GPS差分法有几种

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GPS测量原理及应用备课课件(最新)第七章:GPS测量误差分析

GPS测量原理及应用备课课件(最新)第七章:GPS测量误差分析

卫星钟差可通过下式得到改正:
ts a0 a1(t t0 ) a2 (t t0 )2
式中t0为一参考历元,系数a0、a1、a2分别表示钟在t0时刻 的钟差、钟速及钟速的变率。这些数值由卫星的地面控制 系统根据前一段时间的跟踪资料和GPS标准时推算出来, 并通过卫星的导航电文提供给用户。
经上述钟差改正后,各卫星钟之间的同步差可 保持在20ns以内,由此引起的等效距离偏差不超过 6m。卫星钟差或经改正后的残差,在相对定位中可 通过差分法在一次求差中得到消除。
相对定位:
利用两站的同步观测资料进行相对定位时,由于星历误 差对两站的影响具有很强的相关性,所以在求坐标差时,共 同的影响可自行消去,从而获得高精度的相对坐标。根据一 次观测的结果,可以导出星历误差对定位影响的估算式为:
由卫星星历误差所引起的基线误差
卫星星历误差
基线长
卫星至测站的距离
3)削弱星历误差的方法:
卫星钟差是GPS卫星上所安装的原子钟 的钟面时与GPS标准时间的误差。
卫星钟采用的是GPS 时,但尽管GPS卫星均设 有高精度的原子钟(铷钟和铯钟),它们与理想的 GPS时之间仍存在着难以避免的频率偏差或频率漂 移,也包含钟的随机误差。这些偏差总量在1ms以 内,由此引起的等效距离可达300km。
对流层延迟的90%是由大气中干 燥气体引起的,称为干分量;其 余10%是由水汽引起的,称为湿 分量。由于大气层中的水汽分布 在时间和空间上变化很大,其折 射误差很难准确预测,所以湿分 量成为限制对流层延迟改正精度 的主要因素。
◆对流层对信号的影响与信号的高度角有关, 在天顶方向,信号穿过对流层的路线最短,其 时延值约为2.3m,随着天顶距的增加,时延也 加大,在地面方向最大,约为20m。 这对于 GPS导航和低精度定位而言可以满足其精度要 求,所以此时可以不考虑该项误差。但对高、 中精度的定位测量而言,则必须顾及对流层误 差,尤其是它对垂直分量影响较大,如果对流 层天顶时延有1cm的误差,则将导致垂直分量 产生3cm的误差。

差分定位原理

差分定位原理

差分定位原理
差分定位原理是一种基于GPS技术的定位方法,它通过利用GPS接收机接收
卫星信号的差分数据,来实现对目标位置的更加精准的定位。

在差分定位原理中,主要涉及到基准站和移动站两个重要的角色,基准站用于接收卫星信号并进行数据处理,移动站则是需要进行定位的目标。

首先,基准站会接收来自卫星的信号,并记录下接收到的数据。

这些数据会被
发送到一个数据处理中心,经过处理后生成差分修正数,然后再发送回基准站。

移动站接收到基准站发送回来的差分修正数后,就可以利用这些修正数对自身接收到的卫星信号进行修正,从而提高定位的精度。

在差分定位原理中,最关键的一点就是差分修正数的准确性。

只有在基准站的
数据处理准确无误的情况下,才能保证发送给移动站的差分修正数是准确的。

因此,基准站的位置选取和数据处理技术都对差分定位的精度有着重要的影响。

另外,差分定位原理还可以分为实时差分和后处理差分两种方式。

实时差分是
指移动站可以实时地接收到基准站发送回来的差分修正数,从而实现实时的定位;而后处理差分则是指移动站可以在事后利用基准站的数据进行差分处理,来提高定位的精度。

总的来说,差分定位原理是一种通过对GPS信号进行差分修正来提高定位精
度的方法。

它可以广泛应用于航空、航海、地质勘探、农业等领域,为人们的生产生活带来了诸多便利。

随着技术的不断发展,相信差分定位原理在未来会有更加广阔的应用前景。

gnss差分定位原理

gnss差分定位原理

GNSS(全球导航卫星系统)差分定位是一种通过对接收到的卫星信号进行差分处理,提高定位精度的方法。

其原理如下:
1. 接收信号:接收来自多颗卫星的信号,包括GPS、GLONASS、Galileo等。

2. 接收机测量:接收机测量接收到的卫星信号的到达时间、频率等信息。

3. 伪距观测:通过测量接收到的卫星信号的到达时间差,计算出伪距观测值。

伪距观测值是接收机与卫星之间的距离的估计值。

4. 误差源分析:对伪距观测值进行误差源分析,包括卫星钟差、接收机钟差、大气延迟等误差。

5. 差分处理:将一个已知位置的参考站的观测结果与待定位站的观测结果进行差分处理。

差分处理的目的是消除两个站点之间的共同误差,提高定位精度。

6. 误差修正:根据差分处理的结果,对待定位站的伪距观测值进行误差修正,得到更准确的位置估计。

7. 定位计算:利用修正后的伪距观测值,结合卫星的位置信息,通过数学模型进行定位计算,得到待定位站的位置。

通过差分定位,可以消除大部分的误差,提高定位精度。

差分定位常用于需要高精度定位的应用领域,如测绘、航空导航、农业精准种植等。

GPS最全复习题答案

GPS最全复习题答案

错误!未找到引用源。

试说明GPS全球定位系统的组成以及各个部分的作用。

1. 空间星座部分:GPS卫星星座由24颗(3颗备用)卫星组成,分布在6个轨道内,每个轨道4颗1)接收和存储由地面监控站发来的导航信息,接收并执行监控站的控制指令。

2)利用卫星上的微处理机,对部分必要的数据进行处理。

3)通过星载的原子钟提供精密的时间标准。

4)向用户发送定位信息。

5)在地面监控站的指令下,通过推进器调整卫星姿态和启用备用卫星。

2.地面监控部分:地面监控部分由分布在全球的5个地面站组成,包括5个监测站,1个主控站,3个信息注入站。

监测站:对GPS卫星进行连续观测,进行数据自动采集并监测卫星的工作状况。

主控站:协调和管理地面监控系统,主要任务:根据本站和其它监测站的观测资料,推算编制各卫星星历、卫星钟差和大气修正参数,并将数据传送到注入站;提供全球定位系统时间基准;各监测站和GPS卫星原子钟,均应与主控站原子钟同步,测出其间的钟差,将钟差信息编入导航电文,送入注入站;调整偏离轨道的卫星,使之沿预定轨道运行;启用备用卫星代替失效工作卫星。

注入站:在主控站控制下,将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令等,注入到相应卫星的存储系统,并监测注入信息的正确性。

3. 用户设备部分:由GPS接收机硬件和数据处理软件以及微处理机和终端设备组成。

GPS接收机硬件主要接收GPS卫星发射的信号,以获得必要的导航和定信息及观测量,并经简单数据处理而实现实时导航和定位。

GPS软件主要对观测数据进行精加工,以便获得精密定位结果。

试说明我国北斗导航卫星系统与GPS的区别1)使用范围不同。

“北斗一号”是区域卫星导航系统,只能用于中国及其周边地区,而GPS 是全球导航定位系统,在全球的任何一点只要卫星信号未被遮蔽或干扰,都能接收到三维坐标数据。

2)卫星的数量和轨道是不同的。

“北斗一号”有3颗,位于高度近3.6万千米的地球同步轨道。

工程测量GPS网平差方法总结

工程测量GPS网平差方法总结

工程测量GPS网平差方法总结摘要:本文针对工程测量平面控制网要求相对精度高的特点,找出GPS网平差需解决的关键问题,给出解决问题的几种具体方法,并对各方法使用条件和精度进行了对比分析,对实际作业有一定的指导意义。

关键词:工程测量GPS网平差独立坐标系1引言GPS技术具有自动化程度高、作业速度快、定位精度高、不受天气条件限制和经济效益高等优势,在航空、航天、军事、交通、运输、水利、资源勘探、通信、气象等几乎所有的领域中都广泛应用,在测绘领域更是迅速普及,测量模式从传统的静态差分相对定位到实时动态测量(RTK)技术,从临时基站RTK 到网络RTK(CORS), 其技术不断发展,日新月异,但GPS技术最典型的用途还是应用静态差分相对定位建立各种精度的控制网。

工程测量对控制网的精度要求有其特殊性,一般对相对精度要求要高于绝对精度,鉴于此,在进行工程测量GPS网平差时就要考虑其自身的特点,尽量提高控制网的相对精度。

本文将从实践的角度对工程测量GPS网平差的具体方法进行总结。

2工程测量GPS网平差需解决的问题及应对措施2.1工程测量GPS网平差需解决的问题GPS网平差,其实质就是在WGS-84坐标系下对基线向量解算和无约束平差后转换为国家或地方坐标系成果,通常采用固定至少2个已知点数据,强制约束到国家或地方坐标系。

因控制点成果的用途不同,对其精度要求不同,采用的平差方法也不同,在工程测量中,GPS网等级分为二、三和四等及一、二级,相对精度要求在1/10000至1/120000之间,特殊工程控制网要求甚至更高。

因国家大地控制网是依高斯投影方法按6°带或3°带进行分带和计算,并把观测成果归算到参考椭球面上,这样做,便于成果的统一、使用和互算。

但倘若直接作为工程测量GPS网的固定点进行平差,就有可能产生以下问题:(1)因早期国家控制点精度不高造成内符合精度高的GPS网精度的降低;(2)当测区远离中央子午线时,因高斯投影变形大,致使控制网点坐标反算边长与实测边长存在误差,影响施工放样;(3)当测区海拔高时,由于实地边长归算到参考椭球面上的长度变形大,也会产生第2条的问题;(4)不满足某些特殊需要,如桥梁控制网采用桥轴线坐标系更加方便、实用。

差分定位原理

差分定位原理

差分定位原理
差分定位原理是一种利用GPS技术进行高精度定位的方法。


通过利用GPS接收机接收卫星信号的时间差来计算位置,从而实现
比普通GPS定位更精确的效果。

在实际应用中,差分定位原理被广
泛应用于土地测绘、航空航天、军事领域等各个领域。

差分定位原理的核心是利用多个GPS接收机同时接收卫星信号,并通过比较信号的时间差来计算位置。

这种方法可以有效地消除大
气延迟、钟差等因素对定位精度的影响,从而实现高精度的定位。

在差分定位原理中,通常会有一个基准站和若干移动站。

基准
站接收卫星信号并计算位置,然后将计算结果通过无线通信传输给
移动站,移动站利用基准站的位置信息进行差分校正,从而实现高
精度的定位。

差分定位原理的实现需要考虑多种因素,如卫星几何结构、大
气延迟、钟差等。

为了提高定位精度,需要对这些因素进行精确的
建模和校正。

此外,差分定位还需要考虑信号传输过程中的误差,
如多径效应、信号衰减等,以及接收机本身的误差,如时钟误差、
信号采样误差等。

差分定位原理在实际应用中有着广泛的应用。

例如,在土地测绘领域,差分定位可以实现厘米级甚至毫米级的定位精度,从而满足高精度测绘的需求。

在航空航天领域,差分定位可以实现飞行器的精确定位和导航,保障飞行安全。

在军事领域,差分定位可以实现精确的目标定位和导航,提高作战效率。

总的来说,差分定位原理是一种利用GPS技术实现高精度定位的方法,它通过消除多种误差因素,实现了比普通GPS定位更高精度的效果。

在各个领域都有着广泛的应用前景,为实现高精度定位提供了重要的技术支持。

GNSS原理及应用考试及答案

GNSS原理及应用考试及答案一、单项选择题1. GNSS的全称是()。

A. Global Navigation Satellite SystemB. Global Network Satellite SystemC. Global Navigation Space SystemD. Global Navigation Star System答案:A2. GNSS系统中,GPS属于()。

A. 美国系统B. 俄罗斯系统C. 中国系统D. 欧盟系统答案:A3. GPS系统的卫星星座由()颗卫星组成。

A. 24B. 26C. 28D. 30答案:A4. GPS卫星的轨道高度约为()公里。

A. 20000B. 26000C. 30000D. 36000答案:B5. GPS卫星的轨道倾角约为()度。

B. 60C. 63.4D. 70答案:C6. GPS接收机的定位精度可以达到()米。

A. 1-2B. 3-5C. 10-20D. 50-100答案:A7. GPS的民用信号是()。

A. L1B. L2D. L4答案:A8. GPS的军用信号是()。

A. L1B. L2C. L3D. L4答案:B9. GPS接收机的定位原理基于()。

A. 测距B. 测速C. 测时D. 测角答案:A10. GPS接收机的定位方法包括()。

A. 静态定位B. 动态定位C. 差分定位D. 全部选项答案:D二、多项选择题1. GNSS系统包括以下哪些系统()。

A. GPSB. GLONASSC. GalileoD. BeiDou答案:ABCD2. GPS卫星的信号包括()。

A. L1B. L2C. L3D. L4答案:AB3. GPS接收机的定位误差来源包括()。

A. 卫星钟差B. 接收机钟差C. 电离层延迟D. 对流层延迟答案:ABCD4. GPS接收机的差分定位方法包括()。

A. 伪距差分B. 载波相位差分C. 广域差分D. 局域差分答案:ABCD5. GPS在以下哪些领域有应用()。

GPS复习题

一、名词解释1.导航电文GPS卫星的导航电文是用户用来定位和导航的数据基础。

它主要包括:卫星星历、时钟改正、电离层时延改正、工作状态信息以及C/A码转换到捕捉P码的信息。

2.伪距答:GPS定位采用的是被动式单程测距。

它的信号发射时刻是卫星钟确定的,收到时刻则是由接收机钟确定的,这就在测定的卫星至接收机的距离中,不可避免地包含着两台钟不同步的误差影响,所以称其为伪距。

3.静态定位如果在定位时,接收机的天线在跟踪GPS卫星过程中,位置处于固定不动的静止状态,这种定位方式称为静态定位。

4.GPS全球定位系统GPS全球定位系统是一个空基全天候导航系统,它由美国国防部开发,用以满足军方在地面或近地空间获取一个通用参照系中的位置,速度和时间信息的要求。

5.岁差在日月引力和其他天体引力对地球隆起部分的作用下,地球自转轴方向不再保持不变,这使春分点在黄道上产生缓慢的西移现象,这种现象在天文学中称为岁差。

6.星历误差答:实际上就是卫星位置的确定误差。

星历误差是一种起始数据误差,其大小主要取决于卫星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完善程度等。

7.SA技术答:其主要内容是:(1)在广播星历中有意地加入误差,使定位中的已知点(卫星)的位置精度大为降低;(2)有意地在卫星钟的钟频信号中加入误差,使钟的频率产生快慢变化,导致测距精度大为降低。

8.差分GPS答:利用相距不太远的两个GPS 测站在同一时间分别进行单点定位时所受到的卫星星历误差、大气延迟误差和卫星钟差等误差源的空间相关性较好的原理,利用基准站上的观测结果求得上述误差的影响并通过数据链将误差改正数发送给流动站从而提高流动站定位精度。

9.相对定位答:将两台接收机分别安置在基线的两个端点,其位置静止不动,并同步观测相同的4颗以上GPS卫星,确定基线两个端点在协议地球坐标系中的相对位置,这种定位模式称为相对定位。

10.相对论效应答:GPS卫星在高20200km的轨道上运行,卫星钟受狭义相对论效应和广义相对论效应的影响,其频率与地面静止钟相比,将发生频率偏移,这是精密定位中必须顾及的一种误差影响因素。

GPS

1、GPS卫星信号是由_载波_ , _测距码_和_导航电文_三部分组成的。

2、GPS卫星信号调制采用_二进制相位调制_法,当信号为“0”时载波的相位_相位不变化_,当信号为“1”时载波的相位_相位变化180度_。

3、利用IGS 精密星历进行单点定位时,所求得的站坐标属ITRF 坐标系。

4、GPS 观测值在卫星间求差后,可消除接收机种差。

1、载波相位观测值和用C/A码测定的伪距观测值所受到的对流层延迟__是相同的。

2、GPS观测值在接收机间求差后可消除__卫星钟差_3. GPS测量中,卫星钟和接收机钟采用的是GPS时时间系统4. WGS-84 系属于协议地球坐标系5. 载波相位测量值在历元间求差后可消去整周未知数1. 目前正在运行的全球卫星导航定位系统有GPS 和GLONASS 。

我国组建的第一代卫星导航定位系统称为北斗卫星导航定位系统,欧盟计划组建的卫星导航定位系统称为GALILEO。

4. L1载波的波长约为19 厘米,L2载波的波长约为24 厘米。

7. 对流层延迟改正模型中的大气折射指数N与温度、气压、湿度等因素有关。

12.PDOP代表空间位置图形强度因子14.用GPS定位的方法大致有四类:多普勒法、伪距法、射电干涉测量法、载波相位测量法。

目前在测量工作中应用的主要方法是静态定位中的伪距法和载波相位测量法。

5.在使用GPS软件进行平差计算时,需要选择横轴墨卡托投影投影方式5.VDOP代表垂直分量精度因子2.HDOP代表水平分量精度因子10.GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采取空间距离后方交会的方法,确定待定点的空间位置。

6.广域差分可纠正的误差种类包括(星历误差)、(大气延时误差)和(卫星钟差误差)。

4.根据测距的原理,可将GPS定位的方法分为伪距法定位、载波相位测量定位、差分GPS 定位三种。

7.单站差分GPS按基准站发送的信息方式来分,可分为位置差分、伪距差分和相位差分。

GPS百科简介

GPS百科名片GPS 是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称,而其中文简称为“球位系”。

GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。

其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。

经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

在机械领域GPS则有另外一种含义:产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS。

目录GPS与相对论关系我们应该非常感谢爱因斯坦,他的理论使得这个惊人的新装置成为现实!设计GPS卫星的科学家必须考虑狭义相对论带来的时间膨胀效应和广义相对论中时间流逝的速率与维度之间的相互关系。

GPS构成1.空间部分GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°。

此外,还有3 颗有源备份卫星在轨运行。

卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存的导航信息。

GPS的卫星因为大气摩擦等问题,随着时间的推移,导航精度会逐渐降低。

2. 地面控制系统地面控制系统由监测站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天线(Ground Antenna)所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市(Colorado Spring)。

地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。

GPS的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成,根据其作用的不同,这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。

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GPS差分法有几种?
悬赏分:10 - 解决时间:2008-1-24 21:56
哪位高手知道:GPS差分法在数据软件处理中用哪种?
谢谢啦!
提问者: 569077794 - 江湖新秀 四级
最佳答案
* 差分GPS(DGPS)分类http://www.gps5.cn
根据差分GPS基准站发送的信息方式可将差分GPS定位分为三类,即:位置差分、伪距差分和相位差分。

* 差分GPS(DGPS)原理
差分GPS (DGPS)是在正常的GPS外附加(差分)修正信号,此改正信号改善了GPS的精度。
这三类差分方式的工作原理是相同的,即都是由基准站发送改正数,由用户站接收并对其测量结果进行改
正,以获得精确的定位结果。所不同的是,发送改正数的http://www.map5.cn具体内容不一样,其差分定
位精度也不同。

1. 位置差分原理
这是一种最简单的差分方法,任何一种GPS接收机均可改装和组成这种差分系统。
安装在基准站上的GPS接收机观测4颗卫星后便可进行三维定位,解算出基准站的坐标。由于存在
http://www.chong123.cn着轨道误差、时钟误差、SA影响、大气影响、多径效应以及其他误差,解算出的
坐标与基准站的已知坐标是不一样的, 存在误差。基准站利用数据链将此改正数发送出去,由用户站接收,
并且对其解算的用户站坐标进行改正。
最后得到的改正后的用户坐标已消去了基准站和用户站的共同误差,例如卫星轨道误差、 SA影响、大气
影响等,提高了定位精度。以上先决条件是基准站和用户站观测同一组卫星的情况。 位置差分法适用于用
户与基准站间距离在100km以内的情况。

2. 伪距差分原理
伪距差分是目前用途最广的一种http://www.gps-soft.cn技术。几乎所有的商用差分GPS接收机均采用这
种技术。国际海事 无线电委员会推荐的RTCM SC-104也采用了这种技术。
在基准站上的接收机要求得它至可见卫星的距离,并将此计算出的距离与含有误差的测量值 加以比较。利
用一个α-β滤波器将此差值滤波并求出其偏差。然后将所有卫星的测距误差传输 给用户,用户利用此测距
误差来改正测量的伪距。最后,用户利用改正后的伪距来解出本身的位置, 就可消去公共误差,提高定位
精度。
与位置差分相似,伪距差分能将两站公共误差抵消,但随着用户到基准站距离的增加又 出现了系统误差,
这种误差用任何差分法都是不能消除的。用户和基准站之间的距离对精度有决定性影响。

3. 载波相位差分原理
测地型接收机利用GPS卫星载波相位进行的静态基线测量获得了很高的精度(10-6~10-8)。 但为了可靠
地求解出相位模糊度,要求静止观测一两个小时或更长时间。这样就限制了在工程作业中的应用。于是探
求快速测量的方法应运而生。例如,采用整周模糊度快速逼近技术(FARA)使基线观测 时间缩短到5分
钟,采用准动态(stop and go),往返重复设站(re-occupation)和动态(kinematic) 来提高GPS作业
效率。这些技术的应用对推动精密GPS测量起了促进作用。但是,上述这些作业方式都是事后进行数据处
理, 不能实时提交成果和实时评定成果质量,很难避免出现事后检查不合格造成的返工现象。
差分GPS的出现,能实时给定载体的位置,精度为米级,满足了引航、水下测量等工程的要求。位置差分、
伪距差分、 伪距差分相位平滑等技术已成功地用于各种作业中。随之而来的是更加精密的测量技术 — 载
波相位差分技术。
载波相位差分技术又称为RTK技术(real time kinematic),是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上
的。它能实时提供观测点的三维坐标,并达到厘米级的高精度。
与伪距差分原理相同,由基准站通过数据链实时将其载波观测量及站坐标信息一同传送给用户站。用户站
接收GPS卫星的载波相位 与来自基准站的载波相位,并组成相位差分观测值进行实时处理,能实时给出
厘米级的定位结果。
实现载波相位差分GPS的方法分为两类:修正法和差分法。前者与伪距差分相同,基准站将载波相位修正
量发送给用户站,以改正其载波相位,然后求解坐标。后者将基准站采集的载波相位发送给 用户台进行求
差解算坐标。前者为准RTK技术,后者为真正的RTK技术。

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