原理和方法。
虽然用于测距的卫星(表面安装有激光反射镜)是在不停的运动中,但总可以利用固定于地面上三个已知点上的卫星激光测距仪同时测定某一时刻至卫星的距离d1,d2,d3,应用测距交会的原理便可确定该时刻卫星的空间位置。
如此,可以确定三可以上卫星的空间位置。
如果第四个地面点上(坐标未知)也有一台卫星测距仪同时参与了测定改点到三颗卫星的空间距离,则利用所测定的三个空间距离可交会出该地面点的空间位置。
将无线电信号发射台从地面搬到卫星上,组成一颗卫星导航定位系统,应用无线电测距交会的原理,便可利用三个以上地面已知点(控制站)交会处卫星的位置,反之利用三颗以上的卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点(用户接收机)的位置。
这便是GPS卫星定位的基本原理。
GPS卫星发射测距信号和导航电文,导航电文中含有卫星的位置信息。
用户用GPS接收机在某一时刻同时接收三个以上的GPS卫星信号,测量出测站点(接收机天线中心)P至三颗以上GPS卫星的距离并解算出该时刻GPS卫星的空间位置坐标,据此利用距离交会法解算出测站P的位置坐标,如下图所示,设在时刻t i在在测站P用GPS接收机同时测出P点至三颗GPS卫星的距离ρ1,ρ2,ρ3,通过GPS电文解释出该时刻三颗GPS卫星的三维坐标分别为(Xi,Yi,Zi),j=1,2,3。
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1> 概述测量学中有测距交会确定点位的方法。
与其相似,无线电导航定位系统、卫星激光测距定位系统,其定位原理也是利用测距交会的原理定位。
就无线电导航定位来说,设想在地面上有三个无线电发射台,其坐标为已知,用户接收机在某一时刻采用无线电测距的方法分别测得了接收机至三个发射台的距离d1,d2,d3。
只需以三个发射台为球心,以d1,d2,d3为半径作出三个定位球面,即可交会出用户接收机的空间位置。
如果只有两个无线电发射台的话,则可根据用户接收机的概略位置交会出接收机的平面位置。
这种无线电导航定位系统是迄今为止仍在使用的飞机船舶的的中导航定位方法。
近代卫星大地测量中的卫星激光测距定位也是应用了测距交会定位的原理和方法。
虽然用于测距的卫星(表面安装有激光反射镜)是在不停的运动中,但总可以利用固定于地面上三个已知点上的卫星激光测距仪同时测定某一时刻至卫星的距离d1,d2,d3,应用测距交会的原理便可确定该时刻卫星的空间位置。
如此,可以确定三可以上卫星的空间位置。
如果第四个地面点上(坐标未知)也有一台卫星测距仪同时参与了测定改点到三颗卫星的空间距离,则利用所测定的三个空间距离可交会出该地面点的空间位置。
将无线电信号发射台从地面搬到卫星上,组成一颗卫星导航定位系统,应用无线电测距交会的原理,便可利用三个以上地面已知点(控制站)交会处卫星的位置,反之利用三颗以上的卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点(用户接收机)的位置。
这便是GPS卫星定位的基本原理。
GPS卫星发射测距信号和导航电文,导航电文中含有卫星的位置信息。
用户用GPS接收机在某一时刻同时接收三个以上的GPS卫星信号,测量出测站点(接收机天线中心)P至三颗以上GPS卫星的距离并解算出该时刻GPS卫星的空间位置坐标,据此利用距离交会法解算出测站P的位置坐标,如下图所示,设在时刻t i在在测站P用GPS接收机同时测出P点至三颗GPS卫星的距离ρ1,ρ2,ρ3,通过GPS电文解释出该时刻三颗GPS卫星的三维坐标分别为(Xi,Yi,Zi),j=1,2,3。
用距离交会的方法求解出P点的三维坐标(X,Y,Z)的观测方程为121122222232332X X Y Y ()X X Y Y ()X X Y Y ()Z Z Z Z Z Z =-++-=-++-=-++-221222223ρ()(-)ρ()(-)ρ()(-)在GPS定位中,GPS卫星是高速运动的卫星,其坐标随时间在快速变化着,需要实时地由GPS卫星信号测量测站至卫星之间的距离,实时地由卫星的导航电文解算出卫星的坐标值,并标定测站点的定位,依据测距的原理,其定位原理与方法主要由伪距法定位,载波相位测量定位以及差分GPS定位等,对于待定点来说,根据其运动状态可以将GPS定位分为静态定位和动态定位。
静态定位指的是对于固定不动的待定点,将GPS接收机安置于其上,观测数分钟乃至更长的时间,以确定该点的三维坐标,又叫绝对定位,若以两台GPS接收机分别置于两个不同的固定不动的待定点上,则通过一定时间的观测,可以确定两个待定点之间的相对位置,又叫相对定位。
而动态定位则至少有一台GPS接收机处于运动状态,测定的是各观测时刻(观测历元)运动中的接收机的点位(绝对点位或相对定位)利用接收到的卫星信号(测距码)或载波相位,均可进行静态定位。
实际应用中,为了减弱卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟差以及电离层和对流层的折射误差的影响常采用载波相位观测值的各种线性组合(即差分值)作为观测值,获得两点之间高精度的GPS 基线向量(即坐标差)。
2> 伪距测量伪距法定位是由GPS 接收机在某一时刻测出得到四颗以上GPS 卫星的伪距以及已知点的卫星位置,采用距离交会的方法求定接收机天线所在点的三维坐标。
所测伪距就是由卫星发射的测距码信号到达接收机的传播时间乘以光速所得的量测距离。
由于卫星钟、接收机钟的误差以及无线电信号经过电离层和对流层中的延迟,实际测出的距离ρ’与卫星到接收机的几何距离有一定的差距,因此一般称量测出的距离为伪距。
用C/A 码进行测量的伪距为C/A 码伪距,用P 码测量出来的伪距为P 码伪距。
伪距法定位虽然一次定位精度不高(P 码定位误差约为10cm,C/A 码定位误差为20~30m),但因其有定位速度快,且无多值性问题等优点,仍然是GPS定位系统进行导航的最基本的方法。
同时,所测伪距又可以作为载波相位测量中解决整波数不确定性问题(模糊度)的辅助资料。
因此,有必要了解伪距测量以及伪距法定位的基本原理。
2.1 伪距测量GPS卫星依据自己的时钟发出某一结构的测距码,该测距码经过τ时间的传播后的到达接收机。
接收机在自己的时钟控制下产生一组结构完全相同的测距码——复制码,并通过时延器使其延迟时间τ’将这两组测距码进行相关处理,若自相关系数R(τ’)≠1,则继续调整延迟时间τ’直至自相关系数R(τ’)=1为止。
使接收机所产生的复制码与接收到的GPS卫星测距码完全对齐,那么其延迟时间τ’即为GPS卫星信号从卫星传播到接收机所用的时间τ。
GPS卫星信号的传播时一种无线电信号的传播,其速度等于光速c,卫星至接收机的距离即为τ’与c的乘积。
为什么采用码相关技术来确定伪距呢?GPS卫星发射出的测距码是按照某一规律排列的,在一个周期内每个码对应某一特定的时间。
应该说识别出每一个码的形状特征,即用每个码的某一标志推算出时延值τ进行伪距测量。
但实际上每个码在产生过程中都带有随机误差,并且信号经过长距离传播后也会产生在自相关系数R(τ’)=MAX的情况下来确定信号的传播时间τ。
这样就排除了随机误差的影响,实质上就是采用了多个码特征来确定τ的方法。
由于测距码和复制码在产生的过程中均不可避免地带有误差,而且测距码在传播过程中还会由于各种外界干扰而产生形变,因而自相关系数往往不可避免地带有误差,而其自相关系数不可能达到“1”,只能在自相关系数为最大的情况下来确定伪距,也就是本地码和接收码基本上对齐了。
这样可以最大幅度地消除各种随机误差的影响,以达到提高精度的目的。
测定自相关系数R(τ’)的工作由接收机锁相环路中的相关器和积分器来完成。
如下图由卫星钟控制的测距码α(t)在GPS时间t时刻自卫星天线发出,经传播延迟τ到达GPS接收机,接收机所接收到的信号为α(t-τ)。
由接收机钟控制的本地码发生器产生一个与卫星发播相同的本地码α’(t+Δt),Δt为接收机钟与卫星钟的钟差。
经过码移位电路将本地码延迟τ’,送至相关器与所接收到的卫星发播信号进行相关运算,经过积分器后,即可得到自相关系数R (τ’)输出:T1()(dt T R t t t τ'=α-τ)α(+∆-τ')⎰伪距测量原理图调整本地码延迟τ’,可使相关输出达到最大值max ()()R t R t t t t ττ=⎧⎪⎨'-=+∆-⎪⎩(1)可得 t nT c t n ττρρλ⎧'=+∆+⎨'=+∆+⎩ (2)式中:ρ’为伪距测量值,ρ为卫星到接收机的几何距离,T 为测距码的周期,λ=cT 为相应测距码的波长,n=0,1,2,3……是整数值,c 为信号传播速度。
式(2)中即为伪距测量的基本方程。
式中n λ称为测距模糊度。
如果已知待测距离小于测距码的波长(如用P 码测距),则n=0,具有ρ’=ρ+c Δt (3)称为无模糊度测距。
由式(3)可知,伪距观测值ρ’的待测距离与钟差等效距离之和。
钟差Δt 包含接收机钟差k δt 与卫星钟差j δt ,即jk t=-δt +δt ∆,若考虑到信号传播经电离层和大气对流层的延迟,则(3)式改写为:j12k c t c t ρρδρδρδδ'=+++- (4)(4)式即为所测伪距与真正的几何距离之间的关系式。
式中1δρ,2δρ分别为电离层和对流层的改正项。
k δt 的下标表示接收机号,j δt 的上标j 表示卫星号。
2.2 伪距定位观测方程从(4)式中可以看出,电离层和对流层改正可以按照一定的模型进行计算,卫星钟差 jδt 可以自导航电文中取得。
而几何距离ρ与卫星坐标(X ,Y ,Z )与接收机坐标(X ,Y ,Z )之间有如下关系: 2222()()()s s s X X Y Y Z Z ρ=-+-+- (5)式中,卫星坐标可根据导航电文求得,所以式中只包含接收机坐标三个未知数。
如果将接收机钟差k δt 也作为未知数,则共有四个未知数,接收机必须同时至少测定四颗卫星的距离才能解算出接收机的三维坐标值。
为此,将(5)式代入(4)式,有:1/2222s (X )(Y )()jj j s s k X Y Z Z c t δ⎡⎤-+-+--⎣⎦12j j j j c tρδρδρδ'=++- (6)式中,j=1,2,3……。
式(6)即为伪距定位的观测方程组。
3> 载波相位测量利用测距码进行伪距测量是全球定位系统的基本测距方法。
然而由于测距码的码元长度较大,对于一些高精度应用来讲其测距精度还显得过低无法满足需要。
如果观测精度均取至测距码波长的百分之一,则伪距测量对P 码而言量测精度为30cm ,对C/A 码而言为3m 左右。
而如果把载波作为量测信号,由于载波的波长短,1L λ=19cm ,2L λ=24cm ,所以就可以达到很高的精度。
目前的大地型接收机的载波相位测量精度一般为1~2mm ,有的精度更高。
但载波信号是一种周期性的正弦信号,而相位相关有只能测定不足一个波长的部分,因而存在着整周期数不确定的问题,使解算过程变得比较复杂。
在GPS 信号中由于已用相位调整的方法在载波上调制了测距码和导航电文,因而接收到的载波的相位一不在连续,所以在进行载波相位测量以前,首先要进行解调工作,设法将调制在载波上的测距码和卫星电文去掉,重新获得载波,这一工作称为重建载波,重建载波一般可以采用两种方法,一种是码相关法,另一种是平方法。
采用前者,用户可同时提取测距信号和卫星电文,但用户必须知道测距码的结构;采用后者,用户无须知道测距码的结构,但只能获得载波信号而无法获得测距码和导航电文。
3.1 载波相位测距原理载波相位测量的观测量是GPS 接收机所接收的卫星载波信号,与接收机本振参考信号的相位差相位差,以jk ()k t ψ表示k 接收机在接收机钟面时刻k t 时所接收到的j 卫星载波信号的相位值,k ()k t ψ 表示k 接收机在面钟时刻k t 时所产生的本地参考信号的相位值,则k 接收机在接收机钟面时刻k t 时观测j 卫星所取得的相位观测可写为k ()()()j j k k k k k t t t ψψψ=- (7)通常的相位或者相位差测量只是测出一周以内的相位值。