011 4.5单点定位4.6相对定位
单点定位
数据预处理阶段首先进行钟跳探测与修复，避免将接收机钟跳引起的观测值跳变误判为周跳，然后联合使用 GF与MW组合探测周跳。使用扩展卡尔曼滤波（EKF）进行参数估计，并通过对验后残差进行分析，采用改进的 IGGIII抗差估计方案进行质量控制。
BDS/GPS PPP试验及结果分析为了评价BDS PPP的定位性能，选取了March 2015Vol．44No．3AGCS ： ∥xb．sinomaps．com8个测站2013年DOY264—270共7d的BDS/GPS双系统GNSS观测数据，分别进行静态和动态 PPP试验。试验数据来源于IGS的MGEX（muti－GNSS experiment）观测，所选测站信息如表2所示，CUAA、 CUBB以及CUT1－CUT3均分布在Curtin大学里面，GMSD和NNOR分别位于日本和澳大利亚，REUN站位于南非附近。 作为对比，对各测站同时进行GPS PPP解算，并以其静态单天解作为各测站坐标参考真值。
整体上而言，BDS PPP收敛后的定位精度要略低于GPS。这主要是由于当前BDS的MEO卫星数较少，卫星分布 及定位的几何图形结构比GPS差一些，且轨道和钟差产品精度相对较低，导致其PPP定位精度要略低于GPS，动态 精度的差别更为明显，这是因为静态结果统计是对各时段收敛后最后一个历元的定位偏差计算RMS，而动态结果 统计是从各时段的收敛时刻开始对偏差序列计算RMS。
GPS-7定位基本原理
m os m os m os m os
AXL0
XA1L
( X Y Z ) T ( X 0Y 0Z 0 ) T ( dd X d Y ) T Z
观测到多颗卫星
~ ~1 2R R0 01 2ll1 2
m1 n1 m2 n2
1 1d d dZ Y X d dT T 1 2a a1 2ttm mo oss
用矩阵形式表示为:
V AX L
v11
l11 m11 n11 1 0 . 0 λ 0 . 0
.
.
.
.
...
.
..
.
v1n v21
l1n l21
m1n m21
n1n 1 0 . n21 0 1 .
0 0
0 0 . λ
λ 0 .
0
V ；A .
n1 n2 n3 n4
1 1 1 1d d d dZ Y Xt d d d dT T T T 1 4 3 2a a a a1 4 3 2ttttm m m mo o o ossss
l1 All3 2
l4
m 1 n1 m 2 n2 m 3 n3 m 4 n4
1 1 1,
1
Xd d d dZ Y X ,t L ~ ~ ~ ~1 4 3 2R R R R 0 0 0 0 1 4 3 2 d d d d1 4 3 2 T T T T a a a a 1 4 3 2tttt
N,E,H为站心坐标系下的坐标分量
DOP值与定位精度
mposURP ADOP 其中m， po为 s 位置中U 误R为 差 A用 ，户等效距
DOP值的性质 ➢DOP值与单点定位时，所观测卫星的数量 与分布有关，它所表示的是定位的几何条件 ➢DOP值越小，定位的几何条件越好
六点定位原理
六点定位原理在机械制造和加工领域，六点定位原理是一个极其重要的基础性概念。
它就像是一座基石，支撑着整个精密制造体系的大厦。
那什么是六点定位原理呢？简单来说，就是用六个合理分布的支撑点，来限制工件的六个自由度，从而使工件在空间中的位置完全确定。
我们先得明白啥是自由度。
想象一下一个放在空间中的物体，它可以沿着三个坐标轴移动，分别是 X 轴、Y 轴和 Z 轴，这就有了三个移动的自由度。
同时，这个物体还能绕着这三个坐标轴转动，这又产生了三个转动的自由度。
所以，一个物体在空间中总共有六个自由度。
六点定位原理中的这六个支撑点，可不是随便乱放的。
它们得精心布置，才能有效地限制住这六个自由度。
比如说，在一个平面上，如果我们用三个不在同一直线上的支撑点，就可以限制工件沿 X 轴和 Y轴的移动，以及绕 Z 轴的转动。
这三个支撑点就像是三把“锁”，把工件在这个平面上的自由度给“锁住”了。
再往上，如果我们在工件的侧面再设置两个支撑点，这两个支撑点就能够限制工件沿 Z 轴的移动以及绕 X 轴的转动。
这两个点又给工件加上了两把“锁”。
最后，在工件的顶部或者底部，设置一个支撑点，这个点就能限制工件绕 Y 轴的转动。
这样，六个支撑点就把工件的六个自由度全部限制住了，工件在空间中的位置就被完全确定了下来。
六点定位原理在实际的生产加工中有着广泛的应用。
比如说，在车床上加工一个轴类零件，我们需要把这个轴牢牢地固定住，不让它在加工过程中发生移动或者转动。
这时候，就可以运用六点定位原理，通过卡盘和顶尖等装置，给这个轴提供六个合理分布的支撑点，让它稳稳地待在那里，接受我们的加工。
在夹具设计中，六点定位原理更是起着关键的指导作用。
夹具设计师需要根据工件的形状、尺寸和加工要求，巧妙地布置这六个支撑点，以确保工件能够被精确地定位和夹紧。
如果支撑点布置得不合理，就可能导致工件在加工过程中出现位置偏差，影响加工精度，甚至可能造成废品。
而且，六点定位原理也不是绝对死板的。
绝对定位和相对定
GPS基线向量网的平差：(1/3)
图中红色点代表测站； 有方向的线段代表各个测站之间的 1 基线向量。 Δ X12 Δ X31 GPS 2 Δ X23 基线 向量 网 Δ X52 Δ X35
Δ X24
3
Δ X73 Δ X36 7
Δ X67
4
Δ X45
5 Δ X85 Δ X95
Δ X56
6
Δ X48
Δ X69
Δ X89
8 9
GPS基线向量网的平差：(2/3)
• 定义 就是以载波相位观测解算得到的基 线向量为观测值，以其方差阵的逆阵 为权，进行平差计算，求得各GPS网 点在WGS-84坐标系的坐标，并进行 精度评定的过程。
GPS基线向量网的平差：(3/3)
• GPS基线网平差的目的： 消除基线网中各类图形闭合条件的不符值， 并建立网的基准，即网的位置、方向和尺度 基准。 目前主要采用的平差方法有：三维无约束 平差、三维约束平差及三维联合平差三种平 差模型。
定位精度的评价
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。 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) ※高程精度因子VDOP(Vertical DOP) ※空间位置精度因子PDOP(Position DOP) ※接收机钟差精度因子TDOP(Time DOP) ※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
绝对定位和相对定位
GPS定位方法分类
定位方法分类 按参考点的不同位臵划分为： （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臵。 （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臵。
精密单点定位技术原理(张小红)
To ensure GLONASS minimum operational capability (constellation of 18 NSV) by the end of 2007 To ensure GLONASS full operational capability (constellation of 24 NSV) by the end of 2009 To ensure GLONASS performance comparable with that of GPS and GALILEO by 2010
9c49处定a1据s76543210数与pmerusmr用g应sp2g3gps定位技术的发展历程第四代定位技术x第四代非差相位精密单点定位非差相位精密单点定位网络rtk技术第三代网络rtk技术第三代pppppp第二代第二代常规rtk常规rtk广域差分定位广域差分定位第一代第一代伪距单点定位载波静态相对定位伪距差分定位伪距单点定位载波静态相对定位伪距差分定位相对定位绝对定位相对定位绝对定位gps应用与数据处理培训班主讲
Master Control Station Monitor Station Ground Antenna
sites have co-located: • VLBI (very long baseline interferometry); • lunar laser-ranging (from instrument left by Apollo astronauts) …primarily for length of day considerations • satellite laser-ranging 《GPS应用与数据处理》培训班 主讲：张小红
《GPS应用与数据处理》培训班
单点定位名词解释
单点定位名词解释什么是单点定位单点定位（Single Point Positioning，简称SPP）是一种用于确定物体或人在空间中单一位置的定位技术。
它是基于全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，简称GNSS）的原理和技术，通过接收来自多颗卫星的信号，并利用这些信号的时间延迟、频率变化等信息，来计算被定位物体或人的地理坐标。
GNSS与单点定位的关系GNSS是由一组卫星组成的导航系统，包括全球定位系统（GPS，GlobalPositioning System）、伽利略卫星导航系统（Galileo）、北斗卫星导航系统（BeiDou）等。
这些卫星以恒定的轨道绕地球运行，向地面发送无线电信号，接收器接收并处理这些信号，从而实现定位和导航功能。
单点定位是GNSS中最基本的定位方式，它仅利用一个接收器接收卫星信号，通过计算信号的时间差、频率等信息，确定接收器所在的位置。
相比于差分定位和RTK定位，单点定位的精度较低，但它具有简单、易操作等特点，在不需要高精度定位的情况下，具有较为广泛的应用。
单点定位的原理单点定位的原理主要基于三个方面的信息：接收时间、卫星位置和信号传播速度。
•接收时间：接收器接收到来自卫星的信号后，可以通过测量信号到达的时间差来计算信号的传播距离。
•卫星位置：接收器需要知道至少四颗卫星的位置信息，这样才能计算得到接收器所在的位置。
卫星的位置信息可以通过广播信号传输给接收器。
•信号传播速度：信号在空间中传播的速度是一个固定值，接收器可以利用信号的传播速度，将信号传播时间转换为接收器与卫星之间的距离。
基于上述信息，接收器可以通过解算的方式，计算出接收器所在的位置坐标。
常用的解算方法包括最小二乘法、加权最小二乘法等。
单点定位的误差源单点定位的精度受到多个因素的影响，主要的误差源包括以下几个方面：1.天线相位中心偏移误差：接收器的天线相位中心与经纬度坐标系的参考点之间存在一定的偏移，这会引入一定的误差。
GPS各章节知识点总结
第一章绪论1、GPS的应用：导航、授时、定位测量2、卫星定位经历了三个发展阶段：卫星三角测量、卫星多普勒测量、GPS卫星定位测量卫星三角测量：卫星仅作为一种空间动态观测目标，由地面通过拍摄卫星的位置而测定地面点的坐标。
卫星多普勒测量：利用地面跟踪站上的多普勒测量资料可以精确确定卫星轨道。
定位原理是基于“多普勒效应”3、子午卫星系统：利用多普勒效应进行导航定位，也被称为多普勒定位系统。
（6颗卫星，6个轨道，轨道夹角30，轨道倾角90，卫星高度1075，周期107min）局限性：①一次定位所需时间过长②不是连续的、独立的卫星导航系统③效率低、精度低4、GPS在各个领域的应用：①军事：配备GPS的士兵；导航的导弹；核潜艇；舰载飞弹②交通运输：航运、航空搜索；陆路交通（车辆导航、监控）；船舶远洋导航和进港引水③测量：建立和维持全球性的参考框架；板块运动和监测；建立各级国家平面控制网；布设城市控制网、工程测量控制网，进行各种工程测量；在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的应用。
④其他：精细农业；遥感；卫星定轨；资源勘探；GPS气象学；个人旅游…5、美国政府的GPS政策SPS：标准定位服务，使用C/A码，民用PPS：精密定位服务，可使用P码，军用SA：选择可用性技术；1991.7.1-2000.5.2；人为降低普通用户的测量精度；方法：降低星历精度（加入误差）；卫星钟加高频抖动（短周期，快变化）AS：反电子欺骗技术；1994.1.31-今天；P码加密。
P+W→Y6、GPS现代化：①在Block IIＲ卫星的L2载波上调制C/A码，在Block II F卫星中增加f =1176.45MHz的民用频率；②增强卫星信号强度，增加抗干扰能力；③增设新的军用码(M码)，与民用码分开，并具有更好的保密性和抗干扰能力；④使用新技术，以阻止或干扰敌方使用GPS；⑤军用接收机具有更好的保护装置，特别是抗干扰能力，具有快速初始化功能。
第6章 单点定位
• 单位权中误差，其受伪距测量精度、星历精度及大气延迟 影响；
• 对应的协因数矩阵，它由卫星的空间几何分布决定
6.1 伪距单点定位
协因数矩阵中各个元素反映了在特定的卫星空间几何分布 下，不同参数的定位精度及其相关性信息。因此，利用这些信 息即可描述卫星空间几何分布对定位精度影响的精度因子: 常用的精度因子有： （1）几何精度因子（Geometric Dilution of Precision, GPOP）
式中 ， Qx
qYX
qYY
qYZ
R
sin L0
cos L0
0
为坐标转换矩阵，
qZX qZY qZZ
cos B0 cos L0 cos B0 sin L0 sin B0
B0和L0分别为对应的大地纬度和大地经度。
6.1 伪距单点定位
由此可得到另两个常用的精度因子 （4）水平精度因子（Horizontal Dilution of Precision, GPOP）
23934824.154
23978631.5766+43
822.577
24181945.803 24298916.7595+116 967.755
22957572.280 22965399.9529+7 834.145
22385541.968 22355209.7858 30 330.506
ni
1
VX VY
VZ
=i
i0
+cV t
i
S
Ii Ti i
cVtR
若接收机同时接收n（ n ≥4）颗卫星，则上式可写为：
6.1 伪距单点定位
l1
l2
l3
六点定位原理
六点定位原理定位技术在现代社会中发挥着重要作用，其中六点定位原理是一种常用的定位方式。
本文将介绍六点定位原理的基本概念、原理和应用领域。
一、基本概念六点定位是一种基于目标周围的六个已知点的相对位置来确定目标位置的定位原理。
这六个已知点可以是地标、传感器、或者其他定位设备。
通过测量目标与这些已知点的相对距离或角度，可以计算出目标的精确位置。
二、原理六点定位原理的核心思想是通过多个点的信息交汇来确定目标的准确位置。
通过测量目标与这六个点的关系，可以建立一个多边形，目标的位置即在这个多边形的交汇点处。
通过准确测量每个点到目标的距离或角度，可以提高定位的精度。
三、应用领域六点定位原理在许多领域都有广泛的应用，其中最常见的是导航和定位。
在航空航天、海洋探索、地质勘探等领域中，六点定位原理被广泛应用于确定目标位置。
此外，在军事、建筑、交通等领域中也有着重要的应用价值。
四、优势和局限性六点定位原理具有定位精度高、稳定性强的优势，可以在没有GPS信号的环境下实现准确定位。
然而，受限于已知点的数量和位置，六点定位原理在遮挡物较多或目标移动速度较快的情况下可能会出现定位误差。
五、未来发展随着科技的进步和定位技术的不断发展，六点定位原理在未来有望得到更广泛的应用。
通过结合传感器技术、数据处理算法和人工智能技术，可以进一步提高定位的精度和可靠性，拓展六点定位原理的应用领域。
六、结论六点定位原理作为一种重要的定位方式，在现代社会中扮演着重要的角色。
通过深入研究和不断创新，六点定位原理有望在各个领域发挥更大的作用，为人类的生产生活带来更多便利和安全保障。
以上就是关于六点定位原理的介绍，希望能够帮助读者更好地理解这一定位原理的基本概念、原理和应用。
感谢阅读！。
11第十一讲卫星定位方式分类
16
（三）伪距定位法
基本原理 在某一瞬间利用GPS接收机同时测 定 至少四颗卫星的伪距，根据已知的 卫星位置和伪距观测值，采用距离 交会法求出接收机的三维坐标和时 钟改正数。
17
（三）伪距定位法
伪距定位法的优点 一次位的精度并不高，但定位速度快，
按照接收机载体的运动速度 （1）低动态（几十米/秒） （2）中等动态（几百米/秒） （3）高动态（几千米/秒）
6
静态定位与动态定位的不同点
静态定位
动态定位
可靠性强，定位精度 高，在大地测量、工 程测量中得到了广泛 的应用，是精密定位 中的基本模式。
可测定一个动点 的实时位置、运 动载体的状态参 数。如速度、时 间和方位等。
9
三、主动式测距与被动式测距
主动式测距（双程测距） 用电磁波测距仪发射测距信号，通过 反射器反射回来，再由测距仪接收。 根据测距信号的传播时间求解距离ρ 。
10
三、主动式测距与被动式测距
主动式测距的优点 只要求仪器钟自身能在信号往、返 时间段中保持稳定，不影响测距精度。 主动式测距的缺点 用户须发射信号，因而难以隐蔽自己。 对军事用户十分不利。
11
三、主动式测距与被动式测距
被动式测距（单程测距） 发射站在规定时刻内准确发出信号，用 户根据自己的时钟记录信号到达时间， 根据时差Δt 求解距离ρ。
12
三、主动式测距与被动式测距
被动式测距的优点 用户无需发射信号，便于隐蔽自己； 所需装置也较简单，仅接收设备即可。 被动式测距的缺点 接收机钟和各卫星钟不能与GPS时间 系统保持绝对同步，由此所引起的 钟差对测距带来了影响。
单点定位
2 其它GPS观测量 •积分多普勒伪距差，也称L1、 L2多 普勒频移。多普勒法观测时间较长， 对设备技术性能要求很高。 •干涉法测量得到的时间延迟。干涉法 设备较昂贵。 •上述两类观测对GPS设备要求较高。
3 GPS基本观测量的观测精度 1）测距码伪距精度： 测距码伪距测量原理：接收机收到卫 星传送来的测距码后，接收机的振荡器 立即产生与卫星传送来的测距码码形结 构完全相同的PRN码，两组码结构相 同，但相位不同（码未对齐），通过延 时器使码对齐，对齐所用的时间即为测 距码在空间传播的时间，进而可确定伪 距。
k
式（5）
4、列出所有测码伪距方程的误差方程 式（5）表示的测码伪距误差方程是ti一 个观测历元，P1号测站对Sk卫星观测的 误差方程，当ti历元锁定的卫星数为 k=1，2，3…n颗时，误差方程式阵可表 示为：
V = A δχ + L
i i
i
式（6）
其中：
⎡ v1 ⎤ ⎡l1 ⎢v ⎥ ⎢2 ⎢ 2⎥ ⎢l V i = ⎢ v 3 ⎥ Ai = ⎢l 3 n ×1 ⎢ ⎥ n×4 ⎢ ⎢ Μ⎥ ⎢Λ ⎢l n ⎢vn ⎥ ⎣ ⎦ ⎣
X = X 0 + δX Y = Y0 + δY Z = Z 0 + δZ
则对式（1）台劳展开并取至一次项即 可将距离方程线性化，式（1）左边第 一项的线性化结果：
ρ = ( x k − X ) + ( y k − Y ) + (z k − Z )
k 1 2 2
(
2
)
1
2
= (xk − X0 ) + ( yk −Y0 ) + (zk − Z0 )
k 1
当历元数为i=1，2，3…m个时，误差方 程式变为：
[工学]GPS5 单点定位与相对定位
![[工学]GPS5 单点定位与相对定位](https://img.taocdn.com/s3/m/c30e4c99960590c69ec3764d.png)
•特点
–优点：一台接收机单独定位，观测简单，可瞬时定位 –缺点：精度主要受系统性偏差的影响，定位精度低
•应用领域
–低精度导航、资源普查、军事、...
【GPS原理及应用】 华南师范大学地理科学学院 付迎春
精密单点定位
•精密单点定位
–PPP – Precise Point Positioning –特点
•主要观测值为载波相位 •采用精密的卫星轨道和钟数据 •采用复杂的模型
–定位精度
•亚分米级
–用途
•全球高精度测量 •卫星定轨
【GPS原理及应用】 华南师范大学地理科学学院 付迎春
单点定位
对于卫星i，在某一个历元的误差方程为
Vi li dX mi dY ni dZ c Vt R ( 0 )i i c Vt S i (Vion )i (Vtrop )i
1 . 1 .
. 1
dY
dZ
c Vt R 1 c Vt R 2 . c Vt R k
N2 . Nn ；
T
相对定位概述①
定义 – 用两台接收机分别安置在基线两 端，同步观测相同的GPS卫星，以 确定基线端点的相对位置或基线 向量 。 定位结果
– 相对定位的主要原理是，在两个或两个 以上观测站同步观测相同卫星的情况下， 卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟 差以及电离层和对流层的折射误差对观 测量的影响具有一定的相关性，利用观 测量求差的办法可有效地消除或减弱相 关误差影响，以提高定位精度。
相对定位概述②
特点
– 优点：定位精度高 – 缺点：
多台接收共同作业，作业 复杂 数据处理复杂 不能直接获取绝对坐标
GPS导航定位原理培训讲义PPT(图片丰富)
GPS定位的几何关系
sj(t1) Z
ij(t1) ij(t2)
Zi
Xi Yi X
sj(t2) Y
Slide 9
伪距定位观测方程
假设卫星至观测站的几何距离为ij，在忽略 大气影响的情况下可得相应的伪距：
~i j
ti j c
c
j i
ctij
ijLeabharlann ctij当卫星钟与接收机钟严格同步时，上式所确
定的伪距即为站星几何距离。~i j
在绝对定位和相对定位中，又都包含静态和动 态两种形式。
Slide 3
GPS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。
j k
t
k
j k
t
k
k
t
k
Slide 17
载波相位测量观测方程
通常的相位测量或 相位差测量只是测 Sj(t0)
出一周以内的相位 0 值，实际测量中，
Slide 11
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 Ys Y 2 Zs Z 2
其中卫星坐标可根据卫星导航电文求得，所 以式中只包含接收机坐标三个未知数。由于 电离层改正数和对流层改正数可以按照一定
的模型求解出，那么如果将接收机钟差 tk
Slide 5
GPS伪距测量
用GPS信号进行定位的基本方法
用GPS信号进行定位的基本方法一、静态定位与动态定位（一）定义1．静态定位2．动态定位（二）动态定位和静态定位1．静态定位：由于接受机的位置固定不动，就可以进行大量的重复观测，所以静态定位可靠性强，定位精度高，在大地测量、工程测量中得到了广泛的应用，是精密定位中的基本模式。
2．动态定位：其特点是测定一个动点的实时位置，多余观测量少、定位精度低。
目前，导航型的GPS接受机可以说是一种广义的动态定位，它除了要求测定动点的实时位置外，一般还要求测定运动载体的状态参数，如速度、时间和方位等。
二、单点定位和相对定位1．定义GPS单点定位也叫绝对定位，就是采用一台接受机进行定位的模式，它所确定的是接受机天线在WGS-84世界大地坐标系统中的绝对位置，所以单点定位的结果也属于该坐标系统。
2．单点定位的优缺点：优点是只需一台接受机即可独立定位，外业观测的组织及实施较为方便，数据处理也较为简单。
缺点是定位精度较低，受卫星轨道误差，钟同步误差及信号传播误差等因素的影响，精度只能达到米级。
所以该定位模式不能满足大地测量精密定位的要求。
但它在地质矿产勘察等低精度的测量领域，仍有着广泛的应用前景。
3．相对定位定义：4．单点定位、相对定位与动、静态的关系在单点定位和相对定位中，又都可能包括静态定位和动态定位两种方式。
其中静态相对定位一般均采用载波相位观测值为基本观测量。
这种定位方法是当前GPS测量定位中精度最高的一种方法，在大地测量、精密工程测量、地球动力学研究和精密导航等精度要求较高的测量工作中被普遍采用。
三、主动式测距和被动式测距1．主动式测距用电磁波测距仪发射测距信号，通过另一端的反射器回来，再由测距仪接受。
如图4-2所示：根据测距信号的往、返传播时间求解出往、返距离2ρ 。
由于电磁波测距仪需在测站点上主动发出测距信号，故称这种测距方式为主动式测距。
主动式测距只需要求一起钟自身能在信号往、返时间段中保持稳定，就不会影响测距精度。
精密单点定位技术方法
《GPS》培训班
主讲：张小红
3 精密单点定位数学模型
传统模型
双频码观测值无电离层组合观测方程
PIF = ρ − cdT + d trop + d m /( P1+ P 2 ) + ε PIF
cf1 N1 − cf2 N 2 Φ IF = ρ − cdT + dtrop + + d m /(Φ ( L1 + L2 ) + ε Φ IF f12 − f 22
4、PPP误差改正模型
卫星姿态 卫星正常姿态 地影内姿态 用于 卫星天线相位中心偏差改正 相位缠绕改正 卫星硬件延迟 不同类型的码观测值之间 IGS发布
《GPS》培训班
主讲：张小红
4、PPP误差改正模型
电离层延迟误差（无电离层组合或 ION 产品） 对流层延迟误差 模型改正 (Saas.) 估计ZPD 估计水平梯度 接收机端硬件延迟(星间单差 / 浮点解) 接收机天线端误差 天线相位中心偏差和天线相位中心变化 (模型) 负荷潮汐 固体潮 大洋负荷潮 极潮 ...
《GPS》培训班
主讲：张小红
1 PPP技术产生的技术背景
SA关闭前后单点定位精度对比 (From the US Space Command (IGEB, 2000))
《GPS》培训班 主讲：张小红
1 PPP技术产生的技术背景
卫星轨道误差 电离层误差
对流层误差 多路径误差
相位定位中误差与距离的相关性
广域差分GPS
GPS基准站网 (数百公里或数千公里间距) 生成分类差分改正数 (轨道, 卫星钟,电离层) 用户利用差分改正数提高削弱定位误差 单机定位（用户端） 在网内不受作用距离限制 米级精度
精密单点定位
在精密单点定位中,影响其定位结果的主要的误差包括:与卫星有关的误差(卫星钟差、卫星轨道误差、相对 论效应);与接收机和测站有关的误差(接收机钟差、接收机天线相位误差、地球潮汐、地球自转等);与信号传播 有关的误差(对流层延迟误差、电离层延迟误差和多路径效应)。由于精密单点定位没有使用双差分观测值,
所有很多的误差没有消除或削弱,所以必须组成各项误差估计方程来消除粗差。有两种方法来解决:a.对于可 以精确模型化的误差,采用模型改正。b.对于不可以精确模型化的误差,加入参数估计或者使用组合观测值。如双 频观测值组合,消除电离层延迟;不同类型观测值的组合,不但消除电离层延迟,也消除了卫星钟差、接收机钟差; 不同类型的单频观测值之间的线性组合消除了伪距测量的噪声,当然观测时间要足够的长,才能保证精度。
精密单点定位
单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算
目录
01 技术介绍
03 误差及改正
02 基本原理
基本信息
精密单点定位指的是利用全球若干地面跟踪站的GPS观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差,对单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。
技术介绍
技术介绍
精密单点定位--precise point positioning（PPP）
六点定位原理
六点定位原理在机械制造领域，六点定位原理是一个至关重要的概念。
它就像是基石，为各种加工和装配操作提供了稳定的基础。
想象一下，我们要把一个物体固定在一个空间中，不让它有任何移动或者转动的可能性。
这该怎么做呢？六点定位原理给出了答案。
六点定位原理指的是，要完全限制一个物体在空间的位置，需要用六个按一定规则布置的约束点来限制物体的六个自由度。
这六个自由度分别是沿三个坐标轴的移动自由度，以及绕三个坐标轴的转动自由度。
我们先来看看沿坐标轴的三个移动自由度。
假设一个物体可以在 X 轴方向上自由移动，那它在这个方向上的位置就是不确定的。
同样，在 Y 轴和 Z 轴方向上，如果物体能自由移动，它在这两个方向上的位置也无法固定。
接下来是绕坐标轴的三个转动自由度。
如果一个物体能绕 X 轴自由转动，那么它的姿态就会发生变化；绕 Y 轴和 Z 轴也是如此。
那么，这六个约束点是怎么限制这六个自由度的呢？比如说，在一个平面上放置一个物体，这个平面就限制了物体沿 Z轴方向的移动以及绕 X 轴和 Y 轴的转动，这一下就限制了三个自由度。
再在这个平面上设置一个固定的圆柱销，这个圆柱销与物体上的一个孔配合。
这时候，物体沿 X 轴和 Y 轴方向的移动就被限制住了，这样又限制了两个自由度。
最后，在平面上再设置一个削边销，与物体上的另一个孔配合。
这就限制了物体绕 Z 轴的转动自由度。
这样，通过这三个平面、一个圆柱销和一个削边销，就完全限制了物体的六个自由度，使其在空间中的位置被完全确定。
六点定位原理在实际的机械加工和装配中有着广泛的应用。
在加工零件时，为了保证加工精度，必须将工件准确地定位。
比如在铣削一个平面，如果工件没有被正确定位，那么铣出来的平面可能就会不平整，尺寸也不准确。
在装配过程中，六点定位原理同样重要。
各个零部件只有在被准确定位的情况下，才能顺利地组装在一起，形成一个完整的产品。
然而，在实际应用中，六点定位原理也不是绝对僵化的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 获得定位结果的时效
– 事后定位 – 实时定位
• 观测值类型
– 伪距测量 – 载波相位测量
GPS测量定位技术与应用
距离测量与GPS定位 > 单点定位 > 单点定位简介
单点定位简介
• 定义
– 单独利用一台接收机确定待定点在地固坐标系中绝对位 置的方法
• 定位结果－与所用星历同属一坐标系的绝对坐标
– 采用广播星历时属WGS-84 – 采用IGS – International GPS Service精密星历时为ITRF – International Terrestrial Reference Frames
GPS测量定位技术与应用
§4.5 单点定位
GPS测量定位技术与应用
距离测量与GPS定位 > 单点定位 > GPS测量定位方法分类
GPS测量定位方法分类
• 定位模式
– 绝对定位（单点定位） – 相对定位 – 差分定位
• 定位时接收机天线的运动状态
– 静态定位－天线相对于地固坐标系静止 – 动态定位－天线相对于地固坐标系运动
• 卫星钟差
– 精密钟差、地面跟踪
• 电离层延迟
– 双频改正
• 对流层延迟
– 模型改正
GPS测量定位技术与应用
距离测量与GPS定位 > 单点定位 > 精密单点定位
精密单点定位
• 精密单点定位
– PPP – Precise Point Positioning – 特点
• 主要观测值为载波相位 • 采用精密的卫星轨道和钟数据 • 采用复杂的模型
各种误差对相对定位结果的影响
• • • • • 卫星轨道误差 – 削弱 卫星钟差 – 消除 大气折射误差 – 削弱 接收机钟差 – 消除 接收机天线相位中心偏差和变化 – 消除
GPS测量定位技术与应用
距离测量与GPS定位 > 相对定位 > 相对定位的类型
相对定位的类型
• 静态定位
– 普通静态定位 – 快速静态定位
• Go and Stop • 快速确定整周未知数
• 动态定位
– 动态定位中整周未知数的确定
• 静态初始化 • 动态初始化（OTF）
– 实时动态定位（RTK – Real Time Kinematic）
• 单基准站RTK • 多基准站RTK（网络RTK）
GPS测量定位技术与应用
距离测量与GPS定位 > 相对定位 > RTK – 实时动态
– 定位精度
• 亚分米级
– 用途
• 全球高Leabharlann 度测量 • 卫星定轨GPS测量定位技术与应用
§4.6 相对定位
GPS测量定位技术与应用
距离测量与GPS定位 > 相对定位 > 概述
概述①
• 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。
• 定位结果
– 与所用星历同属一坐标系的基线向量 （坐标差）及其精度信息
• 特点
– 优点：一台接收机单独定位，观测简单，可瞬时定位 – 缺点：精度主要受系统性偏差的影响，定位精度低
• 应用领域
– 低精度导航、资源普查、军事、...
GPS测量定位技术与应用
距离测量与GPS定位 > 单点定位 > 单点定位的误差源及应对方法
单点定位的误差源及应对方法
• 卫星星历
– 精密星历
• 采用广播星历时属WGS-84 • 采用IGS – International GPS Service精密星 历时为ITRF – International Terrestrial Reference Frame
– 基线向量中含有：2个方位基准（一个 水平方法，一个垂直方位）和1个尺度 基准，不含有位置基准
RTK – 实时动态
• Real Time Kinematic
GPS测量定位技术与应用
距离测量与GPS定位 > 相对定位 > RTK – 实时动态
RTK – 实时动态
• Real Time Kinematic
基准站
流动站 （用户）
数据通讯 链
GPS测量定位技术与应用
距离测量与GPS定位 > 相对定位 > 概述
概述②
• 特点
– 优点：定位精度高 – 缺点：
• 多台接收共同作业，作业复杂 • 数据处理复杂 • 不能直接获取绝对坐标
• 应用
– 高精度测量定位及导航
相对定位
GPS测量定位技术与应用
距离测量与GPS定位 > 相对定位 > 各种误差对相对定位结果的影响