卫星定位技术—GNSS概述(工程测量)

GNSS的基本定位原理
我们先要清楚几个问题！
根据几何与物理基本原理，利用空间分 布的卫星以及卫星与地面点间距离交会 出地面点位置。
R3
R1
R2
GNSS的基本定位原理
GPS定位为什么必须接收至少4颗卫星？
1、考虑到各种误差的影响，为了达到 定位精度要求，至少需要同步观测4颗 以上的卫星。
2 、 GPS 定 位 包 括 确 定 一 个 点 的 三 维 坐 标与实现同步这四个未知参数。
2、根据接收机运动状态的不同
动态定位：至少有一台接收机处于运动状态
GPS定位为什么必须接收至少4颗卫星？
GPS定位采用的方法主要有哪些？
3、根据接收机的数量
单点定位
GPS定位为什么必须接收至少4颗卫星？
GPS定位采用的方法主要有哪些？
3、根据接收机的数量
相对定位
3、未知数：纬度，经度，高程和时间。
GPS系统定位原理图
GPS定位为什么必须接收至少4颗卫星？
GPS定位基本原理图所示，有四颗已知坐标的卫星S1（x1，y1，z1），S2（x2，y2，z2）， S3（x3，y3，z3），S4（x4，y4，z4），以及一个位置坐标的观测点rP（x，y，z）。
由 以 上 四 个 方 程 即 可 解 出 观 测 点 的 坐 标 （ x ， y ， x ） 和 本 地 钟 差 tp ， 其 中 c 为 光 速 299792458m/s，从而得到观测点的位置信息。
多个卫星星座
• GPS • GLONASS • BeiDou • Galileo •…
>100颗卫星
增强系统
• WAAS • EGNOS • MASAS •…
GNSS的基本定位原理
我们先要清楚几个问题！
1、三颗已知位置的卫星各以自己为中心，
以其到地面点的距离为半径形成三个 圆球。
R3
R1
R2
2、个球面相交成一个地面点，3个距离 段可以确定纬度，经度，和高程--点 的空间位置被确定。
一、全球导航卫星系统（GNSS）定义
全球卫星导航系统(GNSS)是泛指所有的卫星导航系统，包括美国GPS、俄罗斯 GLONASS、欧盟GALILEO和中国北斗卫星导航第4个GNSS系统，以及相关的增 强系统。
GPS
BeiDou
GLONASS
Galileo
一、全球导航卫星系统（GNSS）定义
GNSS系统除了上述4大全球系统外，还包括区域系统和增强系统，其中区域系统有日 本 的 QZSS 和 印 度 的 IRNSS ， 增 强 系 统 有 美 国 的 WAAS 、 日 本 的 MSAS 、 欧 盟 的 EGNOS、印度的GAGAN以及尼日尼亚的NIG-GOMSAT-1等。GNSS系统不是一个 单一而是综合星座系统。
GPS定位为什么必须接收至少4颗卫星？
要实现GPS精确定位，必须解决哪两个问题？
1
在某一时刻确定卫星的准确位置；
2
准确测定卫星至地球上我们所在地 点的距离。
GPS定位为什么必须接收至少4颗卫星？
距离测量主要采用哪两个方法？
（1）伪距测量
（2）载波相位测量
GPS定位为什么必须接收至少4颗卫星？
GPS定位采用的方法主要有哪些？
第六章 全球导航卫星系统GNSS
6.1 认识卫星定位技术
本节重点
1
2
GNSS概述
几种主要的GNSS系统
一、全球导航卫星系统（GNSS）定义
GNSS（Global Navigation Satellite System） 的中文译名是全球导航卫星系统。 全球卫星导航系统(GNSS)：一个能在地球表 面或近地空间的任何地点为适当装备的用户提 供24小时、三维坐标和速度以及时间信息的空 间无线电定位系统。
1、根据测距的原理与方法的不同
1
伪距法定位 速度最快，但精度低
2
载波相位测量定位 精度最高
GPS定位为什么必须接收至少4颗卫星？
GPS定位采用的方法主要有哪些？
2、根据接收机运动状态的不同
静态定位：接收机的天线位置处于静止状态用的方法主要有哪些？