2.GPS定位原理
GPS差分定位的原理与技巧
GPS差分定位的原理与技巧引言全球定位系统（GPS）是一项利用卫星信号进行定位的技术，而差分定位则是GPS技术中的一种精确定位方法。
通过差分定位，我们可以在各种环境条件下获得更准确的位置信息。
本文将介绍GPS差分定位的原理和一些常用的技巧。
一、GPS差分定位的原理1.1 卫星定位原理GPS系统由一系列卫星组成，这些卫星分布在地球轨道上，并通过无线电信号将位置和时间信息传输到地面接收器中。
地面上的接收器通过接收至少三颗卫星的信号，并根据信号传播时间来确定自身的位置。
1.2 差分定位原理差分定位使用了额外的参考站和接收器，参考站接收到卫星信号后根据已知的位置信息计算出精确的位置，并将该信息传输给需要定位的接收器。
接收器通过参考站提供的信息进行差分计算，从而得出更准确的位置信息。
二、GPS差分定位的技巧2.1 双频测量双频测量是提高差分定位精度的有效技巧之一。
在传统的单频GPS接收器中，测量信号的频率只有L1波段（约1.575 GHz）。
而双频接收器可以同时接收L1和L2波段的信号，通过测量两个波段之间的相位差异，可以消除大气延迟等误差，提高位置测量的准确性。
2.2 选择合适的参考站选择合适的参考站对于差分定位的精确性至关重要。
参考站应该位于距离需要定位的位置较近的地方，并且在同一时刻接收到与目标接收器相同的卫星信号。
较近的距离可以减少信号在大气和地球表面传播过程中的误差，确保参考站与目标接收器之间的测量结果一致。
2.3 实时差分定位实时差分定位是指在接收器附近设置一个移动的参考站，实时计算并广播差分信息。
接收器通过接收差分信息进行实时定位，可以实现高精度的实时导航。
这种技巧广泛应用于航空、海洋和陆地测量等领域。
2.4 接收器设置与运维为了获得高质量的差分定位结果，接收器的设置和运维也非常重要。
首先，接收器应该放置在开阔的空地上，以便接收到更多的卫星信号。
其次，接收器的天线应与卫星视线保持良好的对齐，避免信号的阻塞或干扰。
GPS接收机操作规程
GPS接收机操作规程一、基本概念和原理：1.GPS（全球定位系统）接收机是一种利用卫星信号确定地理位置的设备。
它通过接收来自卫星的信号，并计算出自身在地球上的位置坐标。
2.GPS接收机工作原理是利用三个或以上的卫星信号进行定位，在接收到卫星信号后，通过测量信号的传播时间差来计算自身的位置。
二、操作前的准备：1.确保GPS接收机的电量充足，如电量不足应及时充电。
2.确定所需的定位模式，包括实时定位、差分定位等。
根据实际需求选择合适的定位模式。
3.确保GPS接收机的天线没有受到遮挡，以确保能够接收到卫星信号。
4.查看接收机的操作说明书，了解接收机的各个功能、按钮和界面。
三、GPS接收机的操作步骤：1.打开GPS接收机的电源开关，等待接收机启动完成。
2.设置定位模式：根据实际需要选择合适的定位模式，一般选择实时定位模式。
3.设置卫星系统：根据实际情况选择要接收的卫星系统，一般选择GPS和GLONASS卫星系统。
4.等待接收卫星信号：在开阔地段等待接收机接收到足够数量的卫星信号。
接收机通常会显示接收到的卫星数量。
5.设置使用单位：根据实际需求选择合适的坐标和距离单位。
6.进行定位测量：接收机接收到足够数量的卫星信号后，可以进行定位测量。
一般可以通过操作面板上的按钮来启动测量功能。
7.等待定位结果：接收机会进行计算，并显示定位结果，包括经度、纬度、海拔高度等信息。
8.定位结果的准确性：在定位结果中会显示定位的准确性，一般以位置精度和时间精度来表示。
较低的位置精度和时间精度表示定位结果较为准确。
9.定位结果的记录和存储：可将定位结果记录下来，可以通过接收机的存储功能将结果保存到接收机的存储设备中，也可以通过其他设备进行记录。
10.关闭GPS接收机：在使用完毕后，应及时关闭GPS接收机的电源开关，以节省电量。
四、注意事项：1.使用时应避免阻挡GPS接收机的天线，以确保能够正常接收到卫星信号。
2.操作时应避免在电磁干扰较大的地方使用GPS接收机，以避免信号干扰导致定位不准确。
gps的基本工作原理
GPS的基本工作原理GPS的基本工作原理是利用高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。
GPS通过接收来自至少四个卫星的信号，并从中提取出卫星的位置、速度、方向等信息，然后通过计算这些信号传播到接收机所需要的时间，可以确定出接收机的位置。
具体来说，GPS卫星发射的信号中含有卫星的位置信息，接收机接收到卫星信号后，通过测量信号传播时间，可以计算出接收机与卫星之间的距离。
由于卫星的位置是已知的，所以可以通过计算得到接收机的三维位置坐标（经度、纬度和高度）。
另外，由于地球自转、公转和地球本身形态的变化等多种因素影响，接收机与卫星之间的距离还会存在误差。
为了消除误差，接收机会接收到多个卫星的信号，并对它们进行比较和计算，最终得到准确的位置信息。
在实际应用中，GPS接收机通常会接收到来自至少四个卫星的信号，通过计算这些信号传播到接收机所需要的时间，可以确定出接收机的位置。
同时，GPS 还可以提供速度、时间等其他信息。
由于GPS定位精度高、稳定性好、使用方便等特点，它被广泛应用于导航、定位、测量等领域。
除了GPS，还有以下常见的导航方式：陀螺仪导航：这种方式常用于航空、航海和地面车辆等领域。
陀螺仪导航通过高速旋转的陀螺仪来感知方向，并利用加速度计和磁力计来修正误差，实现精准导航。
惯性导航：这种方式基于牛顿运动定律，通过测量物体的加速度和角速度等信息，计算出物体的速度、位置和姿态。
惯性导航系统需要初始对准，即确定初始位置和方向，然后通过积分运算得到连续的位置和姿态信息。
激光雷达导航：这种方式利用激光雷达传感器测量物体与周围障碍物之间的距离和角度等信息，实现导航。
激光雷达导航精度高、抗干扰能力强，常用于机器人、无人驾驶等领域。
视觉导航：这种方式利用摄像头或图像传感器获取周围环境的图像或视频信息，然后通过图像处理和计算机视觉技术来识别和跟踪路径、标志等，实现导航。
视觉导航具有灵活性高、适应性强等特点，但计算复杂度高、对环境光照条件敏感等缺点也需要克服。
gps的定位原理
gps的定位原理
GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的简称，是一
种通过卫星定位技术来确定地理位置的系统。
GPS的定位原理基于三角测量的原理，利用三颗或多颗卫星
来确定接收器的位置。
GPS系统由24颗主要卫星和数十颗备
用卫星组成，这些卫星围绕地球轨道运行，每颗卫星以恒定的速度、高度和方向运行。
当用户使用GPS设备时，设备会自动搜索信号，并从接收到
的多颗卫星信号中提取信息。
每颗卫星会向接收器发射包含时间戳和卫星位置的信号。
通过测量信号传输时间的延迟和知道卫星位置的数据，GPS接收器能够计算出与每颗卫星的距离。
接收器收集到至少三颗卫星的信号后，就可以通过三角测量来确定位置。
三角测量是一种通过测量三角形的三个角度或边长来确定三角形的位置和形状的方法。
在GPS中，每颗卫星都
代表一个角点，而用户接收器则是另外一个角点。
通过测量用户接收器与每颗卫星的距离，可以构建出三角形，并确定接收器的位置。
为了提高定位的准确度，GPS接收器通常会接收更多的卫星
信号，并利用四颗或更多卫星的信号进行定位。
接收器会对信号进行更精确的时间测量和卫星的位置计算，从而提高定位的准确性。
总结起来，GPS的定位原理是利用多颗卫星的信号来测量接
收器与卫星的距离，并通过三角测量的方法确定接收器的位置。
通过接收更多卫星信号和精确的测量计算，可以提高定位的准确度。
gps定位原理
gps定位原理
GPS定位原理是通过接收来自卫星的信号，计算其传播时间
差来确定接收器的位置。
GPS系统由一组位于地球轨道上的
卫星和接收器组成。
GPS接收器同时接收多颗卫星发出的信号，并测量从卫星到
接收器的信号传播时间。
每颗卫星均有精确的位置和时间信息，并将这些信息作为导航信号传输。
接收器会计算接收到信号的时间差，并使用三角定位法来确定自身的位置。
三角定位法是基于两个卫星定位位置和一个接收器位置的几何关系进行计算。
接收器首先计算出与两个卫星的距离，然后通过将这两个距离与对应卫星的位置信息进行匹配，从而确定接收器的位置。
通常至少需要接收到来自3颗卫星的信号才能准确确定位置，当接收到更多的卫星信号时，会使定位结果更加精确。
此外，定位还可能受到其他因素的影响，例如信号的传播速度可能会受到大气层中的湿度和温度变化的影响。
因此，定位时会校正这些因素，以获得更加准确的位置信息。
总体来说，GPS定位原理是基于卫星和接收器之间的信号传
播时间差来计算位置的。
通过接收多颗卫星的信号并利用三角定位法来确定位置，GPS系统能够提供人们准确的定位服务。
GPS定位原理和简单公式
GPS定位原理和简单公式全球定位系统（Global Positioning System）是美国第二代卫星导航系统。
是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的，它采纳了子午仪系统的成功经验。
和子午仪系统一样，全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。
按目前的方案，全球定位系统的空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。
21+3颗卫星均为近圆形轨道，运行周期约为11小时58分，分布在六个轨道面上（每轨道面四颗），轨道倾角为55度。
卫星的分布使得在全球的任何地方，任何时间都可观测到四颗以上的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图形（DOP）。
这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
地面监控部分包括四个监控站、一个上行注入站和一个主控站。
监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。
监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。
主控站设在范登堡空军基地。
它对地面监控部实行全面控制。
主控站主要任务是收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据，利用这些数据计算每颗GPS卫星的轨道和卫星钟改正值。
上行注入站也设在范登堡空军基地。
它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入到卫星。
这种注入对每颗GPS卫星每天进行一次，并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。
全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点，是迄今最好的导航定位系统。
随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。
上述四个方程式中待测点坐标x、y、z 和Vto为未知参数，其中di=c△ti (i=1、2、3、4)。
di (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。
△ti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。
gps定位的原理
gps定位的原理
GPS定位的原理。
GPS（全球定位系统）是一种通过卫星信号来确定地理位置的技术。
它是由美
国国防部开发的，现在已经成为了全球范围内最常用的定位技术之一。
GPS定位
的原理主要基于三角测量原理，通过接收来自卫星的信号来确定接收器的位置，下面我们来详细了解一下GPS定位的原理。
首先，GPS系统由24颗卫星组成，它们以不同的轨道和高度分布在地球周围。
这些卫星每天都会绕地球两次以上，它们通过无线电信号向地面上的GPS接收器
发送信号。
当GPS接收器接收到来自至少三颗卫星的信号时，就可以利用三角测
量原理来确定自己的位置。
其次，GPS接收器接收到卫星信号后，会测量信号的传播时间。
由于信号的传
播速度是已知的，因此通过测量信号的传播时间，就可以计算出信号的传播距离。
接着，GPS接收器会利用三个卫星的信号来确定自己的位置。
通过三角测量原理，可以得出接收器与每颗卫星之间的距离，然后将这些距离叠加到一张地图上，就可以确定接收器的位置。
最后，GPS定位的精度受到多种因素的影响，比如大气层的影响、地形的遮挡、信号传播的多径效应等。
为了提高GPS定位的精度，可以采取一些措施，比如增
加接收卫星的数量、使用差分GPS技术、采用惯性导航系统等。
总的来说，GPS定位的原理是基于卫星信号的三角测量原理，通过测量卫星信
号的传播时间和距离，来确定接收器的位置。
虽然GPS定位受到一些因素的影响，但是通过一些技术手段可以提高其精度。
随着技术的不断发展，相信GPS定位技
术会在未来得到更广泛的应用。
2GPS原理
GPS 测量基础一、 什么是GPS？GPS有什么作用？GPS是NA VSTAR GPS（NAV igation S ystem with T ime A nd R anging G lobal P ositioning S ystem）的简称，即授时与测距全球定位导航系统。
“我现在地球什么位置？”是长期困扰人们的问题，GPS的出现使得这一问题得以完美的解决。
对于这一问题，一个很容易的想到解决办法，就是通过观察自己周围的物体，将其作为参照物，从而确定自己的相对位置。
但是，当周围没有任何参照物时，例如在沙漠或海洋中，怎么办？几百年来，人们通过观察太阳和恒星，来解决定位和导航问题，在陆地上测量员和探险家也利用类似的参考点，进行测量工作和指示方向。
然而，这种方法具有相当的局限性，如当有云层出现时，太阳和恒星无法看见，另外，即使使用很高精度的观测，定位的精度也不是很高。
第二次世界大战后，美国国防部对提高绝对定位精度的重要性的认识，提高到新的高度，在随后的25年中，相继启动了多项研究和试验，包括传输、定时等，所有这些项目均可实现定位，但在精度和性能方面，仍不尽人意。
从70年代起，GPS作为一个新的项目提出，项目设想可以满足美国政府各部门的需求，声称在任何时间、任何地点、任何气象条件下，均可自己精确确定自己的位置。
GPS是基于卫星的定位系统，它利用24颗卫星协同工作，为用户提供高精度的定位信息。
“精确”的概念对于不同的场合有着不同的意义，对于旅行和士兵来说，15米即可满足需要，对于海洋中的船只，5米的精度即可视为精确，而对于陆地测量员来说，“精确”是指要有1cm 甚至更高的精度。
GPS可满足上述不同的应用场合的要求，其差别在于所使用的设备和技术不同。
GPS的设计初衷是应用于军事上的，在地球上任何时间、任何地点快速定位。
随着这一设计目标的实现，人们发现除在军事中应用外，GPS在民用行业中也可以得到广泛的应用，最先应用GPS的民用行业是航海和测量，如今其应用的领域已经从汽车营运的管理到工业自动化等诸多领域。
gps定位模块原理
gps定位模块原理
GPS定位模块工作原理在于利用全球定位系统（Global Positioning System，GPS）的信号来确定设备的位置。
具体工
作原理如下：
1. 卫星发射信号：全球定位系统由一组位于太空中的卫星组成，这些卫星会持续地发射无线电信号。
2. 接收卫星信号：GPS定位模块内部会接收到至少4颗卫星发射的信号。
每颗卫星都会发射包含信息的无线电信号，比如卫星的标识和当前时刻。
3. 信号传输：接收到的卫星信号会被GPS定位模块内部的接
收器进行处理，然后将处理后的信号传输给处理器。
4. 信号处理：处理器会解码接收到的信号，得到每颗卫星的标识和当前时刻的信息。
5. 测距计算：GPS定位模块会使用接收到的卫星信号的时间
差来计算设备与卫星的距离。
距离的计算是根据信号的传播速度和信号在大气中传播的时间来进行的。
6. 定位计算：通过接收到的多颗卫星的距离信息，GPS定位
模块会进行三角定位计算，以确定设备的精确位置。
7. 位置信息输出：GPS定位模块会将设备的位置信息输出给
连接的设备，比如导航系统或者地图应用。
整个过程中，至少需要接收到4颗卫星的信号才能进行定位计算。
如果接收到的卫星信号数量更多，精度会更高。
同时，GPS定位模块需要具备良好的天线接收能力和对信号进行快速和准确处理的能力，以获得更好的定位效果。
gps定位器原理
gps定位器原理GPS定位器原理。
GPS（Global Positioning System）全球定位系统是一种通过卫星信号来确定地理位置的技术。
GPS定位器是利用这种技术制造的设备，它可以帮助人们确定自己的位置，并且在导航、地图、航海、军事、天文等领域有着广泛的应用。
那么，GPS定位器的原理是什么呢？首先，GPS定位器接收来自卫星的信号。
目前，全球有大约30颗左右的GPS 卫星，它们以不同的轨道高度和位置分布在地球的轨道上。
这些卫星不断地向地面发射无线电信号，信号中包含了卫星的位置和时间信息。
接收到卫星信号的GPS定位器会计算信号传播的时间差，并根据这个时间差来确定自己与卫星的距离。
GPS定位器至少需要接收来自三颗卫星的信号才能确定自己的二维位置，而接收来自四颗卫星的信号则可以确定自己的三维位置。
接下来，GPS定位器通过三角测量法来确定自己的位置。
三角测量法利用了三角形的几何原理，根据自己与至少三颗卫星的距离来确定自己的位置。
当然，由于地球不是一个理想的球体，而是一个略微扁球形，所以在进行三角测量时需要进行一定的修正，以确保定位的准确性。
除了定位功能，GPS定位器还可以提供导航功能。
它可以根据自己的位置和目的地的位置来计算最佳的行驶路线，并在行驶过程中提供实时的导航指引。
这一功能对于驾驶人员和户外爱好者来说都非常实用，可以帮助他们更加方便、快捷地到达目的地。
另外，GPS定位器还可以用于时间同步。
由于每颗卫星都会定期发送自己的时间信息，GPS定位器可以利用这些信息来校准自己的时间，确保自己的时间与全球统一的协调世界时（UTC）保持同步。
总的来说，GPS定位器的原理主要是通过接收卫星信号并进行距离测量，利用三角测量法来确定自己的位置，同时还可以提供导航和时间同步等功能。
它的应用范围非常广泛，不仅在日常生活中有着重要的作用，而且在军事、航海、航空等领域也有着重要的应用价值。
随着技术的不断发展，相信GPS定位器的功能和性能还会不断得到提升，为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。
GPS及其定位技术原理
GPS及其定位技术原理GPS（全球定位系统）是基于卫星导航技术的一种定位系统。
它通过一系列卫星在空间中进行广播，接收用户设备信号并计算出设备的位置信息。
GPS定位技术原理主要包括卫星轨道和时钟校正、信号传输和接收以及位置解算三个部分。
首先，GPS系统由一组卫星构成，它们分布在固定的轨道上。
通过恒星导航计算得到星座中每颗卫星的精确位置，并利用测控站进行周期性的轨道修正。
此外，为了保持卫星的时间准确性，GPS系统采用了高精度的原子钟进行时钟校正，以确保卫星和地面设备之间的时间同步。
其次，GPS系统通过无线电波在卫星与用户设备之间进行信号传输。
卫星将包含时间、位置和健康状态等信息的导航消息进行广播，用户设备则通过天线接收这些信号。
GPS信号频率较高，可直接穿过大气层，但在传输过程中还是会受到电离层、大气湿度和建筑物等的影响。
因此，GPS系统通过频率扩展、编码和差分改正等技术来提高信号质量和抗干扰能力。
最后，用户设备通过接收多个卫星的信号并计算出其与各卫星之间的距离，从而进一步确定设备的位置。
设备需要同时接收至少4颗卫星的信号才能进行定位，因为每颗卫星提供了三个未知数（x，y，z坐标）以及一个时间未知数。
设备利用接收到的卫星信号中包含的导航数据计算出距离，并通过多边测量法来确定自己的位置。
这个过程采用了三角形计算、椭球面模型和时间同步等数学原理和方法。
需要指出的是，由于各种因素的影响，GPS定位并不是百分之百准确的，可能存在一定的误差。
常见的误差主要包括天线相位中心偏差、大气延迟、多径效应（信号反射导致的多个接收点）和钟差等。
为了提高定位精度，现代GPS系统还引入了差分GPS和增强型GPS技术。
差分GPS利用信号传输过程中的误差参量进行纠正，而增强型GPS则结合了其他辅助定位技术，如惯性导航系统和地面基站等，提供更高精度的定位结果。
总之，GPS定位技术基于卫星导航原理，通过卫星轨道和时钟校正、信号传输和接收以及位置解算等步骤来确定用户设备的具体位置。
GNSS(GPS)静态测量
2、卫星状况预报：
根据测区卫星历书数据，对卫星状况进行预报，选择合适的观测时间段的依据。
3、确定作业方案：
根据卫星状况、测区的实际情况，确定出具体的作业方案（包括分组情况、 GPS观测时段及测站分配）。
4、外业观测：
根据调度指令、按照作业规范进行外业观测。
特点：具有扩展速度快，图形强度较高，作业 方法简单，需要接受机数量较少。
适用范围：常用于建立B、C、D图形
1、三角形网
以三角形作为基本图形所构成的GPS网。 起始点位：1 2 3
第一个时段观测结束后1换至4 第二个时段观测结束后2换至5 第三个时段观测结束后3换至6 特点： 优点：几何强度高、抗粗差能力强、可靠性高 缺点：工作量大
三、GPS网的规范
2、多边形网 以多边形（边数大于等于4）作
为基本图形构成的GPS网 起始点位：1 2 3 4
第一个时段观测结束后1，2换至5， 6
第二个时段观测结束后3，4换至7， 8 特点：
效率高，工作量较小；图形强度 不如三角形网
三、GPS网的规范
三、GPS网的基本规范
级别
项目
B
C
D
卫星截止高度角/（度） 10
3、成果验收：
有甲方组织对乙方所提交的测量成果进行验收，验收 的内 容包括对所提交成果资料按照技术设计和技术规范进行检查， 对观测基线进行抽查等。
二、静态测量
第三节、GPS测量中的几个基本概念
1、观测时段：
从测站上开始接收卫星信号起，至停止接收卫星信号间的连续工作的时间段称 为观测时段。
同精度、不同等级的GPS测量对每点观测的时段数及时段长度具有不同的要求。
gps定位工作原理
gps定位工作原理
GPS定位是通过全球卫星定位系统(Global Positioning System, GPS)来确定物体或者用户的精确位置的技术。
GPS系统由一
组卫星、地面监控站和用户设备组成。
GPS系统中的卫星是通过无线电信号进行通信的，它们绕地
球轨道运行并不断地向地面发送信号。
地面监控站接收这些信号，并计算卫星的位置和运动轨迹。
当用户设备启动GPS定位功能时，它会接收来自至少四颗卫
星的信号。
这些信号包含卫星的位置和信号发送的时间。
通过测量信号的传输时间，用户设备可以确定自身与卫星的距离。
通过接收来自至少四颗卫星的信号，并且利用卫星的位置和信号传输时间的信息，用户设备可以计算出自身的精确位置。
这是通过三角测量方法实现的，其中每颗卫星都代表了一个定位半径。
除了卫星信号，GPS定位还需要考虑地球的形状和大气层对
信号传输的影响。
因此，考虑到这些因素，GPS定位的精确
性可能会受到一些误差的影响。
为了提高定位的准确性，卫星导航系统通常会使用多路径效应和差分GPS技术来进行校正。
总的来说，GPS定位的工作原理是通过接收来自卫星的信号
来计算地理位置。
通过使用多个卫星和三角测量方法，用户设备能够准确地确定自身的经度、纬度和海拔高度。
这项技术在
许多领域中都得到了广泛应用，包括导航、车辆追踪、测绘和军事应用等。
GPS定位基础知识介绍
GPS定位基础知识介绍GPS（全球定位系统）是一种由美国建立的全球导航卫星系统，可提供地理位置和时间信息。
本文将介绍GPS的基础知识，包括工作原理、应用领域以及其优缺点。
GPS的工作原理是基于三角测量原理。
地球上的GPS接收器通过接收来自多颗卫星的信号，然后计算信号的传播时间来确定接收器与卫星之间的距离。
通过同时测量多颗卫星的距离，GPS接收器可以确定其自身的位置。
GPS系统由三部分组成：空间部分、控制部分和用户接收器。
空间部分由一组维护和监控卫星组成，它们以几何图形的方式分布在地球轨道上，确保全球覆盖。
控制部分由多个地面站组成，负责监控卫星的状态和轨道。
用户接收器是用于接收和处理来自卫星的信号，计算位置和时间。
GPS在各个领域具有广泛的应用。
在航空和航海中，GPS可以精确地定位飞机和船只，提供准确的导航信息。
在汽车导航中，GPS可以帮助驾驶员确定行车路线，并提供实时交通信息。
在军事领域，GPS被用于军事导航和目标定位。
此外，GPS还被用于地图制作、测量和勘探、气象预测等领域。
然而，GPS也存在一些缺点。
首先，GPS信号在穿过建筑物、树木和其他遮挡物时会受到干扰，导致定位不准确。
其次，由于GPS是由美国建立和控制的，有可能被用于军事目的，因此在一些国家受到限制。
最后，GPS无法在水下和密闭空间中工作，限制了其在一些领域的应用。
为了克服这些问题，目前一些辅助定位技术已经出现，例如差分GPS 和增强GPS。
差分GPS通过与基准站的通信来消除定位误差。
增强GPS则使用一些辅助设备和传感器来提供更精确的位置信息。
总而言之，GPS是一种全球导航卫星系统，可通过卫星信号提供准确的地理位置和时间信息。
它在航空、航海、汽车导航、军事以及地图制作等领域应用广泛。
然而，GPS也存在一些缺点，包括受干扰、受限制和无法在水下工作。
为了提高定位精度，一些辅助技术也被应用。
第四章GPS卫星定位的基本原理 第二节伪距法定位
Vu Au dX Lu
式中 Vu (v1v2 vn )
Au
l1 m1 n1 1
l2
m2
n2
1
ln mn nn1
Lu (L1L2 Ln )
GPS测量定位技术
三、伪距法定位的计算
根据最小二乘原理求解得 dX ( Au Au )1 ( （Au4L-u1) 1）
测站未知数中误差
mx
但是，由于P码受美国军方控制，一般用户无法得到，只能利用C/A 码进行伪距定位，加之美国对利用GPS有限制政策，在采用SA技术时， 利用C/A码进行伪距定位的精度降低至约100m，远远不能满足高精 度单点定位的要求。
GPS测量定位技术
四、伪距定位法的应用
若要提高测站点间的相对位置精度。则可用若干台接收 机同时对相同的卫星进行伪距测量，此时卫星星历误差、 卫星钟的误差、电离层和对流层折射误差对各同步观测站 的影响基本相同，在求坐标差时可以自行消除。
GPS测量定位技术
第四章 GPS卫星定位的基本原理
•学习目标 •第一节 GPS定位概述 •第二节 伪距法定位 •第三节 载波相位测量 •第四节 GPS动态定位原理本章小结 •本章小结 •思考题与习题
GPS测量定位技术
第四章 GPS卫星定位的基本原理
学习目标
•了解GPS测速原理和定时原理。 •理解主动式测距和被动式测距，伪距及其测定与计 算，动态定位的特点。 •掌握GPS定位的基本概念，静态定位与动态定位， 单点定位和相对定位，伪距定位，载波相位测量原理 及载波相位测量方法。
若发射时刻卫星钟的钟差 vt，a 接收时刻接收机钟的钟差为vtb ， 则有
ta vta tb vtb
a
b
（4-2）
gps定位器追踪器工作原理
gps定位器追踪器工作原理哎呀，今天咱们聊聊GPS 定位器追踪器的工作原理。
这东西可是现代科技的宝贝，真心让人觉得神奇。
想想看，你的手机、车子，甚至是宠物，都能被它追踪到，简直就像科幻电影里的情节一样。
你是不是也好奇，它到底是怎么做到的呢？GPS 这个词大家肯定不陌生。
它全名叫全球定位系统，听起来高大上吧？背后有一整套复杂的系统在支撑着。
这玩意儿可是由一大堆卫星组成的，真是天上掉下来的“科技雨”啊。
那些卫星在天空中像星星一样闪烁，每个都在不停地转圈，忙得不可开交。
只要你的定位器能够接收到这些卫星发来的信号，就能知道你现在的位置。
简单说，就像你在玩捉迷藏，只有找到对方藏身的地方，才能知道他在哪里。
说到信号，那可是关键。
GPS 定位器的工作原理就像接收无线电信号，卫星不断地把自己的位置和时间信息发给地面上的接收器。
你要是想知道自己在什么地方，就得等这些信号准确无误地传到你手上的设备里。
你想，坐在沙发上，翘着二郎腿，打开手机，一瞬间就能知道自己在家还是在外面，真是太方便了吧？这就是科技的魅力。
不过，信号强不强可是有讲究的。
要是你在大山里，或者深得一条小巷子里，信号可就弱了。
就像在擂台上打拳，周围有太多的干扰，就算你是高手也打不出漂亮的拳头。
这时候，定位器可就有点“蒙圈”了，不知道自己身处何方。
所以，选择合适的环境也是很重要的，这就好比人找工作，要找个好公司，才能施展才华。
除了接收卫星信号，GPS 还会通过三角定位来确认你的位置。
这听起来有点复杂，但其实就是简单的数学问题。
想象一下，你在一张地图上，身边有几座山。
只要知道这些山的高度和位置，结合你离它们的距离，就能推算出自己在哪儿。
这就像你和朋友约好在某个地方见面，只要他告诉你大概在哪个方位，你就能找到他。
是不是有点意思？对了，咱们再说说 GPS 定位器的应用。
现在的定位器可不仅仅是用来导航那么简单。
想想你丢了钱包，定位器就能帮助你找到；或者你出门遛狗，怕它跑丢，给它身上绑个定位器，万一它走丢，你就能像007一样，迅速找到它。
北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理的区别
北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理的区别引言概述：北斗卫星导航系统和GPS卫星导航系统是目前世界上两种主要的卫星导航系统。
它们都能够提供准确的定位和导航服务，但在工作原理上存在一些区别。
本文将详细阐述北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理的区别，以便更好地理解它们的差异。
一、北斗卫星导航工作原理1.1 北斗卫星系统组成北斗卫星导航系统由卫星组成，其中包括地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星。
这些卫星分布在不同的轨道上，以确保全球范围内的定位和导航覆盖。
1.2 信号传输原理北斗卫星导航系统通过卫星向地面用户发送导航信号。
这些信号经过地面接收机接收并解码，然后计算出用户的位置和速度信息。
北斗系统采用的是CDMA（码分多址）技术，即将不同用户的信号编码在同一个频带上传输，提高了信号传输的效率和抗干扰能力。
1.3 差分定位技术北斗卫星导航系统还采用了差分定位技术，通过与地面基准站进行通信，获取基准站位置的精确信息，并将其传递给用户，以提高定位的精度。
这种技术在农业、测绘等领域有着广泛的应用。
二、GPS卫星导航工作原理2.1 GPS系统组成GPS卫星导航系统由一组全球定位系统卫星组成，这些卫星分布在不同的轨道上，以提供全球范围内的导航和定位服务。
每颗卫星都携带有高精度的原子钟和导航设备。
2.2 信号传输原理GPS卫星通过向地面用户发送导航信号，地面接收机接收并解码这些信号，然后计算出用户的位置和速度信息。
GPS系统采用的是距离测量原理，即通过测量卫星与接收机之间的信号传播时间来计算距离，进而确定位置。
2.3 差分定位技术GPS卫星导航系统也采用了差分定位技术，通过与地面基准站进行通信，获取基准站位置的精确信息，并将其传递给用户，以提高定位的精度。
差分定位技术在航空、航海、测绘等领域有着广泛的应用。
三、北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理的区别3.1 卫星数量和分布北斗卫星导航系统拥有更多的卫星数量，分布在不同的轨道上，以提供更全面的定位和导航覆盖。
gps定位原理
gps定位原理GPS定位原理。
GPS（全球定位系统）是一种通过卫星信号进行定位的技术。
它利用一组24颗卫星，围绕地球轨道运行，向地面发送无线电信号，使得任何地点的接收器能够确定自己的精确位置。
GPS定位原理基于三角测量法，通过接收来自不同卫星的信号，并根据信号的传播时间来计算接收器与卫星之间的距离，从而确定接收器的位置。
首先，GPS定位原理依赖于卫星的运行轨道。
目前，全球共有24颗GPS卫星，它们分布在6颗轨道上，每颗轨道上有4颗卫星。
这样的布局保证了任何时刻地球上任何地点都能接收到至少4颗卫星的信号，从而进行定位。
其次，GPS定位原理涉及到信号的传播时间。
当卫星发射信号时，接收器接收到信号的时间会晚于卫星发射信号的时间，这是因为信号需要一定的时间才能到达地面。
通过测量信号的传播时间，可以计算出接收器与卫星之间的距离。
然后，GPS定位原理利用三角测量法确定位置。
当接收器接收到来自至少4颗卫星的信号时，可以通过测量这些信号的传播时间，计算出接收器与每颗卫星之间的距离。
然后，通过三角测量法，将这些距离交汇在一点，从而确定接收器的位置。
最后，GPS定位原理还涉及到误差校正。
由于地球大气层的影响、卫星钟的不准确、接收器钟的不准确等因素，GPS定位会存在一定的误差。
因此，需要通过差分GPS、增强GPS等技术手段对误差进行校正，提高定位精度。
总的来说，GPS定位原理是一种基于卫星信号的定位技术，通过测量信号的传播时间，利用三角测量法确定接收器的位置。
在实际应用中，还需要考虑误差校正等因素，以提高定位的精度和可靠性。
这种技术已经广泛应用于汽车导航、航空航海、地理调查等领域，为人们的生活和工作带来了便利。
gps 定位原理
gps 定位原理
全球定位系统（GPS）是一种基于卫星定位技术的全球定位和导航系统。
原理上，GPS系统由一组24颗卫星组成，这些卫星在地球轨道上进行运行。
每颗卫星每天跨越地球两次，提供全球覆盖。
GPS设备通过接收从卫星发射的无线信号来确定其位置。
GPS定位原理基于三角测量原理。
当GPS接收器接收到至少三颗卫星发射的信号时，它就能计算出其位置。
GPS接收器测量收到信号的时间，并使用卫星信号传播速度的常值来计算信号传播的距离。
通过将距离与卫星的已知位置进行三角测量计算，GPS接收器可以确定其自身的位置。
在实际应用中，GPS接收器通常接收多于三颗卫星的信号，以提高定位的准确度和精度。
接收器会使用更多的卫星信号来进行多边测量，以消除误差，例如大气衰减和钟差等因素的影响。
通过精确测量卫星信号从发射到接收所需要的时间，并结合卫星位置和时间信息，GPS接收器能够计算出用户的地理坐标，即纬度、经度和海拔高度。
总结而言，GPS定位原理是通过接收从卫星发射的信号，测量信号传播时间，并利用卫星的位置信息进行三角测量计算，从而确定接收器的位置。
通过接收多颗卫星的信号并进行多边测量，可以提高定位的准确度和精度。
gps导航原理
gps导航原理
GPS导航系统的基本原理是利用全球定位系统（Global Positioning System，缩写GPS）中的卫星定位信息来确定用户
的位置，并使用地图数据和路线规划算法来提供导航指引。
GPS由24颗绕地球轨道运行的卫星组成，这些卫星通过广播
无线信号，向地面上的接收器发送信息。
接收器接收到至少3
颗卫星的信号后，通过计算这些卫星信号的传播时间和卫星位置信息，可以确定接收器所在位置的地理坐标。
当接收器接收到更多的卫星信号时，可以增加测量的精度。
在导航过程中，GPS接收器会通过持续地接收卫星信号，不
断确定自身的位置。
同时，GPS设备还需要地图数据来提供
导航指引。
这些地图数据通常包含了道路网络、地标以及其他有用的信息。
导航系统使用这些地图数据和路线规划算法，通过计算最佳路径和提供导航指令，将用户引导到目的地。
在实际应用中，GPS导航系统通常会配备显示屏，用于显示
地图和导航指令。
同时，还可以提供声音提示，帮助司机更方便地接收导航指引。
总结起来，GPS导航系统的原理是通过接收来自卫星的定位
信号，确定用户的地理位置，并结合地图数据和路线规划算法，提供导航指引，帮助用户准确定位，并找到最佳的行驶路径。
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空间定位技术及应用
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109.50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1200时，所构成的六面体体积接近最大。
VDOP (q33 )1 2
• 几何精度因子GDOP(Geometric TDOP 0 mT 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：1 2
TDOP (q44 )
mG GDOP 0
GDOP ( q11 q22 q33 q44 )1 2 ( PDOP)2 (TDOP)2
为了解决扩大测程和提高精度的矛盾，可以采用一组测尺共 同测距，以短测尺保证精度，用长测尺保证测程，这就如同钟表 上用时、分、秒互相来确定12小时内的准确时刻相似。
空间定位技术及应用
载波相位测量的基本原理与 全站仪的测距方式相类似，利用 载波测定卫地距：
S
(S R )
S R )
mH HDOP 0 HDOP (q11 q22 )1 2
空间定位技术及应用
• 高程精度因子VDOP(Vertical DOP):相应的高程精度为：
mV VDOP 0
• 空间位置精度因子PDOP(Position DOP)：相应的三维定位精度：
mP PDOP 0 • 接收机钟差精度因子TDOP(Time DOP)，钟差精度： PDOP ( q11 q22 q33 )1 2
空间定位技术及应用
在高精度静态相对定位中，当仅有两台接收机时，一般应考虑 将单独测定的基线向量联结成向量网（三角网或导线网），以增强 几何强度，改善定位精度。当有多台接收机时，应采用网定位方式， 可检核和控制多种误差对观测量的影响，明显提高定位精度。
卫星
空间定位技术及应用
2.动态相对定位 用一台接收机安置在基准站上固定不动，另一台接收机安置在 运动载体上，两台接收机同步观测相同卫星，以确定运动点相对基 准站的实时位置。 动态相对定位根据采用的观测量不同，分为以测码伪距为观测 量的动态相对定位和以测相伪距为观测量的动态相对定位。 测码伪距动态相对定位，目前实时定位精度为米级。以相对定 位原理为基础的实时差分GPS可有效减弱卫星轨道误差、钟差、大 气折射误差以及SA政策影响，定位精度远远高于测码伪距动态绝对 定位。
空间定位技术及应用
2.观测量的基本概念
无论采取何种GPS定位方法，都是通过观测GPS卫星而获得某 种观测量来实现的。GPS卫星信号含有多种定位信息，根据不同的 要求，可以从中获得不同的观测量，主要包括： 根据码相位观测得出的伪距。 根据载波相位观测得出的伪距。 由积分多普勒计数得出的伪距。 由干涉法测量得出的时间延迟。
C/A码
4.2 3.0 1.0 0.5 0.9 5.4 5.0-10.0 2.0 1.2 0.5 5.5-10.3 7.5 0.5 7.5 10.8-13.6
信号传播
接收机
总计 空间定位技术及应用
4.3 GPS绝对定位方法概述
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。绝对定位也称为单点定位。 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。
空间定位技术及应用
单点定位
绝对定位也叫单点定位，通 常是指在WGS84坐标系中， 直接确定观测站相对于坐标 系原点绝对坐标地一种定位 方法。
空间定位技术及应用
应用GPS进行绝对定位，根据用户接收天线所处的状态不同， 又可以分为动态绝对定位和静态绝对定位。动态绝对定位被广泛应 用于飞机、船舶以及陆地车辆等运动载体的导航。另外，在航空物 探和卫星遥感也有着广泛地应用。静态绝对定位方法主要用于大地 测量、以精确测定观测站在协议地球坐标系中的绝对位置。 目前无论是动态绝对定位或是静态绝对定位，所依据的观测量 都是所测卫星至观测站的伪距，所以也称为伪距定位法。 根据观测量的性质不同，伪距有测码伪距和测相伪距之分。所 以，绝对定位又分为测码绝对定位和测相绝对定位。 1.测码伪距动态绝对定位：利用一个历元解算初始值再重新迭 代求解获得结果，精度在10-30米。 2.测相伪距动态绝对定位：在运动过程中没有多余的观测量， 技术难度大，很少使用。 3.测码伪距静态绝对定位：基本与动态绝对定位相同 4.测相伪距动态绝对定位：星基GPS
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为了便于理解载波相位观测，先了解一下全站仪的测距方式。 全站仪的定位方式： 由全站仪发射系统发出一种连续的调制光波， 测出该调制光波在测线上往返传播所产生的相依移，以测定距离D。 红外光电测距仪一般都采用相位测距法 。全站仪的测距如同用钢尺 量距一样，只是“钢尺”换成了“电子尺”，距离等于N个整尺长 加上最后不足整尺段的余长。 全站仪中不同频率的电池波对应着不同的电子尺，总有一把电 子尺的整长超过需要量测的长度。
空间定位技术及应用
GPS定位技术及应用
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空间定位技术及应用 > 定位原理
第四章 GPS定位方法和原理
空间定位技术及应用
4.1 GPS定位的方法与观测量
1.定位方法分类 按参考点的不同位置划分为： （1）绝对定位（单点定位）：在地球协议坐标系中，确定观测 站相对地球质心的位置。 （2）相对定位：在地球协议坐标系中，确定观测站与地面某一 参考点之间的相对位置。 按用户接收机作业时所处的状态划分： （1）静态定位：在定位过程中，接收机位置静止不动，是固定 的。静止状态只是相对的，在卫星大地测量中的静止状态通常是指 待定点的位置相对其周围点位没有发生变化，或变化极其缓慢，以 致在观测期内可以忽略。 （2）动态定位：在定位过程中，接收机天线处于运动状态。 在绝对定位和相对定位中，又都包含静态和动态两种形式。
空间定位技术及应用
12
2.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 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，研究表明，精度 因子GDOP与该六面体体积的倒数成正比。GDOP 1/。
测码伪距的等效距离误差/m
误差来源 卫星
星历与模型误差 钟差与稳定度 卫星摄动 相位不确定性 其它 合计 电离层折射 对流层折射 多路径效应 其它 合计 接收机噪声 其它 合计
P码
4.2 3.0 1.0 0.5 0.9 5.4 2.3 2.0 1.2 0.5 3.3 1.0 0.5 1.1 6.4
R
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4.2 观测量的误差来源及其影响
1.误差的分类 GPS定位中，影响观测量精度的主要误差来源分为三类： •与卫星有关的误差。 •与信号传播有关的误差。 •与接收设备有关的误差。 为了便于理解，通常均把各种误差的影响投影到站星距离 上，以相应的距离误差表示，称为等效距离误差。
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s1
s2
s3
s4
T1
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T2
1.静态相对定位 安置在基线端点的接收机固定不动，通过连续观测，取得充分 的多余观测数据，改善定位精度。 静态相对定位一般均采用载波相位观测值（或测相伪距）为基 本观测量，对中等长度的基线（100-500km），相对定位精度可达 10-6-10-7甚至更好。 在载波相位观测的数据处理中，为可靠地确定载波相位整周未 知数，静态相对定位一般需要较长的观测时间（1.0-1.5小时），如 何缩短观测时间，是研究和关心的热点。缩短静态相对定位的观测 时间关键在于快速而可靠地确定整周未知数。
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4.4 GPS相对定位原理
利用GPS进行绝对定位时，定位精度受卫星轨道误差、钟差及 信号传播误差等因素影响，尽管其中的一些系统误差，可以通过模 型加以消除，但残差仍不可忽视。实践表明，目前静态绝对定位精 度为米级，动态绝对定位精度仅为10-40 m。 GPS相对定位也叫差分GPS定位，是目前GPS定位中精度最高 的一种，广泛用于大地测量、精密工程测量、地球动力学研究和精 密导航。 定义：确定进行同步观测的接收机之间相对位置的定位方法， 称为相对定位。 – 特点 – 优点：精度高 缺点：多台接收共同作业，作业复杂 – 应用：高精度测量定位
• • • •
空间定位技术及应用
采用积分多普勒计数法进行定位时，所需观测时间较长，一般 数小时，同时观测过程中，要求接收机的震荡器保持高度稳定。 干涉法测量时，所需设备较昂贵，数据处理复杂。 这两种方法在GPS定位中，尚难以获得广泛应用。 目前广泛应用的基本观测量主要有码相位观测量和载波相位观 测量。所谓码相位观测是测量GPS卫星发射的测距码信号（C/A码 或P码）到达用户接收机天线（观测站）的传播时间。也称时间延 迟测量。 载波相位观测是测量接收机接收到的具有多普勒频移的载波信 号，与接收机产生的参考载波信号之间的相位差。 由于载波的波长远小于码长，C/A码码元宽度293m，P 码码元 宽度29.3m，而L1载波波长为19.03cm， L2载波波长为24.42cm，在 分辨率相同的情况下， L1载波的观测误差约为2.0mm， L2载波的观 测误差约为2.5mm。而C/A码观测精度为2.9m，P码为0.29m。载波 相位观测是目前最精确的观测方法。