1
卫星定位技术与方法
第七讲
袁林果
Email: lgyuan@home.swjtu.edu.cn
西南交通大学土木工程学院测量工程系
卫星定位技术与方法2005-4-8 2
GPS绝对(单点)定位原理
2
卫星定位技术与方法2005-4-8 3
讲授内容
?测码伪距绝对定位方法与定位模型
?测相伪距绝对定位方法与定位模型
?绝对定位精度评价
? GPS测时基本原理
? GPS测速基本原理
卫星定位技术与方法2005-4-8 4
绝对定位的定义
?绝对定位也称单点定位,是指在协议地球坐标
系中,直接确定观测站相对于坐标原点(地球
质心)绝对坐标的一种方法。
? “绝对”一词主要是为了区别相对定位,绝对定位
和相对定位在观测方式、数据处理、定位精度
以及应用范围等方面均有原则区别。
3
卫星定位技术与方法2005-4-8 5
绝对定位的基本原理
?以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离(或距离差)
观测量为基础,根据已知的卫星瞬时坐标,来确定接收
机天线所对应的点位,即观测站的位置。GPS绝对定位
方法的实质是测量学中的空间距离后方交会。原则上观
测站位于以3颗卫星为球心,相应距离为半径的球与观
测站所在平面交线的交点上。
?由于GPS采用单程测距原理,实际观测的站星距离均含
有卫星钟和接收机钟同步差的影响(伪距),卫星钟差
可根据导航电文中给出的有关钟差参数加以修正,而接
收机的钟差一般难以预料。通常将其作为一个未知参
数,在数据处理中与观测站坐标一并求解。一个观测站
实时求解4个未知数,至少需要4个同步伪距观测值,即
4颗卫星。
卫星定位技术与方法2005-4-8 6
4
卫星定位技术与方法2005-4-8 7
绝对定位的基本原理
卫星定位技术与方法2005-4-8 8
Uses measurements from 4+ satellites
distance = travel time x speed of light
5
卫星定位技术与方法2005-4-8 9
分类
?绝对定位可根据天线所处的状态分为动态绝对
定位和静态绝对定位。无论动态还是静态,所
依据的观测量都是所测的站星伪距。
?根据观测量的性质,伪距有测码伪距和测相伪
距,绝对定位相应分为测码伪距绝对定位和测
相伪距绝对定位。
卫星定位技术与方法2005-4-8 10
)()()(
~
)(
~
tTtIttr
j
ig
j
i
j
i
j
i
????= ρ
)()()(
~
ttcttr
i
j
i
j
i
δρ +=
)(|)(|)(
~
ttcttr
ii
jj
i
δ+?= ρρ
)()()(
~
tTtIttc
j
ig
j
ii
j
i
j
i
?+?++= δρρ
动态绝对定位原理
1.测码伪距动态绝对定位法
如果于历元t观测站至所测卫星之间的伪距已经
经过卫星钟差改正:
取
则测码伪距观测方程可写为
或
6
卫星定位技术与方法2005-4-8 11
ρ
j
(t)=[X
j
(t) Y
j
(t) Z
j
(t)]
T
为卫星s
j
在协议地球坐标系中
的瞬时空间直角坐标向量
ρ
i
=[X
i
Y
i
Z
i
]
T
为观测站T
i
在协议地球坐标系中的空
间直角坐标向量。
为了确定观测站坐标和接收机钟差,至少需要4个伪
距观测量。假设任一历元t由观测站T
i
同步观测4颗卫
星分别为j=1,2,3,4,则有4个伪距观测方程
)(|)(|)(
~
)(|)(|)(
~
)(|)(|)(
~
)(|)(|)(
~
44
33
22
11
ttcttr
ttcttr
ttcttr
ttcttr
iii
iii
iii
iii
δ
δ
δ
δ
+?=
+?=
+?=
+?=
ρρ
ρρ
ρρ
ρρ
卫星定位技术与方法2005-4-8 12
若取观测站坐标的初始(近似)向量为X
i0
=(X
0
Y
0
Z
0
)
T
,改正数向量为δX
i
=(δX δY δZ)
i
T
,则线
性化取至一次微小项后得
或写为
式中
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
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i
i
i
i
iii
iii
iii
iii
i
i
i
i
i
i
i
i
Z
Y
X
tntmtl
tntmtl
tntmtl
tntmtl
t
t
t
t
tr
tr
tr
tr
δρ
δ
δ
δ
ρ
ρ
ρ
ρ
1)()()(
1)()()(
1)()()(
1)()()(
)(
)(
)(
)(
)(
~
)(
~
)(
~
)(
~
444
333
222
111
4
0
3
0
2
0
1
0
4
3
2
1
0)()( =+ tt
iii
lZa δ
[]
)()(
~
)(
)()()()()(
)(
0
4321
ttrtL
tLtLtLtLt
ttc
j
i
j
i
j
i
T
iiiii
ii
ρ
δδρ
?=
=
=
l
7
卫星定位技术与方法2005-4-8 13
其中
由此可得
上式的求解一般采用迭代法,根据所取观测站坐
标的初始值,在一次求解后,利用所求坐标的改
正数,更新观测站坐标初始值,重新迭代,通常
迭代2-3次即可获得满意结果。
当仅观测4颗卫星时,无多余观测量,解算是唯一
的。如果同步观测的卫星数n
j
大于4颗时,则需利
用最小二乘法平差求解。
212
0
2
0
2
00
}])([])([])({[)(
i
j
i
j
i
jj
i
ZtZYtYXtXt ?+?+?=ρ
)()(
1
tt
iii
laZ
?
?=δ
卫星定位技术与方法2005-4-8 14
误差方程组的形式为
根据最小二乘法平差求解
解的精度为:
m
z
为解的中误差,σ
0
为伪距测量中误差,Q
ii
为权系数阵
Q
z
主对角线的相应元素。
在GPS中,同时出现在地平线以上的可见卫星数不会多于
12个。测码伪距绝对定位模型广泛用于船只、飞机、车
辆等运动目标的导航、监督和管理。
T
ni
iiii
tvtvtvt
ttt
?
?
?
?
?
?
=
+=
)()......()()(
)()()(
21
v
lZav δ
[][])()()()(
1
tttt
i
T
ii
T
ii
laaaZ
?
?=δ
iiz
qm
0
σ=
[]
1
)()(
?
= tata
i
T
iz
Q
8
卫星定位技术与方法2005-4-8 15
测相伪距动态绝对定位法
在协议地球坐标系中,测相伪距的观测方程为为:
如果设
并考虑卫星钟差可利用导航电文中给出的参数加以修正,
则观测方程可改写成
其中
)()()()(
~
tTtIttR
j
ip
j
i
j
i
j
i
????= λ?
j
iii
j
i
j
i
j
i
j
i
j
i
NttntmtlttR ?+?= )()]()()([)()(
~
0
δρδρ X
)(
)()(
0
tNN
ttct
j
i
j
i
ii
λ
δδρ
=
=
卫星定位技术与方法2005-4-8 16
)(
)(
]1)()()([)( tLN
t
Z
Y
X
tntmtltv
j
i
j
i
i
i
i
i
j
i
j
i
j
i
j
i
++
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?=
δρ
δ
δ
δ
)()(
~
)(
0
ttRtL
j
i
j
i
j
i
ρ?=
于历元t,由观测站T
i
至卫星s
j
的距离误差方程可写为:
其中
与测码伪距的误差方程相比,测相伪距误差方程仅增加
了一个新的未知数N
i
j
,其余的待定参数和系数均相同。
如果在起始历元t
0
卫星s
j
被锁定(跟踪)后,观测期间没
有发生失锁现象,则整周待定参数N
i
j
只是与该起始历元
t
0
有关的常数。
9
卫星定位技术与方法2005-4-8 17
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
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+
?
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?
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...
)(
)(
...
1000
............
0010
0001
)(1)()()(
1.........
1)()()(
1)()()(
)(
...
)(
)(
2
1
2
1
222
111
2
1
tL
tL
tL
N
N
N
t
Z
Y
X
tntmtl
tntmtl
tntmtl
tv
tv
tv
jjjjjj
n
i
i
i
n
i
i
i
i
i
i
i
n
i
n
i
n
i
iii
iii
n
i
i
i
δρ
δ
δ
δ
若于历元t同步观测n
j
颗卫星,则可列出n
j
个误差方程:
观测量总数与所观测的卫星数n
j
相等,而待定未知数为
4+n
j
,因此利用测相伪距进行动态定位一般无法实时求
解。获得动态实时解的关键在于能否预先或在运动中可
靠地确定载波相位观测值的整周未知数。
卫星定位技术与方法2005-4-8 18
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
+
?
?
?
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?
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?
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?
?
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?
?
?
)(
...
)(
)(
)(1)()()(
1.........
1)()()(
1)()()(
)(
...
)(
)(
2
1
222
111
2
1
tL
tL
tL
t
Z
Y
X
tntmtl
tntmtl
tntmtl
tv
tv
tv
jjjjj
n
i
i
i
i
i
i
i
n
i
n
i
n
i
iii
iii
n
i
i
i
δρ
δ
δ
δ
)()()(
~
)(
00
tNttRtL
j
i
j
i
j
i
j
i
λρ +?=
如果初始整周未知数N
i
j
(t
0
)为已知,且在观测过程中接
收机保持对所测卫星的连续跟踪,则上式可简化为
其中
此时,若同步观测卫星数大于等于4时,也可获得唯一
实时解。
但载体在运动过程中,要始终保持对所测卫星的连续跟
踪,目前在技术上尚有一定困难,同时目前动态解算整
周未知数的方法,在应用上也有局限性。因此实时动态
定位中目前主要采用测码伪距为观测量的方法。
10
卫星定位技术与方法2005-4-8 19
[]
T
iiiii
T
ntiiii
iiii
ZYX
ttt
δρδδδδ
δ
=
=
+=
Z
vvvV
LZAV
)(...)()(
21
静态绝对定位原理
静态绝对定位时观测站是固定的,可以于不同
历元同步观测不同卫星,取得充分多的伪距观
测量,通过最小二乘平差,提高定位精度。
1.测码伪距静态绝对定位
若n
t
为观测历元数,在忽略接收机钟差随时间
变化的情况下,可得相应的误差方程:
卫星定位技术与方法2005-4-8 20
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
=
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
=
)(
...
)(
)(
)(
....
)(
)(
2
1
2
1
nti
i
i
i
nti
i
i
i
t
t
t
t
t
t
l
l
l
L
a
a
a
A
)()(
1
i
T
ii
T
ii
LAAAZ
?
?=δ
测码伪距静态绝对定位
其中
按最小二乘法求解:
在不同历元观测的卫星数一般不同,在组成上列系数阵
时应注意。如果观测的时间较长,接收机钟差的变化往
往不能忽略。根据不同情况,或者将钟差表示为多项式
形式,把多项式系数作为未知数在平差计算中求解(待
求未知参数总量为3+n
c
,n
c
为钟差模型系数个数);或
简单地对不同观测历元引入相异的独立钟差参数(待求
未知参数总量为3+n
t
,n
t
为观测的历元数)
11
卫星定位技术与方法2005-4-8 21
)()()()()()( tttttt
iiiiiiii
lNeρbXav +++= δδ
[]
[]
[]
T
n
iiii
T
n
iiii
T
iiii
T
i
T
n
iiii
j
j
j
NNN
tLtLtLt
ZYX
t
tvtvtvt
...
)(...)()()(
1...11)(
)(...)()()(
21
21
21
=
=
=
???=
=
N
l
X
b
v
δδδδ
测相伪距静态绝对定位
假设在测站T
i
于历元t同步观测的卫星数为n
j
,
根据动态绝对定位可写出误差方程组:
其中
卫星定位技术与方法2005-4-8 22
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
=
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
=
1...00
0.........
0...10
0...01
)(
)()()(
.........
)()()(
)()()(
)(
222
111
t
tntmtl
tntmtl
tntmtl
t
i
n
i
n
i
n
i
iii
iii
i
jjj
ea
iiiiiiii
t LNEρBXAV +++= δδ)(
[]
i
i
i
i
iiii
L
N
ρ
X
EBAV +
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
= δ
δ
其中
如果在观测站T
i
于不同历元t=t
1
,t
2
,…t
nt
,对相同
的卫星进行观测,则相应的误差方程组为
或
12
卫星定位技术与方法2005-4-8 23
[]
[]
T
ntiiii
T
ntiiii
T
ntiiii
T
ntiiii
ttt
ttt
ttt
ttt
)(...)()(
)(...)()(
)(....)()(
)(...)()(
21
21
21
21
ρρρρ
lllL
eeeE
vvvV
δδδδ =
=
=
=
?
?
?
?
?
?
?
?
?
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?
?
=
?
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?
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?
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?
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?
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?
?
=
)(...00
............
0...)(0
0...0)(
)(
...
)(
)(
2
1
2
1
nti
i
i
i
nti
i
i
i
t
t
t
t
t
t
b
b
b
B
a
a
a
A
()
T
iiii
iiii
NρXY
EBA
δδδ =
=?
()()
i
T
ii
T
ii
LY ????=
?1
δ
其中:
取符号
按最小二乘法求得
卫星定位技术与方法2005-4-8 24
1
3
3
?
+
≥++≥
j
j
tt
j
t
j
n
n
nnnnn即
注意事项
(1)由于未知数N
i
j
与所观测的卫星有关,在不同历元观测
不同卫星时,将会增加新的未知数,这不仅会使数据处理
变得复杂,而且有可能降低解的精度,因此在一个测站的
观测中,尽可能观测同一组卫星是适宜的。
(2)当观测卫星数为n
j
,观测历元数为n
t
时,在任一观测站
T
i
可得观测量的总数为n
j
× n
t
,同时待解的未知数包括:观
测站的3个坐标分量,n
t
个接收机钟差参数和与所测卫星
相应的n
j
个整周未知数。为了求解,观测量总数必须满
足:
13
卫星定位技术与方法2005-4-8 25
j
j
t
j
t
j
n
n
nnnn
+
≥+≥
4
4即
从上式可见,当所测卫星数为4,则观测历元数
应大于3。说明应用测相伪距法进行静态绝对定
位时,由于存在整周不确定性,在同样观测4颗
卫星的情况下,至少于3个不同历元对4颗相同
卫星进行同步观测。当观测时间较短,定位精
度要求不高时,可把接收机钟差视为常数,则
有
即在观测4颗卫星的情况下,理论上至少必须对
相同卫星同步观测2个历元。
卫星定位技术与方法2005-4-8 26
9测相伪距观测量精度高,有可能获得精度较高
的定位结果。但定位精度仍受卫星轨道误差和
大气折射误差等影响,只有当卫星轨道精度较
高,并以必要的精度对观测量加入电离层和对
流层等项修正,才能发挥测相法绝对定位潜
能;同时如何防止和修复整周变跳,对保障定
位精度十分重要。
9另外,整周未知数N
i
j
(t
0
),理论上是整数,但由于
观测误差和各修正量误差的影响,平差求解后
不再是整数。如果把非整数的整周未知数调整
为相近的整数,作为固定值代入重新求解其它
未知参数,所得的解称为固定解,而相应整周
未知数为非整数的解成为浮动解。
14
卫星定位技术与方法2005-4-8 27
[]
1
)()(
?
= tt
i
T
iz
aaQ
观测卫星的几何分布及其对绝对定位精度的影响
利用GPS进行绝对定位或单点定位时,定位精度主要取决
于
(1)所测卫星在空间的几何分布(通常称为卫星分布的
几何图形)
(2)观测量精度
1.绝对定位精度的评价
当以测码伪距为观测量,进行动态绝对定位时,其权系
数阵
可一般地表示为
卫星定位技术与方法2005-4-8 28
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
=
44434241
34333231
24232221
14131211
qqqq
qqqq
qqqq
qqqq
z
Q
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
=
333231
232221
131211
ggg
ggg
ggg
B
Q
如下矩阵:
其中元素q
ij
表达了全部解的精度及其相关性信息,是评价
定位结果的依据。上述权系数阵一般是在空间直角坐标系
中给出的,而实际为了估算观测站的位置精度,常采用其
在大地坐标系中的表达式。假设在大地坐标系中的相应点
坐标的权系数阵为
15
卫星定位技术与方法2005-4-8 29
根据方差与协方差传播定律:
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
??
=
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
=
=
BLBLB
LL
BLBLB
qqq
qqq
qqq
X
T
XB
sinsincoscoscos
0cossin
cossinsincossin
333231
232221
131211
H
Q
HHQQ
卫星定位技术与方法2005-4-8 30
为了评价定位结果,在导航学中,一般采用有关精度
因子(精度衰减因子、精度系数、精度弥散)DOP
(Dilution Of Precision)的概念,其定义:
m
x
=DOPσ
0
,DOP是权系数阵主对角线元素的函数,σ
0
伪距测量中误差。在实践中,根据不同要求,可选用
不同的精度评价模型和相应的精度因子,通常有:
?平面位置精度因子HDOP(horizontal DOP):相应的平面
位置精度
21
2211
0
)( qqHDOP
HDOPm
H
+=
?= σ
16
卫星定位技术与方法2005-4-8 31
高程精度因子VDOP(Vertical DOP):相应的高程精度为:
空间位置精度因子PDOP(Position DOP):相应的三维定位
精度:
接收机钟差精度因子TDOP(Time DOP),钟差精度:
几何精度因子GDOP(Geometric DOP),描述空间位置误
差和时间误差综合影响的精度因子,相应的中误差:
21
33
0
)(qVDOP
VDOPm
V
=
?= σ
21
332211
0
)( qqqPDOP
PDOPm
P
++=
?= σ
21
44
0
)(qTDOP
TDOPm
T
=
?= σ
[]
21
2221
44332211
0
)()()( TDOPPDOPqqqqGDOP
GDOPm
G
+=+++=
?= σ
卫星定位技术与方法2005-4-8 32
卫星分布的几何图形对精度因子的影响
? GPS绝对定位的误差与精度因子DOP的大小成正比,在
伪距观测精度σ
0
确定的情况下,如何使精度因子的数值
尽可能减小,是提高定位精度的一个重要途径。
?由于精度因子与所测卫星的空间分布有关,因此也称观
测卫星的图形强度因子。由于卫星的运动以及观测卫星
的选择不同,所测卫星在空间分布的几何图形是变化
的,导致精度因子的数值也是变化的。
?假设观测站与4颗观测卫星所构成的六面体体积为Γ,研
究表明,精度因子GDOP与该六面体体积的倒数成正
比。GDOP ∝ 1/Γ。
17
卫星定位技术与方法2005-4-8 33
?六面体的体积越大,所测卫星在空间的分布范
围也越大,GDOP值越小;反之,卫星分布范
围越小,GDOP值越大。
?理论分析得出:在由观测站至4颗卫星的观测方
向中,当任意两方向之间的夹角接近109.5
0
时,
其六面体的体积最大。但实际观测中,为减弱
大气折射的影响,所测卫星的高度角不能过
低。因此在满足卫星高度角要求的条件下,尽
可能使六面体体积接近最大。
?实际工作中选择和评价观测卫星分布图形:一
颗卫星处于天顶,其余3颗卫星相距120
0
时,所
构成的六面体体积接近最大。
卫星定位技术与方法2005-4-8 34
18
卫星定位技术与方法2005-4-8 35
?
?
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)(
)(
)(
)(
)(
)(
1
1
1
1
2
2
2
12
tZ
tY
tX
tZ
tY
tX
tt
Z
Y
X
i
i
i
i
i
i
()
21
222
ZYXv
s
++=
GPS接收机载体航速的测定
对于动态GPS用户,除了需要确定GPS接收机载
体的实时位置,往往还要测定载体的实时航行
速度。假设于历元t
1
和t
2
测定的载体实时位置分
别为X
1
(t
1
)和X
2
(t
2
),则其运动速度可简单地表示
为
由此可得载体运行方向的速度为
卫星定位技术与方法2005-4-8 36
?上述测定航速的方法,不需要新的观测量,计
算简单,测速的实质仍是定位。上述计算是在
时间段?t内的平均速度,如果计算过程中所取时
间间隔过短或过长,都难以正确描述载体的实
时运行速度。因此可以采用观测载波多普勒频
移的方法,来实时测定载体运行速度。
?由于GPS用户接收机载体和GPS卫星之间的相对
运动,接收机接收到的GPS载波信号与卫星发射
的载波信号频率不同,其间的频率差称为多普
勒频移。频移的大小与接收机与卫星之间距离
的变率有关。
19
卫星定位技术与方法2005-4-8 37
假设df为多普勒频移(已知观测量),f为卫星发射的载
波频率,c为光速,则有
如果大气折射对伪距观测量的影响已改正,则站星伪距
观测方程:
考虑卫星钟差可由导航电文给出的参数加以修正,则伪
距的时间变率为:
df
f
c
=ρ
j
i
j
i
j
i
tctc δδρρ ?+=
~
i
i
i
i
j
j
j
j
i
j
i
j
i
j
i
i
j
i
j
i
tc
Z
Y
X
Z
Y
X
nml
tc
δρ
δρρ
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?
?
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=
+=
~
~
卫星定位技术与方法2005-4-8 38
如果卫星的运动速度已知,则有误差方程:
当同步观测的卫星数大于4时,相应的误差方程组为:
?
?
?
?
?
?
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j
j
j
j
i
j
i
j
i
j
i
j
i
j
ii
i
i
i
j
i
j
i
j
i
j
i
Z
Y
X
nmlL
Ltc
Z
Y
X
nmlv
ρ
δ
~
LXAV +=
20
卫星定位技术与方法2005-4-8 39
式中
由此得:
上述计算的条件是卫星的运行速度已知(根据导航电文
所提供的数据进行计算)。
[]
[]
T
n
iii
T
iiii
T
n
iii
j
j
LLL
tcZYX
vvv
...
...
21
21
=
=
=
L
X
V
δ
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
=
1
............
1
1
222
111
jjj
n
i
n
i
n
i
iii
iii
nml
nml
nml
A
LAAAX
TT 1
)(
?
?=
卫星定位技术与方法2005-4-8 40
卫星运行速度计算的实用公式:
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
+??
=
iyi
iyiyxi
iyiyxi
cos0sin0
sincoscossincoscoscossin
sinsin)coscossin(cossincos
0
000
000
λλλλλ
λλλλλ
R
ury
urx
sin
cos
0
0
=
=
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
=
?
?
?
?
?
?
u
r
uru
uru
y
x
cossin
sincos
0
0
000
000
000
)2sin22cos1(
)2sin2cos(2sin
)2sin2cos(2
uucucu
uucucEEear
uucuciI
ucus
rcrsssss
icis
?+=
?+=
?+=
??=
ωλ
ss
s
s
s
s
s
s
Ee
nn
E
E
E
f
e
e
u
cos1
2
cos
2
cos
1
1
2
2
21
0
?
?+
=
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
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?
?
?
?
?
?
I
y
x
R
Z
Y
X
j
j
j
0
0
0
λ
21
卫星定位技术与方法2005-4-8 41
GPS测时主要有以下两种方法
1.单站单机测时:
应用一台GPS接收机在一个已知坐标的观测站上进行测
时的方法。
假设于历元t由观测站T
i
至观测卫星s
j
所得伪距
由于站星在协议地球坐标系中的坐标已知,几何距离已
知,卫星钟差和大气折射改正可根据导航电文中给出的
参数推算,则接收机钟差为
)()()()()()(
~
tTtIttcttctt
j
i
j
i
j
i
j
i
j
i
?+?+?+= δδρρ
)]()([
1
)()]()(
~
[
1
)( tTtI
c
tttt
c
tt
j
i
j
i
jj
i
j
ii
?+??+?= δρρδ
GPS测时
卫星定位技术与方法2005-4-8 42
?上述计算可见,当观测站坐标已知时,只需观测1
颗卫星,即可确定未知钟差差数;如果观测站坐
标未知,则至少同步观测4颗卫星,以便在确定观
测站位置的同时,确定接收机钟差(如前述的实
时绝对定位)。
?单站单机测时的目的在于确定用户时钟相对GPS时
的偏差,进一步根据导航电文给出的信息,计算
相应的协调时(UTC)。
22
卫星定位技术与方法2005-4-8 43
在两个测站上各设一台GPS接收机,同步观测同一卫星,来测定两
用户时钟的相对偏差,达到高精度时间比对的目的。
观测量之差为:
当观测站坐标已知时,两站用户时钟的相对钟差为:
共视法可消除卫星钟差影响,同时卫星轨道误差和大气折射误差也
将明显减弱,相对钟差精度较高。误差大小与观测站间的距离和使
用的测距码(P码、C/A码)有关,一般估计测时精度达数十ns。
)()()()()()(
~
)()()()()()(
~
22222
11111
tTtIttcttctt
tTtIttcttctt
jjjjj
jjjjj
?+?+?+=
?+?+?+=
δδρρ
δδρρ
)()()()()(
~
tTtIttctt
jjjj
??+??+?+?=? δρρ
)]()([
1
)]()(
~
[
1
)( tTtI
c
tt
c
tt
jjjj
??+??????=? ρρδ
2.共视法
卫星定位技术与方法2005-4-8 44
23
卫星定位技术与方法2005-4-8 45
作业
1.写出测码伪距和测相伪距的定位模型
2.怎样评定绝对定位的精度?
3. GDOP与卫星分布的几何图形有何关系?