摘自网络-GPS卫星定位的算法原理

按用户接收机天线在测量中所处状态分为：(转载自： 教 师联盟 网:东奥会计视频课件破解工具)（1）静态功能：通过接收到的卫星信息，确定地面某点的三维坐标。如果要确定一个人（或船只、车辆、飞机等）所处的位置，使用的卫星不能少于（ ） a. 一颗 b. 两颗 c. 三颗 d. 六颗 c 目录 面 板开关 全球定位系统 gps测量原理 gps的组成 gps应用 知识点导航 全球定位系统及其应用 / / gps定位原理 在海湾战争中，美国获取轰炸的信息资料主要应用了（ ） ① 遥感技术 ② 地理信息系统 ③ 全球定位技术 ④ 多媒体合成技术 a. ①③ b. ②④ c. ①② d. ③④ a 目录 面 板开关 全球定位系统 gps测量原理 gps的组成 gps应用 知识点导航 三、全球定位系统组成 全球定位系统及其应用 / / 全球定位系统组成 空间部分 24颗卫星星座 用 户 设 备 地 面 控 制 1个主控站 3个注入站 5个监控站 目录 面 板开关 全球定位系统 gps测量原理 gps的组成 gps应用 知识点导航 全球定位系统及其应用 / / 全球定位系统组成 车载gps 目录 面 板开关 全球定位系统 gps测量原理 gps的组成 gps应用 知识点导航 全球定位系统及其应用 / / 全球定位系统组成 型测地型接收机 天线单元 接收单元 目录 面 板开关 全球定位系统 gps测量原理 gps的组成 gps应用 知识点导航 全球定位系统及其应用 / / 全球定位系统组成 gps最初是为军事应用而建立的，至今仍然由美国国防部控制。、gps有源天线开环测量方案当待测终端（简称dut）开机后，通过测量天线获取gps信号发生器的特定信号——该信号可以是单星静态信号，也可以是多星动态信号（通过信道产生），控制端通过时间参量不断控制暗室转台的状态和极化分量的切换，以实现测量。

静态定位，即在定位过程中，接收机天线(观测站)的位置相对于周围地面点而言，处于静止状态；而动态定位则正好相反，即在定位过程中，接收机天线处于运动状态，定位结果是连续变化的。

绝对定位亦称单点定位，是利用GPS独立确定用户接收机天线(观测站)在WGs一84坐标系中的绝对位置。相对定位则是在wGs一84坐标系中确定接收机天线(观测站)与某一地面参考点之间的相对位置或两观测站之间相对位置的方法。

各种定位方法还可有不同的组合，如静态绝对定位、静态相对定位、动态绝对定位、动态相对定位等。目前工程、测绘领域，应用最广泛的是静态相对定位和动态相对定位。

1绝对定位原理

5.2gps的组成gps定位系统由gps卫星空间部分、地面控制部分和用户gps接收机三部分组成。gps系统是飞机接受卫星的单向信号，利用接收gps卫星的信号的时间差，算出飞机接收机距离该卫星的距离，然后利用几个不同卫星之间的距离，用空间几何的办法计算出飞机的位置的。载体上的 gps 接收机天线在跟踪 gps 卫星的过程中相对地球而运动，接收机用 gps 信号实时地测得运动载体的状态参数（瞬间三维位置和三维速度） gps 最初就是为军方提供精确定位而建立的，至今它仍然由美国军方控制。

设接收机天线的相位中心坐标为(X，Y，Z)，则有

ρ2=(X―Xs)2+(Y一Ys)2+(Z―Zs)2

上式中卫星的瞬时坐标(Xs，Ys，Zs)可根据导航电文获得，为已知，而ρ为伪距观测值，也可以由观测数据文件得到。因此，上述方程只有三个未知数。可见，用户用GPS接收机在某一时刻只要同时接收三颗以上的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卫星的空间坐标，据此利用距离交会法解算出测站P的位置。

如图6-11，设在时刻ti在测站点P用GPS接收机同时测得P点至三颗GPS卫星S1、S2、S3的距离ρ1、ρ2、ρ3，通过GPS导航电文解译出该时刻三颗GPS卫星的三维坐标分别为(Xj，Yj，Zj)，j=1，2，3。用距离交会的方法求解P点的三维坐标(X，Y，Z

)的观测方程为：

(6-1)

解求上述方程即可求得测站点P的三维坐标。

GPS卫星绝对定位原理

图6-11 GPS卫星绝对定位原理

但是由于GPS采用了单程测距原理，而卫星钟与用户接收机钟又难以保持严格同步，因此实际观测中，观测站至卫星之间的距离ρ中含有卫星钟与接收机钟同步差的影响，另外还含有载波在运行过程中电离层、对流层折射的影响，因此称为伪距。卫星钟差，电离层、对流层折射可以通过导航电文中所给出的有关参数加以修正，但接收机钟差却一般难以预先准确地确定，所以通常将接收机钟差当做一个未知数，与测站点坐标一起在数据处理中进行解算。这样在一个观测站上要实时解出4个未知参数，即3个点位坐标分量和l个钟差参数，就至少同时观测到4颗卫星。

当用户接收机安置在运动的载体上，并处于动态的情况下，确定载体瞬时绝对位置的定位方法，称为动态绝对定位，一般用于飞机、船舶及陆地车辆的导航，在航空物探和卫星遥感中也有广泛的用途。当接收机天线处于静止状态的情况下，以确定观测站的绝对坐标的方法，称为静态坐标绝对定位，一般用于测定观测站在wGs一84系统中的绝对坐标。

gps定位误差的因素：定位误差的因素：  由于卫星轨道变化  以及卫星电子钟不准确  以及定位信号穿越电离层和地表对流层3 3gisgisgisgis与遥感的集成， 可以三个不同的层次与遥感的集成， 可以三个不同的层次[ehlers][ehlers]： ：分离的， 通过文件转换工具在不同系统之间传输文件。868 全球卫星定位原理 全球卫星导航定位系统的组成，定位信号及其结构，基本定位模式与原理分析，定位误差源及处理，精密单点定位与网络rtk。gps的定位过程中，其广播讯号受到许多因素的影响，如大气层折射、卫星轨道位置偏差及时钟误差等等，而会使得其定位精确度受到影响。

差分改正可将gps位置的精度提高到接收机指定精度。5.2gps的组成gps定位系统由gps卫星空间部分、地面控制部分和用户gps接收机三部分组成。因为一般情况下，从卫星反馈到地面的gps信号很小（一般为—160dbw），如果对方采取瞄准式干扰、阻塞式干扰或欺骗式干扰，都会使gps接收机无法正常工作，从而使其定位、导航精度降低或产生误导，这就如同“摘”去了舰队、机群、各种导弹的“眼睛”。

GPS卫星相对足位原理 -

图6―12 GPS卫星相对足位原理

在实际作业中，也有用多台接收机置于多条基线端点，通过同步观测GPS卫星以确定多条基线向量。gps定位原理

gps定位误差的因素：定位误差的因素：  由于卫星轨道变化  以及卫星电子钟不准确  以及定位信号穿越电离层和地表对流层3 3gisgisgisgis与遥感的集成， 可以三个不同的层次与遥感的集成， 可以三个不同的层次[ehlers][ehlers]： ：分离的， 通过文件转换工具在不同系统之间传输文件。在高分辨率遥感卫星的高精度定轨定姿及遥感影像的高精度定位方面，该项目研究成果将卫星定轨精度提高到3-4厘米，使卫星编队的相对定轨精度达到2-4毫米，使星敏定姿精度达到3-5角秒，将遥感对地目标直接定位精度从300多米提高到20米以内。高分二号卫星研制在诸多方面实现了技术突破：实现了米级空间分辨率、多光谱综合光学遥感数据获取，攻克了长焦距、大f数、轻型相机及卫星系统设计难题，突破了高精度高稳定度姿态机动、高精度图像定位，提升了低轨道遥感卫星长寿命高可靠性能，对于推动我国卫星工程水平提升，提高我国高分辨率对地观测数据自给率具有重要意义。

相对定位常使用的基本观测量是载波相位。相对定位的观测量可以是原始的载波相位观测量(又称非差相位观测量)，也可以是在观测站、卫星、历元之间组合的差分观测量。用原始的非差相位进行的相对定位称为非差模式；用差分相位进行的相对定位称为差分模式。差分模式根据所用差分观测量的不同，又分为单差模式、双差模式和三差模式。

由于相对定位精度很高，因此测量中常用相对定位法。gps定位原理下面重点讨论相对定位的实施.

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