GPS伪距定位原理

伪距定位观测方程
测码伪距观测方程的常用形式如下：
XsX2YsY2ZsZ21/2cti
j ijI(t)ijT(t)
式中j为卫星数，j＝1，2，3…。
码观测值测量原理
➢ GPS卫星发出测距码经 t 时间后到达接收机 ；
➢ 接收机产生复制码（复制码＝测距码）通过时
延器使其延迟时间 ；
➢ 将复制码和测距码进行码相关处理，若自相关
GPS伪距定位原理
目录
一、课堂回顾 二、GPS 三、GPS伪距定位原理 四、GPS伪距观测方程
GPS是什么？
➢ 由美国建立的一个 卫星导航定位系统， 利用该系统，用户 可以在全球范围内 实现全天候、连续、 实时的三维导航定 位和测速.
空间部分 用户部分
GPS工作流程
➢ 6个轨道 ➢ 24颗卫星 ➢ 20200km
–要求：要测定到4个已知点的距离。
➢ 已知点
–GPS卫星（利用星历计算其位置）
➢ 测距的基本方法
–码伪距：距离 = 波速×传播时间
GPS定位原理：测距交会
2个球面相交——圆环
3个球面相交——两交点 C
4个球面相交——唯一交点
B A
GPS定位示意图
B C
A
四、GPS伪距观测方程
伪距观测方程
伪距定位观测方程
➢ 作用
–测距
➢ 性质
–伪随机噪声码 –强相关性
什么叫伪距
➢ 所测伪距就是由卫星发射的测距码信号到达 GPS接收机的传播时间乘以光速所得出的量测 距离。
➢ 用C/A码进行测量的伪距为C/A码伪距，用P 码测量的伪距为P码伪距。
三、GPS伪距定位原理
GPS定位的基本原理
➢ 后方交会
–原理：通过测定到若干已知点的距离定 位。
ijij cti( t) ijI( t) ijT ( t)
伪距定位观测方程
几何距离 与卫星坐标（Xs, Ys, Zs）和接
收机坐标（X,Y,Z）之间有如下关系：
2 X s X 2 Y s Y 2 Z s Z 2
ijij cti( t) ijI( t) ijT ( t)
卫星坐标------导航电文 电离层改正—模型 对流层改正—模型 待求参数---- X,Y,Z,ti
ij tijc
ij tij tij
j i
伪距
Байду номын сангаас i
cij
ctij
cij ij
ij ij ctij
t i j 接收机获取的信号传播时间
j i
真实信号传播时间
t i j 接收机钟同卫星钟的偏差
j i
卫星到用户的几何距离
大气影响
如果忽略卫星之间钟差影响，并考虑 电离层、对流层折射影响，可得：
置、工作状态、卫星钟修正参数和电离层改正 参数等重要数据的二进制码
载波的作用和类型
➢ 作用
– 搭载其它调制信号 – 测距 – 测定多普勒频移
➢ 类型
– 目前
L1 ： 154f0； L2 ： 120f0；
– 现代化后
L5 ：115f0；
L1
1 9 .0 3 c m
L2
2 4 .4 2 c m
测距码的作用和性质
系数 R(t) 1，则t ， c ；
GPS导航定位精度
GPS现代化后
小结
➢ GPS信号有三个内容 ➢ GPS定位原理是距离交会方法 ➢ GPS观测方程代求参数有4个 ➢ GPS现代化后伪距定位精度可以提高一倍
监控站
地面控制部分
➢ 1个主控站 ➢ 3个注入站 ➢ 5个监测站
二、GPS卫星信号
GPS卫星信号的成分
➢ 载波 ➢ 测距码
– 用于测定从卫星至接收机间距离的二进制码 – C/A码，P(Y)码
➢精码调导粗 码 调 由元码 制航元码 制G宽（载P宽载/度P波电捕Sr度波卫e: 获cL文i:s星1L码e和1C向（Lo2d用Ceo）户ars播e/发Ac的qui一siti组on反Co映de卫）星空间位