单点动态定位

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单点动态定位

X 1 − X u0 ρ10 X 2 − Xu 0 ρ A = 3 20 X − X u0 ρ 30 4 X − X u0 ρ 41 0 Y 1 − Yu0 Z 1 − Z u0 − 1 − 1 − 1 − 1
分别微分，便得到线性方程线性方程
X = [∆X u ∆Yu ∆Z u d ]T
解算运动载体的实时点位时，后点位的初始坐标值可以依据前一个点位坐标来假定，因此，关键是要确定第一
ρ1
2
Y − Yu0
0
ρ1
2
Z − Z u0
0
ρ2
3
Y − Yu0
0
ρ2
3
Z − Z u0
0
ρ3
4
Y − Yu0
0
ρ 31
ϕ ( L2 ) = ( f 2 / c)(∆ρ i − ∆ρ i ) − R / f 2
j j0
ϕ ( L1 ) = ( f1 / c)(∆ρ i j − ∆ρ i j 0 ) − R / f1
1
2
式中R为与频率无关的固定偏差。经过电离层时延改正后的剩余相位为
[c / ( f
2 1
[(
)
(
)
cϕ / f = X
]
[(
j0
[(
− X i / ρ i j 0 − X j − X i / ρ i j 0 ∆X i
)
)
) ] − (Z − Z ) / ρ ]∆X (
j j0 i i
i
当动态用户和基准站都同时观测了4 颗相同的GPS卫星时，则可得到三个ϕ 值，从而按上式列出三个方程式，可解出在t时刻动态用户位置估值（ i , Y i , Z i ）的改正数（ X i , ∆ Y i , ∆ Z i），从而 X ∆ 实现了动态载波相位测量的目的。当动态用户和基准站各用一台双频接收机进行载波相位测量时，则可有效地提高动态定位的实时位置精度。在此情况下，可知载波 L和L 的剩余相位观测值为

GNSS多系统动态精密单点定位性能分析

关键词：精密单点定位；多系统融合；收敛时间；定位精度中图分类号：P228.4 文献标志码：A 文章编号：1008-9268(2018)02-0012-08
〇引言
随着中国北斗卫星导航系统和欧盟Galileo卫星导航系统的建设发展，以及 GLONASS现代化，过去采用GPS单系统进行导航定位的技术已经逐渐过渡到了 GNSS (Global Navigation Satellite S ystem )多系统导航定位阶段 [1]，G N S S 各系统兼容、互操作与数据融合成为 GN SS导航定位领域主要发展趋势之一 [ 2 ] 。 GNSS多系统较单系统数据冗余特性好，可显著改善有遮蔽或者干扰情况下的导航定位效果，且拥有更好的完好性验证，通过系统间比对能有效检验授时和定位精度 [3]。多系统的发展可从根本上改变对某一系统的过分依赖，尤其是在战争等特殊环境下。精密单点定位 (PPP)技术具有作业机动灵活、无需基准台站、测站间不受距离限制，且观测值不会因差分操作减少等优点[4]。使用单台接收机即可直接获得高精度的 IT R F 框架的三维地心坐标，大大节约了用户成本，提高了生产效率 [5]。近年来，P P P 技术逐渐发展成为卫星导航定位技术领域的热点研究方向之一，正蓬勃发展，显现出了广阔的应用前景。以 IGS组织推动的多模GNSS实验跟踪
布情况如表 1 所示。采用精密钟差中的测站坐标作为参考值，可以准确计算出各历元坐标估值的偏差。本文采用位置偏差均方差（RMS)来表征定位精度，并统计各测站定位偏差的水平分量优于〇. 1 m 且垂直分量优于 0.2 m 时所需要的观测时长，作为收敛时间指标。

基于相位单差精密测速的动态精密单点定位算法

３ｅａｆＡｖｎｅｕｖｙｇＥｇｎｅｉｇｏＢＭ，Ｓａｇａ２０９Ｃｉａ．ＫｙＬｂｏｄａｃｄＳｒｅｉｎｉｅｒｆＳｎｎＳｈｎｈｉ００２，ｈｎ）
Ａｓｒｃ：ｒｃｓｖｌｉｆｔｅｄｎｍｉｐａｏｃｎｂｅｅｎｄｂｉｌ—ｉｅｅｃ（Ｄ）ｏａｃｍｌｅｂｔａｔＰｅｉｅｃｔｏｈｙａｃｌｆｒａｅｄｔｍｉｙｓｇｄｆｒｎｅＳｅｏｙｔｍｒｅｎｅｆｆｃｕｕａｄｔ
（．同济大学测量与国土信息工程系，上海２０９；．河海大学地球科学与工程学院，南京２０９１００２２１０８３．现代工程测量国家测绘局重点实验室，上海２０９）００２
摘
要：利用相邻历元问的载波相位单差可求得动态载体的高精度三维速度向量，于此提出了可精确描述基
ＤＯＩ１．８３ｊｉｎ１０ —３８２１．３０９：０３７／．ｓ．００１２．０２０．１ｓ
ＡｎＡｐｏｃｆｒＫｉｍａｉｅｉｅＰｏｎｓｔｏｉｐｒａｈｏｎｅｔｃＰｒｃｓｉｔＰｏｉｉｎｎｇＢａｅｎＰｒｃｓｌｃｔｔｍａｉｎｓｄｏｅｉｅＶｅｏｉｙＥｓｉｔｏ
第３３卷第３期
２１０２年３月
宇
航
学
报
Ｖｏ．３Ｎ．１３ｏ３
Ｍａｃｒｈ２２０１
Ｊｕｎ１ｏｔｎｕｉｓｏｒａｆＡｓｒａｔｏｃ
基于相位单差精密测速的动态精密单点定位算法

基于基准站改正信息的实时动态精密单点定位

ａｄｃｍｐｅｂｅｖｔｏｒｏｓ，ａｄａｓａｏｉｓａｉｉｆａｃｒｃｎｏｌｘｏｓｒａｉｎｅｒｒｎｌｏｈｓａｌｗｎｔｂｌｔｏｃｕａｙ．Ａｅｒａ —ｉｎｍａｉｒｃｓｏｎｙｎｗｅｌｔｍｅｋｉｅｔｃｐｅｉｅｐｉｔ
．
ｐｒｖｈｔｎｗｌｏｉｈｃｎｏｔｉｑｖｌｎｅｕｌｔｉｅａｉｅａｉｅｐｓｔｏｉｏｅｔａｅａｇｒｔｍａｂａｎｅｕｉａｅｔｒｓｔｗｉｈｋｎｍｔｃｒｌｔｖｏｉｎｎｇｓｉ
．
ｐｓｔｏｉｇａｇｒｔｍｓｄＯｌｒｆｒｎｅｓａｉｎｃｒｅｔｎｓｐｏｏｅｏｓｌｅｔｅｅｐｏｅ．Ｔｈｌｏｉｈｃｎｏｉｉｎｎｌｏｉｈｂａｅｉｅｅｅｃ —ｔｔｏｏｒｃｉｓｉｒｐｓｄｔｏｖｈｓｒｂｌｍｓｏｅａｇｒｔｍａｅｆｃｉｅｙｒｓｌｅｓｍｅｏｓｒａｉｎｅｒｒｅｗｅｎｒｆｒｎｅｓａｉｎａｂｌｔｔｎ，ａｄｔｅｄｆｃｕａｙｏｆｅｔｖｌｅｏｖａｂｅｔｏｒｏｓｂｔｅｅｅｅｃｔｔｏｎｄｍｏｉｅｓａｉｖｏｎｈｎｍｏｉｙａｃｒｃｆｏｓｒａｉｎｔｍｏｉｅｓａｉｎ．ＮｅａｇｒｔｍｓｓｉｌｕｉｇｔａｉｉｎａｂｅｖｔｏｓａｂｌｔｔｏｗｌｏｉｈｉｔｌｓｎｒｄｔｏｌＰＰＰｉｎｓｈｅｅ—ｆｅｏｉａｉｎｏｅｗａｉｎｏｏｐｒｒｅｃｍｂｎｔｏｂｓｚｔｏｍｏｅ，ａｔｒｃｓｉｇｓｅｒｌｏｃｎｉｔｎｔｏｄｌｎｄｉｓｐｏｅｓｎｔｐｓａｅａｓｏｓｓｅｔｗｉｃｍｍｏｉｅｔｃＰＰｓｆｗａｅＴｈｉｌｔｎｒｓｉｓｈｎｋｎｍａｉｓＰｏｔｒｅｓｍｕａｉｅｕｔｏ

动态绝对定位原理汇总

1 1 x R 1 0 2 2 1 y R 0 AX L z n n 1 c t R 0 k
（5）
最小二乘法平差求解误差方程（5定位测码伪距观测方程
0 l
x m ny ctk 1 2 z
（1）
R 1 2
R 0 l x ct m n y k z
X A A
T

1
AT L
（8），
解的精度为：
m X 0 qii
动态绝对定位原理
同步观测4颗以上卫星，就可得到是完全一样的实时解，只是解方程过程中采用的是测相伪距观测值，因此定位解的精度较之测码伪距法要高。值得注意的是，采用测相伪距动态绝对定位时，载体上的 GPS接收机在运动之前必须初始化，而且运动过程中不能发生信号失锁，否则就无法实现实时定位。然而载体在运动过程中，要始终保持对所观测卫星的连续跟踪，目前在技术上尚有一定困难，一旦发生周跳，则须在动态条件下重新初始化。因此，在实时动态绝对定位中，寻找快速确定动态整周模糊度的方法是非常关键的问题。
（2）
（3）
动态绝对定位原理
假设GPS接收机在测站于某一历元同步观测j颗卫星（j=1,2,3,4…..n），则由（3）式可得：
v1 l 1 2 2 v l V n n v l m1 m2 mn n1 n2 nn
动态绝对定位原理
GPS绝对定位又叫单点定位，即以GPS卫星和用户接收机之间的距离观测值为基础，并根据卫星星历确定的卫星瞬时坐标，直接确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中相对于坐标原点（地球质心）的绝对位置。根据用户接收机天线所处的状态不同，绝对定位又可分为动态绝对定位和静态绝对定位。因为受到卫星轨道误差、钟差以及信号传播误差等因素的影响，静态绝对定位的精度约为米级，而动态绝对定位的精度约为10~40m。因此静态绝对定位主要用于大地测量，而动态绝对定位只能用于一般性的导航定位中。将GPS用户接收机安装在载体上，并处于动态情况下，确定载体的瞬时绝对位置的定位方法，称为动态绝对定位。一般，动态绝对定位只能获得很少或者没有多余观测量的实时解，因而定位精度不是很高，主要被广泛应用于飞机、船舶、陆地车辆等运动载体的导航。另外在航空物探和卫星遥感领域也有着广阔的应用前景。

自适应交互集合Kalman滤波的动态精密单点定位

ｍｕｌｔｉｐｌｅｍｏｄｅｌ。ｔｈｅｓｏｌｖｉｎｇｍｏｄｅｌｏｆＤＰＰＰｉｓｓｅｔｕｐ．ＢｙｕｓｉｎｇｅｎｓｅｍｂｌｅＫａｌｍａｎｉｆｌｔｅｉｎｒｇａｌｇｏｉｔｒｈｍ，ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｌｏｓｓｃａｕｓｅｄｂｙｎｏｒｍａｌｉｔｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｔｈｅｎｏｎＧａｕｓｓｉａｎｎｏｉｓｅｉｎＧＰＳｄａｔａｉｓｒｅｄｕｃｅｄ．Ｗｉｔｈｈｅｌｐｏｆｐｒｅｄｉｃａｔｅｄｓｔａｔｅｖｅｃｔｏｒｒｅｓｉｄｕｌｓａｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ。ａｎｄａｐｐｌｙｉｎｇ
ｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｅｒｏｒａｄａｐｔａｔｉｏｎｏｆｕｎｉｔｗｅｉｇｈｔ．ＵｓｉｎｇｃｅｔａｒｉｎｏｎｂｏａｒｄＧＰＳｄａｔａｆｏｒｖａｌｉｄａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｅｓ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅｍｏｄｅｌｓ（ＩＭＭ）ＫａｌｍａｎｉｆｌｔｅｒｉｎｇＧＰＳＮｏｌｉｎｅａｒＤａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ

GNSS是指全球导航卫星系统课件动态定位

➢ 局域差分（LADGNSS – Local Area DGNSS）
单基准站差分多基准站差分
➢ 广域差分（WADGNSS – Wide Area DGNSS）
§6.2 差分定位—— RTK
差分GNSS组成
➢ 基准站（参考站、基站）：单站、多站 ➢ 数据通信链：电台、广播、卫星 ➢ 用户：导航、定位 ➢ 数学模型：单站、多站
虚拟参考站（Virtual Reference Station，VRS ）
§6.3 网络RTK及连续运行参考系统CORS 1、网络RTK
➢ 基准站网 ➢ 数据处理中心级数据播发中心 ➢ 数据链 ➢ 用户
§6.3 网络RTK及连续运行参考系统CORS 2、连续运行参考系统CORS
多功能连续运行的综合服务系统
φ λ ( X S X )2 (Y S Y )2 (Z S Z )2 N λ C dt C dT Vion Vtrop§6.2 差分定位— NhomakorabeaDGNSS
误差的相关性
各类误差中除多路径误差外，其他误差均具较强的相关性，从而定位结果也有一定的相关性。
差分GNSS的基本原理
利用基准站（架设在坐标精确已知的点上的接收机）测具有相关性的误差或其对测量定位结果的影响，供流动站改正其观测值或定位结果。
定位方式
➢ 单点定位（绝对定位） • 普通单点定位 • 精密单点定位
➢ 相对定位 • 相对定位 • 差分定位
卫星钟差接收机钟差卫星星历误差电离层延迟对流层延迟
第六章实时动态定位
单点动态定位差分定位网络RTK及连续运行参考系统CORS
§6.1 单点动态定位
~ ( X S X )2 (Y S Y )2 (Z S Z )2 C dt C dT Vion Vtrop

GPS动态精密单点定位(PPP)研究

东南大学硕士学位论文GPS动态精密单点定位（PPP）研究姓名：陈安京申请学位级别：硕士专业：大地测量学与测量工程指导教师：高成发20070122在广义与狭义相对论的综合影响下，卫星钟的变化频率为Ⅳ２争（Ｉ－釜溉（３．２）式中：ｇ为地面重力加速度；ｃ为光速；ａ－为地球平均半径：Ｒ。

为卫星轨道平均半径。

ＧＰＳ卫星钟的标准频率ｆｏ＝１０．２３Ｍｌｌｚ，可得Ⅳ＝Ｏ．００４５５Ｍｌｌｚ（３．３）在综合影响下，卫星钟比地亟钟走得慢，每秒钟相差约０．４５ｍｓ，为消除这一影响，一般将卫星标准频率减小约０．００４５５姗ｚ。

上述讨论，是基于ＧＰＳ卫星作严格的圆周运行。

实际上，６ＰＳ卫星轨道是一个椭圆，而椭圆轨道各点处的运行速度是不同的，相对论效应频率补偿，就不是一个常数。

频率常数补偿，所导致的补偿残差称为相对论效应误差。

它所引入的ＧＰＳ信号时延为蚝：一垒粤ｓｉｎＥ（３．４）吒式中：ｅ为ＧＰＳ卫星椭圆轨道的偏心率；Ｅ为６ＰＳ］！星的偏近地点角；ａ为ＧＰＳ卫星椭圆轨道的长半轴。

当ｅ＝Ｏ．０１，Ｅ－－－９００，相对论效应误差导致的时延达到最大值，即为２２．８９７ｎｓ，这相当于６．８６ｄｍ的站星距离，在精密单点定位中，必须予以考虑。

３．１．３卫星天线相位中心偏差卫星天线相位中心偏差指卫星天线质量中心和相位中心之间的偏差，如图３．１所示（Ａｂｄｃｌ．ｓａｌａｍ，Ｍ．，２００５）。

由于卫星定轨所用的轨道力模型参数是相应于其质心，ＩＧＳ精密星历和卫星钟差也是相应于卫星质量中心，而观测值是接收机天线相位中心和卫星天线相位中心。

这样．就必须顾及卫星天线质量中心和相位中心之间的偏差。

在星固系中卫星相位中心相图３—１天线相位中心偏差对于卫星质心的偏差如表３－１所示。

表３．１星固系中卫星天线相位偏差（ＫｏｕｂａｒａｎｄＨｅｒｏｕｘ，２０００）在星固系中卫星天线相位中心偏差（ｍ）ＸＹＺＢｌｏｃｋＩＩ／ＩＩＡ０．２７９０．０００１．０２３ＢｌｏｃｋＩＩＲ０．００００．００００．０００等聊＝番（ｎ一仍－（１一万ｆ１）ｃ‰，，＋（１一砉）ｃ％Ｊ（３．１４）等ｊＴＥＣ＝—ｆ是，－Ａｔａ一兄ｑ一丢，—‰．ｒ＋ｔｔ一丢，ｅ‰Ｊｃ，∞，－竽ＴＥＣ＝孺ｆ．２（ｍ。

高动态GPS单点定位的精度分析

平，我们一直不清楚。现在我们使用的接收机是专门研制的适应高动态特性的ＧＰＳ接收机，能够同时接收４颗以上的ＧＰＳ卫星信号，实时解算出飞机和拖靶的位置和速度，并能够实时将定位结果传回地
定整周未知数和进行周跳检测，但运算量大，实时性较难保证，目前仍普遍采用伪距或伪距与载波相
关键词：ＧＰＳ；单点定位；最小二乘法；精度估计
中图分类号：Ｐ２２８．４文献标识码：Ａ文章编号：１６７４ — ７９７６．（２０１３）０１－０４５－０４
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＨｉｇｈＤｙｎａｍｉｃＧＰＳＰｏｉｎｔＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＡｃｃｕｒａｃｙ
位，特别是高动态定位能够达到什么样的精度水
１精密单点定位的实时定轨方法
单点定位是最基本的ＧＰＳ定位方式，即在某时刻利用足够的观测量确定接收机天线在ＷＧＳ一８４坐
标系中的位置和速度。定位的观测量，可以采用伪距、载波相位或两者的某种线性组合。利用载波相位定位的关键在于保证对ＧＰＳ卫星的连续跟踪、确
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＧＰＳ；ＰｏｉｎｔＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ；ＬｅａｓｔＳｑｕａｒｅＭｅｔｈｏｄ；ＡｃｃｒａｕｃｙＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ

(精密单点定位)

简介精密单点定位--precisepointpositioning（PPP）所谓的精密单点定位指的是利用全球若干地面跟踪站的GPS观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差,对单台GPS接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。

利用这种预报的GPS卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据;同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GPS定位观测值方程中的卫星钟差参数;用户利用单台GPS双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2-4dm级的精度，进行实时动态定位或2-4cm级的精度进行较快速的静态定位,精密单点定位技术是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术，也是GPS定位方面的前沿研究方向。

编辑本段精密单点定位基本原理GPS精密单点定位一般采用单台双频GPS接收机,利用IGS提供的精密星历和卫星钟差，基于载波相位观测值进行的高精度定位。

所解算出来的坐标和使用的IGS精密星历的坐标框架即ITRF框架系列一致，而不是常用的WGS-84坐标系统下的坐标，因此IGS精密星历与GPS广播星历所对应的参考框架不同。

编辑本段密单点定位的主要误差及其改正模型在精密单点定位中,影响其定位结果的主要的误差包括:与卫星有关的误差（卫星钟差、卫星轨道误差、相对论效应）;与接收机和测站有关的误差（接收机钟差、接收机天线相位误差、地球潮汐、地球自转等）;与信号传播有关的误差（对流层延迟误差、电离层延迟误差和多路径效应）。

由于精密单点定位没有使用双差分观测值,所有很多的误差没有消除或削弱,所以必须组成各项误差估计方程来消除粗差。

有两种方法来解决：a.对于可以精确模型化的误差，采用模型改正。

b.对于不可以精确模型化的误差,加入参数估计或者使用组合观测值。

如双频观测值组合,消除电离层延迟;不同类型观测值的组合,不但消除电离层延迟,也消除了卫星钟差、接收机钟差;不同类型的单频观测值之间的线性组合消除了伪距测量的噪声,当然观测时间要足够的长,才能保证精度。

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赤道 y
y
二、船位与星下点的距离测量测量恒星的垂直角α，计算天顶距Z=90- α ，船与星下点的距离用角度Z所对的圆弧度量， 1分为1海里，即1.852km。三、用船与星下点的距离交绘出船的位置
天顶 Z α 距 Z
恒星地平线
船
离
星下点
地心
无线电导航
海岸上设立两个以上的无线电发射电台船上的接收机测量船与电台的距离或距离差，交会出船的位置
导航的概念首先起源于航海事业，其最初的含义是引导运载体从一个地点航行到另一个地点的过程。导航的首要问题就是确定航行体的即时位置，还要测定其速度、时间、姿态等状态参数。由此可见，导航是一种广义的动态定位。卫星导航是用导航卫星发射的导航定位信息引导运动载体安全到达目的地的一门新兴科学。GPS在导航领域的应用，有着比 GPS静态定位更为广阔的前景。
GPS在导航中的应用
GPS卫星所发出的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的空间信息资源；陆地、海洋和空间的广大用户，只要持有一种能够接受、跟踪、变换和测量GPS信号的接收机，就可以全天候和全球性的测量运动载体的七维状态参数（三维坐标、三维速度、时间）和三维姿态参数；其用途之大，影响之大，是任何其他接收装备望尘莫及的； GPS在导航领域的应用，有着比GPS静态定位更为广阔的前景。与GPS静态定位相比较，GPS导航具有：用户多样、速度多变、定位实时、数据和精度多变等特点。因此，应该依据GPS动态测量的这些特点，选购适宜的接收机，采用适当的的数据处理方法，以便获得所要求的运动载体的七维状态参数和三维姿态参数的测量精度。
陆地 S2 S3
S1
海洋
§6.2 GPS卫星导航原理
GPS导航是一种广义的GPS动态定位，从目前的应用看来，主要分为以下几种方法：（1）单点动态定位（2）实时差分动态定位（3）后处理差分动态定位（用于摄影测量）
6.2
GPS卫星导航原理
GPS单点动态定位单点动态定位是用安设在一个运动载体上的GPS信号接收机，自主地测得该运动载体的实时位置，从而描述出该运动载体的运动轨迹。所以单点动态定位又叫绝对动态定位。例如，行驶的汽车和火车，常用单点动态定位。 GPS实时差分动态定位实时差分动态定位是用安设在一个运动载体上的 GPS信号接收机，及安设在一个基准站上的另一台 GPS接收机，联合测得该运动载体的实时位置，从而描述出该运动载体的运行轨迹，故差分动态定位又称为相对动态定位。例如，飞机着陆和船舰进港，一般要求采用实时差分动态定位，以满足它们所要求的较高定位精度。
6.2
GPS卫星导航原理
GPS后处理差分动态定位后处理差分动态定位和实时差分动态定位的主要差别在于，在运动载体和基准站之间，不必像实时差分动态定位那样建立实时数据传输，而是在定位观测以后，对两台GPS接收机所采集的定位数据进行测后的联合处理，从而计算出接收机所在运动载体在对应时间上的坐标位置。例如，在航空摄影测量时，用GPS信号测量每一个摄影瞬间的摄站位置，就可以采用后处理差分动态定位。
天文导航
一、恒星的位置与星下点 1、恒星的天球坐标（αδ）； 2、天球坐标转换为地球坐标（L B）二、船位与星下点的距离测量三、用船与星下点的距离交绘出船的位置
一、恒星的位置与星下点测量时间确定星下点位置测量船与两个星下点的距离，交会出船的位置。
S1
Zz
N
P1
S2船
第六章
GPS卫星导航
王坚
中国矿业大学环境与测绘学院
本章内容
§6.1 §6.2 §6.3 §6.4 概述 GPS卫星导航原理 GPS用于测速、测时、测姿态 GPS卫星导航方法
导航的意义、导航的方法、应用前景
单点动态导航、伪距差分动态定位、动态载波相位差分测量 GPS测速、GPS定时、GPS干涉仪进行载体姿态测量 GPS导航方法、GPS单机导航、差分GPS导航、GPS/惯性综合导航
原理：由单点动态定位基本方程输入动态用户接收机的初始三
维坐标值后，进行线性化，列出伪距观测值的误差方程式，解算接收机瞬时位置。
j [( X j X ) 2 (Y j Y ) 2 ( Z j Z ) 2 ] ft k ,
用户三维坐标初始值 X 0 , Y0 , Z 0 , 求解的改正数为 X , Y , Z , 线性方程为 : X A 1 B X [ X , Y , Z , ft k ]T , X 1 X0 2 10 X X0 A 3 20 X X0 4 30 X X0 40 Y 1 Y0 Y 2 Y0 Y 3 Y0 Y 4 Y0 Z 1 Z0 Z 2 Z0 Z 3 Z0 Z 4 Z0 1 10 1 , B 20 30 1 40 1
§6.5 精密单点定位技术
§6.1 概述
导航的意义—确定并引导运载体从一个地点航行到另一个地点的过程。包括航行中测定并提供载体位置、航速、航向、时间以及载体姿态等信息。导航方法：天文导航、无线电导航、惯性导航、卫星导航等。卫星导航的特点及应用：全天候、全球、实时、七维状态参数、三维姿态参数。
导航的发展和概念
导航的概念首先起源于航海事业，其最初的含义是引导运载体从一个地点航行到另一个地点的过程。随着时代的变迁，各种标志着近代、现代科学技术的众多的运载工具，诸如：飞机、火箭、导弹、核潜艇、海洋地球物理调查船、巨型货轮、人造卫星、宇宙飞船等的相继出现也大大扩展了“导航”的概念，除了保证航行安全外，还需要为载体或者载体中的监视、测量、装备等系统提供精确的导航信息。这样在不同的领域先后出现了许多导航体制与导航仪表。除了最古老的推算船位导航术外，还有天文导航、无线电导航、惯性导航、卫星导航等。导航的首要问题就是确定航行体的即时位置，还要测定其速度、时间、姿态等状态参数。由此可见，导航是一种广义的动态定位。卫星导航是用导航卫星发射的导航定位信息引导运动载体安全到达目的地的一门新兴科学。

单点动态定位