GPS测量原理
gps的原理是什么
gps的原理是什么
GPS的原理是基于卫星定位系统工作的。
GPS系统由地面的
控制站和在轨道上绕地球运行的一组24颗卫星组成。
这些卫
星被称为全球定位系统，它们以恒定的速度绕地球周围运行。
每颗卫星每天绕地球转两次，通过固定的轨道，确保整个地球上的任何地点都可以收到至少四颗卫星的信号。
GPS设备接收卫星发出的信号，并通过计算信号发送和接收
的时间来确定位置。
每颗卫星都具有一个精确的原子钟，其时间同步在地面控制站进行监控和修正。
当GPS接收器接收到
至少四颗卫星的信号时，它能够计算出接收器与每颗卫星之间的距离。
然后，通过三角测量原理，GPS设备可以确定接收
器所在的地理坐标。
在进行位置计算时，GPS接收器会考虑到卫星的位置和距离，以及信号的传输速度。
由于信号在空间中传播的速度是已知的，接收器可以计算出信号从卫星到接收器的距离，并以此为基础来确定位置。
这些计算需要高度精确的时间测量，因此GPS
接收器需要使用非常精确的原子钟。
总结来说，GPS的原理是通过接收卫星发送的信号，并计算
信号的时间和距离来确定接收器的位置。
GPS系统的准确性
取决于卫星的数量和位置，以及接收器的精确度和计算能力。
GPS测量技术的原理与精度分析
GPS测量技术的原理与精度分析随着科技的迅猛发展，我们的生活方式和交通方式也在发生着巨大的变化。
全球定位系统（GPS）作为一种应用广泛的测量技术，在我们的日常生活中发挥着重要作用。
它不仅在导航和定位方面发挥着重要作用，还在地质勘探、环境监测、农业、航天等领域得到了广泛应用。
GPS测量技术的原理其实非常简单。
首先，我们需要知道地球上至少有4颗人造卫星在不同的轨道上运行。
这些卫星通过发送精确的时刻信号，电波以光速传播到地球上的接收设备。
接收设备会记录下每颗卫星发送的信号到达的时间。
通过知道信号传输速度（约为光速），我们可以根据信号从卫星到达接收设备所需的时间来计算出距离。
为了精确地测量距离，GPS接收设备同时接收多颗卫星的信号。
通过三角定位原理，我们可以计算出接收设备到每颗卫星的距离。
然后，我们将所有的卫星距离信息传给GPS接收设备，它会进行进一步的计算来确定自己的精确位置。
通过与地球上的基准站进行通信，GPS接收设备还可以获取更准确的时间数据，从而提高测量的精度。
然而，GPS测量技术在实际应用中也存在一定的精度限制。
首先，由于天线高度、天气状况、地下信号衰减等因素的影响，GPS信号可能会被干扰或丢失，导致测量精度下降。
其次，GPS测量也受到卫星几何结构的影响。
如果卫星位置过于集中或者过于稀疏，都会对测量结果产生一定的影响。
同时，地球和卫星之间的大气层延迟也是GPS测量精度的一个重要限制因素。
电磁波在穿过大气层时会发生折射、散射和衍射，导致信号传播速度的变化。
这种大气折射现象会使GPS测量结果产生一定的误差。
为了克服大气层延迟的影响，科学家们开发了一些用于校正的模型和算法，以提高GPS测量的准确性。
另外，GPS测量技术在山区、高楼大厦密集区和深海等特殊地形和环境下的精度也面临挑战。
例如在山区，卫星信号的传播路径可能会被遮挡，导致接收设备无法接收到足够数量的卫星信号来进行定位。
在高楼大厦密集区，建筑物的反射和折射可能会干扰卫星信号，降低测量精度。
第五章 GPS定位基本原理
第五章 GPS定位基本原理
8
2)、相对定位
• 确定同步跟踪相同的GPS信号的若干台接收机之间的相对 位臵的方法。可以消除许多相同或相近的误差（如卫星钟、 卫星星历、卫星信号传播误差等），定位精度较高。但其 缺点是外业组织实施较为困难，数据处理更为烦琐。
• 在大地测量、工程测量、地壳形变监测等精密定位领域内 得到广泛的应用。
j为卫星数，j=1,2,3,…
第五章 GPS定位基本原理
27
三、用测距码来测定伪距的特点
• 利用测距码测距的必要条件
– 必须了解测距码的结构
（1）易于将微弱的卫星信号提取出来。
卫星信号的强度一般只有噪声强度的万分之一或更低。 只有依据测距码的独特结构，才能将它从噪声的汪洋大海中 提取出来；
第五章 GPS定位基本原理
接收机钟差
t tk t tk (G) t (G) tk t
j j
j
信号真正传播时 间
第五章 GPS定位基本原理 22
如果不考虑大气折射的影响，则有：
' ct c[tk t ]
j
c tk (G ) t (G ) c(tk t )
j j
ρ = τ*C= △t*C 上式求得的距离ρ并不等于卫星至地面测站的真正距 离，称之为伪距。
第五章 GPS定位基本原理 19
二、伪距测量的观测方程
• 码相关法测量伪距时，有一个基本假设，即卫星钟和接 收机钟是完全同步的。
• 但实际上这两台钟之间总是有差异的。因而在R(t) =max 的情况下求得的时延τ就不严格等于卫星信号的传播时间 Δt，它还包含了两台钟不同步的影响在内。
第五章 GPS定位基本原理 17
GPS导航定位原理以及定位解算算法
GPS导航定位原理以及定位解算算法GPS（全球定位系统）是一种基于卫星信号的导航系统，用于确定地球上任意点的位置和时间。
GPS导航定位的原理基于三个基本原则：距离测量、导航电文和定位解算。
首先，定位解算的基本原理是通过测量卫星与接收器之间的距离差异来确定接收器的位置。
GPS接收器接收卫星发射的信号，并测量信号从卫星到接收器的时间延迟。
通过已知卫星位置和测量时间延迟，可以计算出接收器与卫星之间的距离。
至少需要接收到4个卫星信号才能进行定位解算，因为每个卫星提供三个未知数（x、y、z三个坐标）和一个时间未知数。
其次，GPS导航系统通过导航电文提供的卫星轨道参数来计算卫星的精确位置。
每个卫星通过导航电文向接收器传递关于卫星识别码、卫星轨道和钟差等数据。
接收器使用这些参数来计算卫星的准确位置。
最后，通过定位解算算法，将接收器收到的卫星信号和导航电文中的轨道参数进行计算，可以确定接收器的位置。
定位解算算法主要有两种：三角测量法和最小二乘法。
三角测量法基于三角学原理，通过测量多个卫星与接收器之间的距离差异，然后根据这些距离差异以及卫星的位置信息来计算接收器的位置。
这种算法的优势是计算简单，但受到测量误差的影响较大。
最小二乘法是一种数学优化方法，通过最小化接收器位置与测量距离之间的误差平方和来求解接收器的位置。
该方法考虑到了测量误差的影响，并通过对多个卫星信号进行加权以提高解算的准确性。
除了上述的定位解算算法，GPS导航系统还使用了差分GPS和惯性导航等技术来提高定位精度和可靠性。
差分GPS通过接收器与参考站之间的信号比对，消除了大部分的误差，提高了定位精度。
惯性导航通过测量加速度和角速度来估计接收器的位移，可以在信号丢失或弱化的情况下提供连续的导航定位。
综上所述，GPS导航定位通过距离测量、导航电文和定位解算算法来确定接收器的位置。
通过接收到的卫星信号和导航电文中的轨道参数，定位解算算法能够计算出接收器的位置，并提供准确的导航信息。
gps测量的原理
gps测量的原理
GPS(Global Positioning System)是一种通过卫星信号和接收器
来测量和确定地理位置的技术。
GPS系统由全球范围内的一
组卫星组成，它们绕地球轨道运行，并通过无线电信号传输时间和位置信息。
GPS测量的原理是基于卫星定位和三角测量原理。
当接收器
接收到至少四颗卫星发出的信号后，它会使用卫星信号传输的时间信息来计算每颗卫星与接收器之间的距离。
通过同时测量多颗卫星与接收器之间的距离，可以确定接收器的精确位置。
具体来说，GPS接收器会接收多颗卫星发出的信号，信号中
包含卫星的识别码和发射时间等信息。
接收器会记录下信号接收时间和卫星的发射时间，然后计算信号传播的时间差。
由于光速是已知的，可以通过时间差乘以光速来计算信号传播的距离。
然后，接收器会将测得的多个卫星与接收器之间的距离与卫星的位置信息结合起来，使用三角测量方法来确定接收器的位置。
三角测量原理是利用三个已知的点（即卫星的位置）与这些点到未知位置（接收器位置）的距离来计算未知位置。
通过多次三角测量，可以提高测量的精度和确定性。
值得注意的是，由于卫星位置的精确度以及信号传播的误差等因素的影响，GPS测量的精度会受到一定的限制。
然而，通
过采用多个卫星进行测量并使用各种校正技术，可以提高
GPS测量的准确性。
gps定位基本原理
gps定位基本原理
GPS定位基本原理是利用卫星进行定位的技术。
GPS系统由一组卫星、地面控制站和用户设备组成。
卫星向地面控制站发送信号，控制站对这些信号进行处理和分析，并将处理后的信息发送给用户设备。
用户设备中的GPS接收器接收到来自卫星的信号，并测量信号的传播时间。
由于信号以光速传播，可以根据传播时间计算出信号的传播距离。
通过接收来自多颗卫星的信号，并计算出这些信号的传播距离，GPS接收器可以确定自身的位置。
为了准确计算位置，GPS接收器需要同时接收来自至少四颗卫星的信号。
每颗卫星都会向接收器发送一个具有时间戳的信号，并通过该时间戳与接收器中的时钟进行同步。
接收器使用来自多颗卫星的信号和时间戳来确定自身的位置。
GPS定位的精度取决于接收器接收到的卫星数量以及这些卫星的几何分布。
当接收器处于开阔地区，能够同时接收到来自多个方向的卫星信号时，定位精度会更高。
但当接收器处于有遮挡物的地区，如高楼大厦或树木茂密的地区，定位精度可能会下降。
总的来说，GPS定位基本原理是通过接收卫星信号并测量信号的传播时间来确定自身位置的。
这种定位技术在许多领域中得到广泛应用，例如导航、车辆追踪和地图绘制等。
gps测高原理
gps测高原理GPS测高原理引言：GPS（全球定位系统）是一种通过卫星定位的技术，广泛应用于导航、测绘、地理信息系统等领域。
除了可以确定位置的经纬度，GPS还可以用来测量高度。
本文将介绍GPS测高的原理，并探讨其应用。
一、GPS测高原理GPS测高主要依靠卫星信号的接收和计算来实现。
GPS接收机通过接收来自卫星的信号，计算出接收机与卫星之间的距离，并通过三角测量的方法确定接收机的高度。
1. 接收卫星信号GPS接收机通过天线接收卫星发射的信号。
每颗GPS卫星都会发射包含精确时间信息的信号，接收机通过接收多颗卫星的信号来计算位置和高度。
2. 计算距离接收机接收到卫星信号后，会通过测量信号的传播时间来计算接收机与卫星之间的距离。
由于信号的传播速度是已知的（光速），接收机可以根据接收到信号的时间差来计算距离。
3. 确定接收机高度通过接收多个卫星的信号，接收机可以获得多组距离数据。
利用三角测量的原理，接收机可以确定自身的高度。
三角测量的基本原理是，通过知道一个角度和对边的长度，就可以计算出其他两边的长度。
在GPS测高中，已知的是接收机与卫星的距离，可以通过计算得到高度。
二、GPS测高的精度和误差尽管GPS测高具有一定的精度，但也存在一些误差来源。
以下是常见的误差来源：1. 卫星精度误差：卫星的位置精度会影响到测量的精度，因为接收机计算高度时需要依赖卫星的位置信息。
2. 大气延迟误差：卫星信号在穿过大气层时会发生折射，导致信号传播时间增加。
这种延迟误差会对测量结果产生一定的影响。
3. 多路径误差：如果卫星信号在传播过程中反射、折射或散射，会导致接收机接收到多个信号源，从而产生多路径误差。
4. 接收机误差：接收机本身的误差也会对测量结果产生影响，这包括接收机的精度、稳定性等因素。
为了降低误差，GPS测高通常会采用差分GPS技术，即通过同时测量一个已知高程点和需要测量的点的距离差来消除误差。
三、GPS测高的应用GPS测高具有广泛的应用领域，以下是一些常见的应用场景：1. 地理测绘：GPS测高可以用于制作地图、测量地表高程、绘制等高线等。
gps定位原理是什么
gps定位原理是什么GPS定位原理是什么。
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。
它由一组24颗卫星组成，这些卫星围绕地球轨道运行，每颗卫星都携带有原子钟和GPS接收机，能够向地面发射无线信号。
通过接收这些信号，GPS设备可以计算出自己的位置，速度和时间。
那么，GPS定位的原理是什么呢？首先，GPS定位需要至少四颗卫星的信号。
通过接收这些卫星的信号，GPS设备可以确定自己与每颗卫星的距离。
当GPS设备接收到来自卫星的信号时，它会记录下信号发射的时间，并且知道信号传播的速度是光速。
通过测量信号传播的时间差，GPS设备可以计算出自己与卫星的距离。
其次，GPS定位利用三角测量原理来确定位置。
假设我们知道自己与三颗卫星的距离，那么我们可以将自己的位置确定在三颗卫星所在的球面上。
当我们知道自己与第四颗卫星的距离时，我们可以将自己的位置确定在第四颗卫星所在的球面上。
而这两个球面的交点就是我们所在的位置。
另外，GPS定位还需要考虑时间的影响。
由于信号传播的时间非常短，所以GPS设备必须非常精确地测量信号的传播时间。
任何微小的时间误差都会导致位置计算的巨大误差。
因此，GPS设备需要使用非常精确的原子钟来测量时间，以确保定位的准确性。
最后，GPS定位还需要考虑信号的多路径效应。
当卫星信号在传播过程中遇到建筑物、树木或其他障碍物时，会产生反射和散射，导致信号的多路径传播。
这会使GPS设备接收到多个信号，从而影响位置的准确性。
为了解决这个问题，GPS设备会使用信号处理算法来滤除多路径信号，以提高定位的精度。
总的来说，GPS定位的原理是通过接收卫星信号，测量信号传播的时间和距离，利用三角测量原理确定位置，并考虑时间精度和信号多路径效应，最终计算出自己的地理位置。
这种技术已经被广泛应用在汽车导航、航空航海、地图绘制和户外运动等领域，成为现代社会不可或缺的一部分。
gps 测量 原理
gps 测量原理
GPS测量原理是基于卫星信号的接收和计算。
基本原理如下：
1. 卫星发射信号：GPS系统由全球一定数量的卫星组成，它
们以非常准确的时间间隔向地面发射无线电信号。
2. 接收器接收信号：GPS接收器接收到卫星发射的信号。
接
收器内部有一块接收天线用来接收信号，并将信号送入接收器电路。
3. 测量信号延迟时间：接收器通过测量信号从卫星发射到接收器的时间差，计算出信号所经过的距离。
信号的传播速度为光速，所以信号延迟时间可以转化为距离。
4. 信号三角定位：接收器至少接收到3颗卫星信号后，可以通过三角定位的方法计算出自身的位置。
这是因为每颗卫星都处于已知的轨道上，接收器通过计算与每颗卫星的距离，得到三个距离值，再通过三角计算得到准确的位置。
5. 改善精度：接收器接收到的卫星信号可能会受到空气湿度、大气延迟、接收器钟差等因素的影响，会导致测量结果不够准确。
为了提高定位精度，GPS测量还会使用一些校正方法，
如差分GPS和载波相位测量等。
总的来说，GPS测量原理是通过接收卫星发射的信号，测量
信号延迟时间并利用三角定位原理计算出位置坐标。
同时还需进行额外的校正以提高精度。
GPS测量流程 gps的测量方法
GPS测量流程 gps的测量方法引言全球定位系统（GPS）是一种使用卫星信号来测量地球上位置的技术。
在现代社会中，GPS已经成为导航、定位和地理测量的重要工具之一。
本文将介绍GPS测量的基本原理和流程，以及常用的GPS测量方法。
GPS测量原理GPS测量的基本原理是通过接收来自卫星的信号，并利用卫星与接收器之间的时间差来计算位置。
GPS系统由全球定位系统卫星组成，这些卫星通过广播精确的时间信号和位置信息。
接收器接收到来自多颗卫星的信号，并进行计算，最终确定接收器的位置。
GPS测量流程GPS测量的流程可以分为以下几个步骤： 1. 卫星搜索：GPS接收器首先会搜索附近的卫星信号。
接收的卫星数量越多，测量的准确性越高。
2. 信号接收：接收器会接收来自多颗卫星的信号，并记录下每个卫星的时间和位置信息。
3. 信号处理：接收器会对接收到的信号进行处理，通过计算时间差来确定接收器与卫星的距离。
4. 位置计算：根据接收器与多颗卫星的距离，利用三边测量法或者多边测量法计算接收器的位置。
5. 误差校正：由于GPS系统存在一些误差，比如大气延迟和钟差等，接收器需要进行误差校正，以提高测量的准确性。
6. 数据输出：最后，接收器将计算得到的位置信息输出给用户。
GPS测量方法在实际的GPS测量中，有多种方法可以使用，下面介绍几种常用的GPS测量方法。
单点定位法单点定位法是最简单的GPS测量方法，它只使用一台GPS接收器进行测量。
这种方法的精度相对较低，通常在10米到100米之间。
单点定位法的步骤如下： 1. 设置测量参数：包括卫星系统的选择、频率的选择等。
2. 开始测量：接收器开始接收卫星信号，并记录下时间和接收到的卫星数量。
3. 数据处理：根据接收到的信号和时间信息，计算接收器的位置。
由于单点定位法没有使用其他接收器的信息作为参考，因此误差较大。
4. 结果输出：将计算得到的位置信息输出。
差分定位法差分定位法是一种通过比较两个或多个GPS接收器之间的差异来提高测量精度的方法。
GPS测量原理及应用第十章GPS高程
GPS测量原理及应用第十章GPS高程GPS（全球定位系统）高程测量是指使用GPS技术来测量地球表面上的高程信息。
GPS高程测量利用卫星信号的接收时间差来计算接收者和卫星之间的距离，进而计算出接收者的高程。
GPS高程测量原理：GPS系统由24颗卫星组成，它们处于不同的轨道上，每颗卫星都带有众多的测量仪器。
GPS接收器接收到卫星发射的信号后，通过计算信号的传播时间差来计算距离。
然而，由于GPS信号传播时受到大气条件和地球表面的影响，导致测量结果不够准确。
为了提高准确性，GPS测量中引入了大气改正和差分定位技术。
GPS高程测量应用：1.地形测量：GPS高程测量可以用于测绘地形，包括山区、平原、湖泊等地形的高程信息。
这些数据对农业、水文、地质等领域的研究和规划非常重要。
2.工程测量：GPS高程测量广泛应用于工程测量中，如建筑工程、道路工程和水利工程等。
通过GPS测量得到的高程信息可以用来设计和施工，确保工程的精度和安全性。
3.气象预测：GPS高程测量可以用于大气廓线测量，提供大气湿度、温度等气象数据。
这些数据对天气预报、气候研究和灾害预防等领域具有重要意义。
4.地震监测：GPS高程测量可以用于监测地壳的变形，包括地震活动、地质构造变化等。
这些数据可以帮助科学家研究地球的运动和地震活动机制。
5.海洋研究：GPS高程测量可以用于测量海平面的变化，包括海洋水位的上升、潮汐等。
这些数据对海洋科学研究和海洋生态保护具有重要意义。
总之，GPS高程测量通过使用GPS技术提供了一种精确测量地球表面高程的方法。
它在地理、工程、气象、地震监测和海洋研究等领域都有广泛的应用。
随着GPS技术的不断发展和改进，GPS高程测量的准确性和应用范围将进一步扩大。
gps的原理
gps的原理
GPS即全球定位系统，是一种基于卫星导航技术的定位系统。
其原理是通过接收来自卫星发送的信号来确定接收器的位置。
具体原理如下：
1. 卫星发射：地球轨道上的GPS卫星通过板载的高精度原子
钟发射信号，信号携带了卫星的位置和时间数据。
2. 接收器接收：GPS接收器接收到来自至少四颗卫星的信号，接收器会检测和识别信号，并计算信号传播时间。
3. 三角定位：GPS接收器通过测量接收到信号的传播时间差，计算出从接收器到卫星的距离。
由于至少需要三个卫星才能确定三个维度的位置，所以GPS接收器需要接收来自至少三颗
卫星的信号。
4. 位置计算：GPS接收器使用接收到的卫星距离信息，结合
卫星位置数据，进行三角测量计算，最终确定接收器的位置。
5. 校正：GPS接收器还需要对信号传播的时间延迟进行校正，因为信号会在大气层中传播时发生折射，导致延迟。
总结来说，GPS的原理就是通过接收卫星发射的信号，并计
算信号的传播时间来确定接收器的位置。
通过多个卫星的信号测量和计算，可以达到较高的定位精度。
gps测速原理
gps测速原理GPS测速原理。
GPS（Global Positioning System）是一种利用卫星进行定位的系统，它能够提供精确的位置信息和时间信息。
在现代社会中，GPS已经被广泛应用于汽车导航、航空航海、地图绘制等领域。
其中，GPS测速作为其重要的应用之一，在交通管理和车辆监控中发挥着重要作用。
那么，GPS测速的原理是什么呢？首先，GPS测速是通过接收卫星信号来实现的。
GPS系统由一组至少24颗绕地球轨道运行的卫星组成，这些卫星每天都在预定轨道上绕地球运行两次。
当接收机接收到卫星发射的信号时，它会测量信号的传播时间，并根据这些时间信息计算出接收机与卫星之间的距离。
通过同时接收多颗卫星的信号，GPS接收机可以确定自己的位置和速度。
其次，GPS测速的原理基于多普勒效应。
多普勒效应是指当发射源和接收源相对运动时，接收到的信号频率会发生变化。
在GPS测速中，接收机接收到卫星发射的信号后，会测量信号的频率，并根据多普勒效应计算出自己相对于卫星的速度。
通过对多颗卫星信号的频率进行测量和计算，GPS接收机可以准确地测量自己的速度。
另外，GPS测速还依赖于卫星的时钟精度。
由于GPS信号需要经过大气层的传播，信号的传播时间会受到大气层密度的影响，进而影响到信号的传播速度。
为了保证测速的准确性，GPS卫星需要具有高精度的原子钟，以确保信号的传播时间能够被准确测量。
总的来说，GPS测速的原理是通过接收卫星信号，测量信号的传播时间和频率，从而计算出接收机与卫星之间的距离和速度。
借助于多颗卫星的信号，GPS接收机可以实现对自身位置和速度的精确测量。
同时，高精度的原子钟和多普勒效应也是保证GPS测速准确性的重要因素。
在实际应用中，GPS测速已经成为了交通管理和车辆监控中不可或缺的工具。
通过GPS测速，交通管理部门可以实时监测车辆的速度和行驶轨迹，从而及时发现和处理交通违法行为。
此外，许多汽车和手机上都集成了GPS模块，可以实现车辆导航和位置共享等功能。
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测量原理及应用GPS卫星定位基本原理
一、伪距测量
• 1.如何进行伪距测量？ • 测距码 • 复制码 • 时间延迟 • 自相关系数 • 伪距
（1）为什么要用码相关法测定伪距？
• 测距码看起来是杂乱无章的，其实是按照某一规 律编排的，每个码都对应着某一特定的时间。
• 为什么不用测距码的某一个标志来进行伪距测量 呢？
• 每个码在产生的过程中都带有误差，信号经过长 距离传送后也会产生变形，因而根据某一标志来 进行量测会带来较大误差。
§3 载波相位测量
载波相位测量>概述
一、概述
• 为了满足高精度定位的需要 – 测距码伪距测量是全球定位系统的基本测距方 法。 – 测距精度：C/A码：2.93 m Ｐ 码：0.293 m – 载波：λL1=19cm， λL2=24cm – 测距精度：1-2mm
载波相位测量>概述
一、概述
发自卫星 的电磁波 信号：
• （4）测距码为周期性序列，因而自相关系数也具 有相同的周期。理论上仍会有多值问题。
2、用测距码测定伪距的原因
1、易于将微弱的卫星信号提取出来 2、可提高测距精度 3、便于用码分多址技术对卫星信号进行识别和处理 4、便于对系统进行控制和管理
3.伪距测量的观测方程
• 观测值 • 几何距离 • 观测值与几何距离间的关系
度特别好的原子钟才有可能实现。 • 接收机钟改正数的解决方法
• 2计算方法 线性化 列出误差方程 最小二乘原理求解
三特殊情况下的定位
• 加权约束解：不减少观测值的数量，而在求解时 给“已知参数”以适当的权。允许该参数在“已知值” 附近作微小变动，则能加强解的强度，获得较精 确的结果。
• 高程约束解 • 时间约束解
GPS定位的方法与观测量>概述
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测速原理
gps测速原理GPS测速原理。
GPS（Global Positioning System）全球定位系统是一种利用卫星导航技术来确定地球上任意点的三维位置（纬度、经度和海拔）的系统。
GPS测速是其中的一个重要应用，它可以通过卫星信号来测量目标的速度。
本文将介绍GPS测速的原理及其相关知识。
首先，GPS测速的原理基于多普勒效应。
多普勒效应是指当发射源和接收源相对运动时，由于频率的变化而引起的声音或光的变化。
在GPS测速中，卫星发射的信号被接收器接收后，由于接收器所在位置与卫星位置的相对运动，信号的频率会发生变化。
根据多普勒效应的原理，可以通过测量信号频率的变化来计算目标的速度。
其次，GPS测速还依赖于卫星定位。
GPS系统由一组至少24颗运行在地球轨道上的卫星组成，它们每天都会绕地球运行两次。
接收器通过接收来自多颗卫星的信号，并根据信号的传播时间和卫星位置来计算自身的位置。
通过不同时间接收到的信号，接收器可以确定自身的位置变化，从而计算出速度。
此外，GPS测速还需要考虑误差修正。
由于多种因素的影响，包括大气层的影响、信号传播的延迟、接收器的误差等，GPS测速可能会产生一定的误差。
因此，需要对测速结果进行修正，以提高测速的准确性。
最后，GPS测速在实际应用中有着广泛的用途。
它可以用于车辆的导航系统中，实时监测车辆的速度并提供导航指引；也可以用于航空、航海等领域，帮助飞行员和船长掌握目标的速度和位置信息。
此外，GPS测速还可以用于运动员的训练和比赛中，帮助他们实时监测自己的速度和位置。
综上所述，GPS测速是一种基于卫星导航技术的测速方法，它利用多普勒效应、卫星定位和误差修正来实现对目标速度的测量。
它在交通、航空、航海和体育等领域都有着重要的应用价值，为人们的生活和工作提供了便利。
随着技术的不断进步，相信GPS测速将会在更多领域展现出其巨大的潜力和价值。
高精度GPS定位技术的原理
高精度GPS定位技术的原理GPS定位技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分，无论是导航、地图或是定位服务，我们都离不开它。
全球卫星定位系统（GPS）是目前全球最先进、最准确的定位系统之一，广泛应用于军事、航空、普通民用市场等各个领域。
本文就为读者详细介绍一下高精度GPS定位技术的原理。
一、GPS基本原理GPS系统是由一组位于轨道上的人造卫星和地球上的控制和接收设备组成的。
GPS系统的基本原理是利用卫星和接收机之间的确定性信号传输来测量接收机距离卫星的距离。
GPS系统工作的原理是衡量卫星与任何GPS接收器之间的时间差，以确定两者之间的距离。
其基本原理是，GPS接收器在接收到至少4颗卫星的信号后，就可以按照特定的算法，通过距离计算自身所处的位置。
每颗卫星向地面发出一个特定的信号，并在其信号中附加了当前的时间信息。
接收器收到来自卫星信号的时间，可以通过算法计算出卫星和接收器之间的距离。
当接收器同时接收到来自另外一颗卫星的信号，就可以计算其距离。
同样的，如果接收到的信号添加了其他卫星的固定额外的指令，可以这样进行计算定位评估，以使接收器揭示其三维坐标。
二、高精度GPS定位技术的实现GPS定位技术确实可以实现准确的位置信息，也可以允许更明确的时间同步。
不过，GPS本身是有限度的。
虽然传统的GPS接收器可以实现大约5到15米的位置精度，但是有些应用需要更高的位置精度。
例如，测量土壤湿度或建筑物的精确位置，或者针对电力线或鹰，需要更高的GPS精度。
在这些情况下，高精度GPS定位技术就成了一个更好的选择。
高精度GPS定位技术实现的核心是差分定位技术，即通过对来自GPS卫星的信号和在地面上的一个已知位置的接收器信号进行对比，从而获取超过普通定位精度的位置数据。
它的工作原理是将一个已知的准确位置的信号，称为基准站信号，与包含误差的GPS卫星信号进行比较。
相对于基准站位置的误差距离被发送到一个数据处理单元，然后被用于消除GPS定位设备的误差，从而提供更高的精度。
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gps的原理是什么GPS的原理是什么。
GPS，全称为全球定位系统（Global Positioning System），是一种通过卫星信号来确定地球上任何位置的系统。
它由一组24颗绕地球轨道运行的卫星组成，这些卫星以非常精确的时间间隔广播它们的位置和时间信息。
GPS接收器接收这些信号并计算出自己的位置，从而实现定位导航等功能。
GPS的原理主要基于三角定位原理。
当GPS接收器接收到来自至少三颗卫星的信号时，它可以通过测量这些信号的传播时间来计算出自己与这些卫星的距离。
由于卫星的位置是已知的，因此通过测量与多个卫星的距离，GPS接收器可以确定自己的位置。
如果接收到的卫星信号数量更多，计算出的位置精度会更高。
GPS的原理还涉及到相对论效应。
由于卫星和地面接收器都在运动，而且地球的引力场也会影响信号的传播时间，因此在计算位置时需要考虑相对论效应的影响，以确保位置的准确性。
除了定位功能，GPS还可以提供导航、时间同步和地震监测等服务。
通过接收多颗卫星的信号，GPS接收器可以确定自己的速度和方向，从而实现导航功能。
此外，由于GPS卫星上的原子钟非常精确，因此可以用于时间同步，保证各种设备的时间准确性。
而地震监测则是利用GPS来监测地壳运动，提前预警地震。
总的来说，GPS的原理是通过接收卫星信号并计算信号传播时间来确定位置，利用三角定位和相对论效应来实现定位功能。
同时，GPS还可以提供导航、时间同步和地震监测等多种服务。
这种基于卫星信号的定位系统已经成为现代社会不可或缺的一部分，广泛应用于交通、军事、航空航天等领域。
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GPS测量原理及应用GIS.洋2017/12/21 Thursday目录第一章绪论 (1)1.GPS全球定位系统的建立： (2)2.GPS全球定位系统组成： (2)3.GPS系统的特点： (2)4.*GPS、GALILEO、GLONASS（P10表1-4） (3)第一章坐标系统和时间系统 (3)2.1坐标系统： (3)2.2时间系统： (4)第三章卫星运动及星历 (4)3.1无摄运动 (4)3.2受摄运动 (5)3.3GPS卫星星历 (5)第四章GPS卫星的导航电文和卫星信号 (6)4.1卫星导航电文 (6)第五章GPS卫星定位基本原理 (6)5.1GPS卫星定位的基本原理 (6)5.2定位方法 (6)5.3整周未知数No的确定 (9)5.4整周跳变的修复 (9)第七章GPS测量误差 (10)7.1 GPS测量误差源 (10)7.2与信号传播有关的误差 (10)第八章GPS测量设计与实施 (11)8.1 GPS测量的技术设计 (11)8.2 GPS测量外业准备 (13)8.3GPS测量外业实施 (13)8.4数据处理及测量结果的检核 (14)第九章GPS测量数据处理 (17)9.1数据处理 (17)第一章绪论1.GPS全球定位系统的建立：GPS：Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System,卫星测时测距导航/全球定位系统，是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能型、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。
（原理：空间距离后方交汇）2.GPS全球定位系统组成：2.1 GPS卫星星座*基本参数：○1基本的卫星数为21+3（21颗工作卫星+3颗备用卫星）○2卫星轨道面的个数为6○3卫星高度为20200Km○4轨道倾角为55°○5运行周期为11h58min○6载波频率为1575.42MHZ和1227.60 MHZGPS卫星作用：1.向广大用户发送导航定位信息。
2、接收注入站发送到卫星的导航电文和其他相关信息，并通过GPS信号电路，适时的发送给广大用户。
3、接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令，适时的改正运行偏差和启用备用时钟等。
2.2地面监控系统：地面监控系统：包括1个主控站，3个注入站和5个监测站作用：1、监测和控制卫星上的设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行。
2、保持各卫星处于同一时间。
2.3 GPS信号接收机（用户设备）3.GPS系统的特点：1、定位精度高2、观测时间短3、测站间无需通视4、可提供三维坐标5、操作简单6、全天候作业7、功能多，应用广4.*GPS、GALILEO、GLONASS（P10表1-4）注：北斗导航卫星系统（其组成：空间部分、地面控制部分和用户接收部分，其定位原理为主动式二维导航双向测距。
）第一章坐标系统和时间系统2.1坐标系统：1.坐标系必须明确：○1坐标原点的位置○2三个坐标轴的指向○3长度单位（尺度）。
2.*春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与地球赤道的交点。
在天文学和卫星大地测量学中，春分点和天球赤道面，是建立参考系的重要基准点和基准面。
3.*天球赤道面：通过地球质心并与天轴垂直的平面，称为天球赤道面。
这时天球赤道面与地球赤道面相重。
该赤道面与天球相交的大圆称为天球赤道。
4.*岁差：平北天极绕黄的运动称为岁差。
5.*章动：瞬时北天极绕顺针的转动即为章。
6.*极移：地球瞬时自转轴在地球上随时间变，称为极移。
7.WGS-84大地坐标系：WGS-84的几何定义：原地位于地球质心，Z轴指向 BIH 1984.0定义的协议地球极（CTP）方向，X轴指向BIH 1984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z、X轴构成右手坐标系，其采用WGS—84椭球（基本参数：长半轴a=6378137+-2m，α=1/298.257223563，地心引力常数，地球自转角速度，正常化二阶带谐系数）。
8.国家大地坐标系：1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系为二维参心系、2000国家大地坐标系为三维地心系。
9.ITRF坐标框架：由空间大地测量观测站的坐标和运动速度来定义，是国际地球自转服务IERS的地面参考框架，其实质为地固坐标系，原点位于地球体系的质心，以WGS-84椭球为参考框架。
2.2时间系统：1.恒星时（ST）：以春分点为差你参考点，由春分点的周日视运动所定义的时间系统。
2.平太阳时（MT）：以平太阳为参考点，由平太阳的周日视运动所定义的时间系统（假设一个平太阳以真太阳周年运动的平均速度在天球赤道上作周年视运动，其周期与真太阳一致）3.世界时（UT）：以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时。
4.原子时（ATI）：以物质内部原子运动的特征为基础的时间系统。
5.协调世界时（UTC）：采用原子时秒长，采用跳变的方法是协调时与世界时的时刻相接近，其差不超过一秒。
6.GPS时间系统：采用原子时ATI秒长作为时间基准，起算原点定义在1980年1月6日UTC 0时。
GPS时是用周数+周内时间（秒）来表示。
即为1980年1月6日0时0分0秒内第0周0秒。
7.时间尺度：连续运动、周期恒定、可观测、可用实验复现的周期运动。
第三章卫星运动及星历3.1无摄运动1. 无摄运动：只考虑地球质心引力作用的卫星运动称为无摄运动。
2.*卫星运动的轨道参数（开普勒轨道参数）：a:椭圆的长半径e:椭圆偏心率V：真近点角（在轨道平面上卫星与近地点之间的地心角距）Ω：升交点的赤径（在地球轨道平面上，升交点N与春分点γ之间的地心夹角）τ：轨道面倾角（卫星轨道面与赤道面之间的夹角）ω：近地点角距（在轨道平面上近地点A与升交点N之间的地心角距）3. 开普勒定律：开普勒第一定律：卫星运行的轨道是一个椭圆，而该椭圆的一个焦点与地球的质心相重合。
开普勒第二定律：卫星的地心向径，即地球质心与卫星质心间的距离向量，在相同的时间内所扫过的面积相等。
开普勒第三定律：卫星运动周期的平方与轨道椭圆长半径的立方之比为一常量，而该常量等于地球引力常数GM的倒数。
3.2受摄运动1.受摄运动：考虑摄动力（地球引力场摄动力、日月摄动力、大气阻力、太阳辐射压力等）作用的卫星运动称为受摄运动。
3.3GPS卫星星历1.卫星星历：描述卫星运动轨道的信息，一组对应某一时刻的轨道参数及其变率，其分为广播星历（预报星历）和精密星历。
2.*广播星历：通常包括相对某一参考历元的开普勒轨道参数和必要的轨道摄动改正项参数，广播星历参数共有16个，包括1个参考时刻toe，6个对应参考时刻的开普勒轨道参数和9个反映摄动力影响的参数，其格式为RINIX。
3.精密星历：一些国家某些部门，根据各自建立的卫星跟踪站所获得的对GPS卫星的精密观测资料，应用与确定广播星历相似的方法而计算的卫星星历。
第四章GPS卫星的导航电文和卫星信号4.1卫星导航电文1．卫星导航电文：是用户用来定位和导航的数据基础。
它主要包括：卫星星历、时钟改正、电离层延迟改正、工作状态信息C/A码转换到捕获P码。
2．GPS卫星信号：是用于导航定位的调制波，它包含有：载波、距码和数据码。
3．调制：将频率较低的信号加载在频率较高的载波上的过程。
第五章GPS卫星定位基本原理5.1GPS卫星定位的基本原理原理：将无线电信号发射台从地面点搬到卫星上，组成卫星导航定位系统，应用无线电测距交会原理，便可由三个以上地面已知点（控制站）交会出卫星的位置，反之利用三颗以上卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点（用户接收机）的位置。
5.2定位方法1. 依据测距的原理：伪距测量法定位，载波相位测量定位和差分GPS定位等。
○1伪距测量法：由GPS接收机在哦某一时刻测出得到四颗以上GPS卫星的位居及已知的卫星位置，采用距离交会的方法求定接收机天线所在点的三维坐标。
（所测伪距就是有卫星发射的测距码信号到达接收机的传播时间乘以光速所得的量测值。
伪距观测方程：○2载波相位测量：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。
载波相位观测方程：○3差分GPS定位原理（单站GPS差分、区域差分、广域差分）定义：利用设置在坐标已知的点（基准站）上的GPS接收机测定GPS测量定位误差，用以提高在一定范围内其它GPS接收机测量定位精度的方法。
原理：将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测，根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时地将这一改正数发送出去。
用户接收机·在进行GPS观测的同时，也接收到基准站的改正数，并对其定位结果进行改正，进而提高精度。
GPS差分的类型：单站差分（位置差分、伪距差分、载波相位差分）、局域差分、广域差分。
补充：多基站RTK技术（网络RTK）------基于多基站网络的实时差分定位系统，其基础是建立多个GPS基准站，即建立多个基准站连续运行卫星定位导航系统（CORS） CORS系统组成：○1连续运行的GPS基准站○2数据处理控制中心○3数据传输与发播系统○4移动站（用户）：双差相位观测可达厘米级；静态相对定位可获取毫米级三维坐标。
2.根据运动状态：静态定和动态定位*静态定位：对于固定不动的待定点，将GPS接收机安置与其上测，观测数分钟乃至更长的时间，以确定待定点坐标。
*动态定位：至少有一台接收机处于运动状态，测定的是各观测时刻（观测历元）运动中的接收机的点位。
3.*相对定位：至少用两台GPS接收机，同步观测相同的GPS卫星，确定两台接收机天线之间的相对位置。
4. *绝对定位（单点定位）：用GPS卫星和用户接收机之间的距离观测值直接确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中相对于坐标原点-----地球质心的绝对位置。
5.*静态绝对定位：接收机天线处于静止状态下，确定观测站坐标的方法。
6.*动态绝对定位：在用户接收机安置在运动的载体上并处于动态情况下，确定载体瞬时绝对位置的定位方法。
8.绝对定位精度的评价（精度因子）○1平面位置精度因子HDOP ○2高程精度因子VDOP○3空间位置精度因子PDOP ○4接收机钟差精度因子TDOP ○5几何精度因子GDOP注：精度因子的数值与所测卫星的几何分布图形有关。
假设由观测站与四颗观测卫星所构成的六面体体积为V，则精度因子GDOP与该六面体体积V的倒数成正比（GDOP ∝~1/V）9.观测值的线性组合（单差S、双差D、三差T）○1单差S：将载波相位观测值直接相减求一次差过程。
作用：可以消除与卫星有关的载波相位及其钟差项，削弱大部分对流层、电离层影响。
SD12j(t i)=φp2j (t i)−φp1j (t i)○2双差D：对一次差分观测值继续求差，所得的结果仍可以当作虚拟观测值。