绝对定位原理

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css中absolute原理

css中absolute原理

css中absolute原理
摘要:
1.CSS 中绝对定位原理简介
2.绝对定位的优点与缺点
3.常见问题及解决方法
4.总结
正文:
1.CSS 中绝对定位原理简介
CSS 中的绝对定位(absolute positioning)是一种灵活的布局方式,它允许我们将元素放置在文档中的任何位置,而不仅仅是在文档流中。

绝对定位的原理主要是通过设置元素的`position`属性为`absolute`,并配合`top`、
`right`、`bottom`和`left`属性来确定元素的位置。

2.绝对定位的优点与缺点
优点:
- 可以轻松地实现复杂的布局和定位需求。

- 对于响应式设计,可以更好地控制元素在不同屏幕尺寸下的显示。

缺点:
- 可能导致元素重叠,影响页面渲染性能。

- 破坏文档流,可能会导致其他元素位置发生改变。

3.常见问题及解决方法
问题1:元素重叠
解决方法:通过设置`z-index`属性,控制元素在重叠时的显示顺序。

问题2:绝对定位元素与浮动元素冲突
解决方法:给父元素设置`overflow: auto;`或`overflow: hidden;`,以解决浮动元素与绝对定位元素之间的冲突。

问题3:绝对定位元素宽度或高度超出预期
解决方法:为元素设置`box-sizing: border-box;`,以便将元素的内边距和边框宽度计入元素的总宽度或高度。

4.总结
绝对定位是一种强大的布局方式,可以让设计师更自由地控制元素的位置和显示效果。

然而,它的缺点也不容忽视,如可能导致元素重叠、破坏文档流等。

《GPS绝对定位原》课件

《GPS绝对定位原》课件
间。
GPS信号接收器通常采用高精度 振荡器来确保时间基准的准确性

GPS信号接收器的使用方法
01
开启GPS信号接收器, 搜索并锁定至少四颗 GPS卫星信号。
02
等待接收机计算出位置 和时间信息,通常需要 几秒钟时间。
03
使用GPS信号接收器的 导航功能,输入目的地 坐标或地名,获取导航 路线和指示。
交通导航
车辆导航
为驾驶员提供准确的定位和导航 服务,避免迷路和走错路线。
航空导航
为飞机提供精确的定位和导航信 息,确保飞行安全。
地质测量
矿产资源勘探
通过GPS进行地质测量,帮助寻找和 确定矿产资源的分布和储量。
地形地貌测绘
对地形地貌进行精确测量,为土地规 划、城市建设和环境保护提供数据支 持。
气象观测
04
在行驶过程中,保持接 收器与卫星的持续通信 ,以便实时更新位置和 导航信息。
04
绝对定位的误差来源
卫星轨道误差
卫星轨道误差是指卫星在地球轨道上 运行时产生的偏差,可能是由于地球 引力、太阳辐射压和其他因素的影响 。
轨道误差可以通过轨道修正模型进行 修正,以减小其对定位精度的影响。
轨道误差会导致卫星位置和速度的不 准确,从而影响GPS定位的准确性。
气象监测
利用GPS观测气象数据,如风速、风向、气压等,为天气预报提供准确数据。
气候变化研究
通过GPS观测地球气候变化,为气候变化研究提供重要数据支持。
THANKS
感谢观看
受多种因素影响,包括 卫星轨道误差、信号传 播误差、接收机误差等

实时定位精度
通常在10米左右,但在 某些条件下可达到厘米
级精度。

欧姆龙相对定位和绝对定位指令

欧姆龙相对定位和绝对定位指令

欧姆龙相对定位和绝对定位指令(最新版)目录1.欧姆龙相对定位和绝对定位指令的概述2.相对定位指令的工作原理3.绝对定位指令的工作原理4.相对定位和绝对定位指令的优缺点比较5.欧姆龙相对定位和绝对定位指令的应用实例正文一、欧姆龙相对定位和绝对定位指令的概述欧姆龙作为全球知名的自动化控制品牌,其 PLC(可编程逻辑控制器)广泛应用于各种工业自动化控制领域。

在欧姆龙的 PLC 控制系统中,相对定位和绝对定位指令是两种重要的控制指令,分别用于实现伺服电机的相对位置控制和绝对位置控制。

二、相对定位指令的工作原理相对定位指令,又称为相对位置控制指令,是通过设置电机的当前位置与目标位置之间的偏差来实现伺服电机的位置控制。

其工作原理是:首先,系统会读取伺服电机的当前位置,然后与设定的目标位置进行比较,计算出它们之间的偏差。

接着,系统会根据这个偏差值来控制电机进行相应的旋转,直到达到设定的目标位置。

三、绝对定位指令的工作原理绝对定位指令,又称为绝对位置控制指令,是通过直接设置伺服电机的目标位置来实现伺服电机的位置控制。

其工作原理是:系统会接收到设定的目标位置信号,然后直接控制电机旋转到设定的目标位置,而不需要参考电机的当前位置。

四、相对定位和绝对定位指令的优缺点比较相对定位指令的优点在于其控制精度高,适用于需要精确控制位置的场合;缺点是其需要参考当前位置,因此在位置发生变化时,控制系统需要重新计算偏差,可能导致控制响应速度较慢。

绝对定位指令的优点在于其控制响应速度快,无需参考当前位置;缺点是其控制精度相对较低,可能无法满足一些高精度位置控制的需求。

五、欧姆龙相对定位和绝对定位指令的应用实例欧姆龙的相对定位和绝对定位指令广泛应用于各种工业自动化设备中,例如:机器人、数控机床、包装设备等。

在这些设备中,相对定位指令通常用于精确控制机器人手臂的移动位置,而绝对定位指令则用于快速控制数控机床的工作台进行换刀等操作。

总之,欧姆龙的相对定位和绝对定位指令在工业自动化控制领域具有重要作用,能够实现伺服电机的精确位置控制,提高设备的运行效率和精度。

GPS定位原理 绝对定位 相对定位 差分模型 单点差分 局域差分 广域差分

GPS定位原理 绝对定位 相对定位 差分模型 单点差分 局域差分 广域差分

第四章GPS定位原理GPS绝对定位(单点定位、伪距定位)静态绝对定位动态绝对定位GPS相对定位(差分定位?)静态相对定位动态相对定位第一节 GPS绝对定位GPS绝对定位:是一个用户利用GPS接收机,以地球质心为参考点,对卫星信号进行接收和观测,确定接收机天线在WGS-84坐标系中的绝对位置,又称单点定位或伪距定位。

GPS绝对定位基本原理:以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离观测量为基准,根据已知的卫星瞬时坐标,来确定用户接收天线所对应的位置。

现令 : (X j Y j Z j) 为卫星 j 的已知坐标, j = 1,2 …n。

2、绝对定位的精度评价:(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)几何精度因子GDOP(5)接收机钟差精度因子TDOP注:1)DOP值∝ 1/V , V为星站六面体的体积。

2)亦要考虑大气传播误差的影响。

第二节 GPS相对定位GPS相对定位:是利用两台或两台以上GPS接收机分别安置在不同的GPS点上,并同步观测相同的GPS卫星,将所获得观测值按一定的方法进行差分处理,消除一些误差对各观测值影响的相关部分,然后再进行解算,可以获得GPS点间的相对位置或基线向量。

GPS相对定位数学模型载波相位测量的观测方程:1、一次差分观测值:1) .站际一次差分观测※其消除了与卫星有关的误差(星钟误差等)影响,削弱了大气传播误差(电离层和对流层折射误差)影响。

2).星际一次差分观测※其消除了与接收机有关的误差(机钟误差等)影响,削弱了大气传播误差(电离层和对流层折射误差) 的影响。

3).历元间一次差分观测※其削弱了大部分误差的影响,同时消去了N0( 初始整周模糊度 )。

2、二次差分观测值:1).站际与星际二次差分观测值:消除了与测站、卫星有关的误差,减弱了对流层折射和电离层折射的误差2).星际与历元间二次差分观测值:消除了与测站、卫星有关的误差,减弱了对流层折射和电离层折射的误差,同时消去了N0 (初始整周模糊度)。

全球定位系统原理_绝对定位原理

全球定位系统原理_绝对定位原理

全球定位系统原理_绝对定位原理全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)是一种使用卫星和地面设备来确定地球上任意位置的导航和定位系统。

GPS通过接收来自卫星的信号,可以实现高精度的绝对定位和导航功能。

其原理主要基于以下几个关键要素:1.卫星定位GPS系统由一组24颗卫星组成,这些卫星分布在地球轨道上,每颗卫星都有精确的轨道和运行时间。

卫星定位的原理是通过接收来自至少四颗卫星的信号来确定接收器的位置。

卫星发射的信号包含卫星的精确位置和时间信息。

2.接收器接收卫星信号GPS接收器是用来接收并处理来自卫星的信号的设备。

接收器内部包含一个天线,用于接收卫星发射的信号。

接收器将接收到的信号传递给处理器进行处理。

3.三角定位原理GPS定位原理基于三角定位原理。

接收器通过接收至少四颗卫星的信号,可以测量这些卫星和接收器之间的距离。

由于卫星的位置是已知的,接收器可以通过测量这些距离来确定自己的位置。

接收器利用一个复杂的数学算法和时间测量技术来计算自己的位置。

4.精确时间同步GPS系统的精度与时间的同步性密切相关。

因为GPS信号的传播速度是已知的,接收器可以通过测量信号的传播时间来计算出距离。

然而,精确的时间同步对于距离的计算至关重要。

GPS系统中的卫星都有精确的内部时钟,接收器通过接收卫星发射的时间信号来与卫星进行时间同步。

5.加速度计和陀螺仪GPS系统还可以结合加速度计和陀螺仪等辅助设备,提供更精确和准确的定位和导航功能。

加速度计可以测量加速度和速度的变化,从而帮助用户确定自己的移动方向和速度。

陀螺仪可以测量旋转速度和姿态,进一步提高定位的精度和准确性。

总之,全球定位系统的原理主要基于卫星定位、接收器接收卫星信号、三角定位原理、精确时间同步和辅助设备等多个要素。

通过利用卫星发射的信号和接收器的计算能力,GPS系统可以实现高精度的绝对定位和导航功能。

这种原理已广泛应用于航空、航海、军事、车辆导航和移动设备等领域。

全球定位系统与相对论

全球定位系统与相对论

全球定位系统(GPS)是一种利用卫星和地面设备来确定地理位置的技术。

GPS系统由一组卫星和接收器组成,这些卫星通过跟踪GPS接收器和地面站的信号来确定位置。

全球定位系统中有两种主要类型的定位原理:绝对定位原理和相对定位原理。

绝对定位原理是一种使用GPS接收器直接与卫星通信,以确定位置的技术。

相对定位原理是一种使用不同的参考点之间的相对位置关系来确定位置的技术。

相对论,特别是爱因斯坦的相对论,在GPS中起到了重要的作用。

相对论预测了原子钟在强重力下的摇摆频率与在弱重力条件下的摇摆频率的不同。

在GPS中,原子钟用于确定时间差,进而计算位置。

由于相对论效应,这些原子钟的准确性对于GPS来说至关重要。

此外,GPS的信号总是存在一定的误差。

相对论效应是导致这些误差产生的原因之一。

根据爱因斯坦的相对论,原子钟在强重力下的摇摆频率比在弱重力条件下的更慢。

以上内容仅供参考,建议查阅关于全球定位系统与相对论的书籍、文献获取更专业的信息。

GPS定位原理分析

GPS定位原理分析
0 ——伪距测量中误差
二、 静态绝对定位原理
1、测码伪距静态绝对定位法 接收机相对于地面固定不动。一般每隔5、10或15秒观测一次(一
个历元)。
观测卫星数m,历元数n,则观测值的个数为m.n个,观测方程的 个数也为m.n个。如观测时间较短,不考虑接收机钟差变化,则需解4个 未知数。方程式的形式与动态定位相似。
相位含有三项:一是整周固定部分,称为整周未知数或整周模糊度; 二是整周变化部分,由整周计数器记录;三是不足整周部分。
用 ti 表示整周变化部分与不足整周部分之和,并考虑接收
机钟差,则载波相位观测方程为
• ti c • tti N t0 •
以卫星和接收机的坐标带入上式并考虑电离层和对流层改正后线 性化,可得
GPS定位原理
第一节 定位方法与观测量
一、定位方法分类 1)动态定位与静态定位: 动态定位——认为接收机相对于地面是运动的。 静态定位——认为接收机相对于地面静止不动。 2)绝对定位与相对定位: 绝对定位——求测站点相对于地心的坐标; 相对定位——求测站点相对于某已知点的坐标增量; 3)差分定位:在基准点上观测求得大气折射等改正,并及时发送给流动站, 流动站用收到的改正数对观测数据进行改正,得精确点位。
ttn a0 a1tn t0 a2 tn t0 2
t0 ——初始观测时刻 其中有3个钟差改正数,3个测站坐标改正数,共6 个未知数
2、测相伪距绝对定位法
•ti akjX bkjY ckjZ ctti N t0 • l0
因接收机钟的稳定性有限,不同历元有不同的钟差。以初始历
tk t j t N • T
则星站距离为
ct N • T c N • 2
2f N • N •
2

第六章:GPS动态定位原理

第六章:GPS动态定位原理

6
2 GPS动态相对定位原理
虽然动态绝对定位作业简单,易于快速的实现实时定位, 但是,由于定位过程中受到卫星星历误差,钟差,及信号 传播误差等诸多因素的影响,其定位精度不高,难以满足 高精度动态定位的要求,因此,限制了其应用范围。
由于GPS测量误差具有较强的相关性,因此,可以在 GPS动态定位中引入相对定位作业的方法,即GPS动态相 对定位。该方法实际上是用两台GPS接收机,将一台接收 机安置在基准站上固定不动,另一台接收机安置在运动的 载体上,两台接收机同步观测相同的卫星,通过在观测值 之间求差,以消除具有相关性的误差,提高定位精度。而 运动点的位置是通过确定该点相对基准站的位置实现的, 这种定位方法也叫差分GPS定位。
7
2 GPS动态相对定位原理
动态相对定位分为以测距码伪距为观测量的动态相对定 位和以载波相位伪距为观测量的动态相对定位。
测距码伪距相对动态定位,由安置在点位坐标精确已知 的基准站接收机测量出该点到GPS卫星的伪距D~ij ,该伪距 包含了卫星星历误差,钟差,大气折射误差等各种误差的
影响。此时,由于基准接收机位置已知,利用卫星星历数 据可计算出基准站到卫星的距离Dij ,该距离中仍包含有相
GPS
(单位:m) 3.0 2.4 24 24 4.0 0.4
1.0 34.4 103.2
DGPS(单位:m) 间距(km)
0 100 300 500 0000 0 0.04 0.13 0.22 0.25 0.25 0.25 0.25 0 0.43 1.30 2.16 0 0.73 1.25 1.60 0 0.40 0.40 0.40 0.50 0.50 0.50 0.50 0.20 0.20 0.20 0.20 0.59 1.11 1.94 2.79 1.0 1.0 1.0 1.0 1.16 1.49 2.19 2.96 3.5 4.5 6.6 8.9

全球定位系统原理_绝对定位原理

全球定位系统原理_绝对定位原理

全球定位系统原理_绝对定位原理
全球定位系统(Global Positioning System,GPS)是一种利用空间
卫星提供的信号进行导航和定位的系统。

它由一组卫星、接收器和计算机
组成,可以确定地球上任何一个特定位置的经度、纬度和海拔高度。

GPS的原理是通过测量接收到的卫星信号的时间延迟来计算位置的。

GPS系统由24颗卫星组成,它们以不同的轨道高度和方位角分布在地球
轨道上。

在任何一个时刻,至少有4颗卫星位于天空中的可见范围内。

GPS接收器接收到卫星发送的信号后,会通过信号的传播时间来测量
卫星和接收器之间的距离。

由于信号在真空中的传播速度是已知的,接收
器可以使用测量到的时间与传播速度相乘,获得距离的估计值。

除了测量距离,GPS还需要考虑到卫星和接收器之间的时钟同步问题。

由于卫星和接收器的时钟可能存在微小的误差,这会对距离测量带来影响。

GPS接收器会校准卫星和接收器之间的时钟偏差,从而减小测量误差。

总结起来,GPS的原理可以概括为以下几点:
1.GPS接收器接收来自卫星的信号,并测量信号传播的时间延迟。

2.接收器利用传播时间和信号的传播速度来计算卫星与接收器之间的
距离。

4.接收器还需要考虑到卫星和接收器之间的时钟偏差,进行校准。

通过以上步骤,GPS系统可以实现准确的全球定位,为导航、定位和
地图等应用提供了基础。

无论是在陆地、海洋还是空中,GPS都能为用户
提供精准的位置信息,帮助人们更高效地进行导航和定位。

机器人运动中的定位原理

机器人运动中的定位原理

机器人运动中的定位原理机器人在运动中的定位原理是通过利用各种传感器获取环境信息,并根据这些信息计算出机器人在空间中的位置和姿态。

机器人的定位可以分为绝对定位和相对定位两种方式。

绝对定位是指通过获取机器人相对于某个已知坐标系的绝对位置信息。

常用的绝对定位方法包括全球定位系统(GPS)、地标导航和标志物识别等。

其中,GPS是一种卫星导航系统,通过接收多颗卫星发射的定位信号来获取机器人的经纬度坐标。

地标导航是通过事先将地标信息存储在机器人的地图中,再通过传感器获取地标信息,从而确定机器人的位置。

标志物识别是通过识别固定的标志物,并计算机器人与标志物之间的相对位置,从而确定机器人的位置。

相对定位是指通过计算机器人相对于其起始位置的位置变化来确定机器人当前的位置。

相对定位主要包括里程计、惯性导航和视觉里程计等方法。

里程计是通过传感器测量机器人轮子的转动,从而计算机器人的位移和角度变化。

惯性导航是利用陀螺仪和加速度计等传感器来测量机器人的转动速度和加速度,然后通过积分计算机器人的位移和角度变化。

视觉里程计是通过机器人的摄像头或激光雷达等传感器获取环境信息,然后通过图像处理和特征匹配等方法计算机器人的位移和角度变化。

在实际应用中,机器人定位常常使用多种定位方法的组合,称为多传感器融合定位。

多传感器融合定位可以提高定位的精度和鲁棒性。

常见的多传感器融合定位方法包括卡尔曼滤波和粒子滤波等。

卡尔曼滤波是一种通过对传感器测量数据进行加权平均的方法,可以对定位误差进行实时估计和校正。

粒子滤波是一种基于蒙特卡洛方法的定位算法,通过生成一组粒子来表示机器人的可能位置,然后根据测量数据来对粒子进行权重更新和重采样,从而估计机器人的位置。

除了传感器和算法以外,机器人的定位还受到环境中的干扰和误差影响。

例如,传感器的测量误差、地标导航的不准确性、视觉里程计中的特征匹配错误等都会引入定位误差。

为了提高机器人的定位精度,可以采取一些增强定位的方法,例如使用更精确的传感器、增加传感器的冗余性、提高算法的鲁棒性等。

绝对定向的基本原理

绝对定向的基本原理

绝对定向的基本原理
1. 卫星定位系统,绝对定向依赖于卫星定位系统,最常用的是
全球定位系统(GPS)。

GPS系统由一组卫星组成,它们围绕地球轨
道运行,并向接收器发送信号。

接收器接收这些信号,并根据信号
的时间差来计算接收器与卫星之间的距离。

通过同时接收多颗卫星
的信号,接收器可以确定自身的位置。

2. 接收器和传感器,绝对定向中的接收器是用于接收卫星信号
的设备。

除了卫星信号,接收器还可以配备其他传感器,如陀螺仪、加速度计和磁力计等。

这些传感器可以提供关于设备的方向、速度
和姿态等信息,从而帮助确定导航路径。

3. 数据处理和算法,接收器接收到的卫星信号以及其他传感器
提供的数据会被送入数据处理系统和算法中进行处理。

这些算法会
利用卫星信号的时间差、传感器提供的数据以及地图数据等信息,
来计算设备的精确位置和导航路径。

这些算法可以采用三角测量、
卡尔曼滤波等技术来提高定位的准确性和稳定性。

4. 地图数据,为了实现绝对定向,需要使用地图数据。

地图数
据可以包含道路、建筑物、地标等信息。

通过将接收器确定的位置
与地图数据进行比对,可以确定设备在地图上的位置,并进一步规划导航路径。

总结起来,绝对定向的基本原理是通过卫星定位系统来获取设备的精确位置,结合其他传感器提供的数据进行计算和处理,最终确定导航路径。

这个过程涉及到卫星信号的接收、数据处理和算法运算,以及与地图数据的比对。

这样的综合使用可以实现准确、可靠的绝对定向导航。

精品课程《GPS原理及应用》第4章 GPS卫星定位原理

精品课程《GPS原理及应用》第4章 GPS卫星定位原理
利用测距码测定卫星与地面间伪距的 基本原理如下。
.
首先假设卫星钟和接收机均无误差, 且都能与标准的GPS时间保持严格同步。 在某一时刻t,卫星在卫星钟的控制下发 出某一结构的测距码,同时,接收机则在 接收机钟的控制下产生或者复制出结构完 全相同的测距码,也叫复制码。由卫星所 产生的测距码经Δt时间的传播后到达接收 机并被接收机所接收。由接收机产生的复 制码则经过一个时间延迟器延迟时间后与 接收到的卫星信号进行对比。
由于载波信号是一种周期性的正弦信 号,而相位测量只能测定其不足1周的小 数部分,因而存在着整周数不确定性的问 题,也就是整周模糊度的精确求解问题。
.
4.2 GPS绝对定位原理
绝对定位是以地球质心为参考 点,确定接收机天线在WGS-84坐标 系中的绝对位置。由于定位作业仅需 要一台接收机工作,因此又称为单点 定位。根据用户接收机天线所处的状 态不同,又可分为动态绝对定位和静 态绝对定位。
.
将用户接收设备安置在运动的载 体上确定载体瞬时绝对位置的定位方 法,称为动态绝对定位。动态绝对定 位,一般只能得到没有(或很少)多 余观测量的实时解。这种定位方法, 被广泛地应用于飞机、船舶以及陆地 车辆等运动载体的导航中。另外,在 航空物探和卫星遥感等领域也有广泛 的应用。
.
当接收机天线处于静止状态确定 观测站绝对坐标的方法,称为静态 绝对定位。这时,由于可以连续地 测定卫星至观测站的伪距,所以可 获得充分的多余观测量,以便在测 后通过数据处理提高定位的精度。 静态绝对定位方法主要用于大地测 量,以精确测定测站点在协议地球 坐标系中的绝对坐标。
.
4.1.1 伪距测量
伪距法定位是根据GPS接收机在某一 时刻测出的接收机天线所在点到4颗以上 GPS卫星的伪距以及已知的卫星位置,采 用距离交会的方法求定测站点的三维坐标。 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。

GPS绝对定位与相对定位

GPS绝对定位与相对定位

六、三差观测模型
• 三差:不同历元,同步观测同一组卫星所得双差 观测量之差。
• 优点:不存在整周未知数
• 总结:
• 在一个测站上对两个观测目标进行观测,将观测 值求差;或在两个测站上对同一个目标进行观测, 将观测值求差;或在一个测站上对一个目标进行 两次观测求差。其目的是消除公共误差,提高定 位精度,利用求差后的观测值解算两观测站之间 的基线向量。
• 精度因子与所测卫星的空间分布有关
• 六面体体积最大情形:一颗卫星处于天顶,其余3 颗卫星相距120度。
三、相对定位的基本概念
• 相对定位:将两台接收机分别安置在基线 的两个端点,其位置静止不动,并同步观 测相同的4颗以上GPS卫星,确定基线两个 端点在协议地球坐标系中的相对位置,这 种定位模式称为相对定位。
• 对在某历元同时观测的n颗卫星,其误差 方程及位置解为:
V1 l1dX m1dY n1dZ c Vt R ( 0 )1 1 c Vt S 1 (Vion )1 (Vtrop )1 V2 l2 dX m2 dY n2 dZ c Vt R ( 0 ) 2 2 c Vt S 2 (Vion ) 2 (Vtrop ) 2 ... Vn ln dX mn dY nn dZ c Vt R ( 0 ) n n c Vt S n (Vion ) n (Vtrop ) n 用矩阵形式表示: V Bx l V1 l1 V l 2 V ;B 2 . . Vn ln
~ j
• 从中可以看出,静态相对定位受哪些因素的影响。
• GPS误差对两个观测站或者多个观测站同步 观测相同卫星具有较强的相关性 • GPS相对定位中的组合方式是发现这些相关 性,从而消除误差最好的方法

GPS绝对定位与相对定位

GPS绝对定位与相对定位

2022/3/6
21
绝对定位精度的评价
5.几何精度因子GDOP(Geometric DOP)及其三维位置和时 间误差综合影响的中误差MG:
2022/3/6
22
绝对定位精度的评价
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,则分析表明,精度因子GDOP与 该六面体体积V的倒数成正比,即:
5.5 GPS绝对定位与相对定位
2022/3/6
1
绝对定位的定义
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(WGS84)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。
2022/3/6
6
最小二乘法
• 比如从最简单的一次函数
y=kx+b讲起: 7
• 已知坐标轴上有些点:
6
5
(1.1,2.0),(2.1,3.2),(3,4 4
.0),(4,6),(5.1,6.0),
3 2
• 求经过这些点的图象的一次
1 0
函数关系式.
0
1
2
3
4
5
6
•当然这条直线不可能经过每一个点,我们只要做到5个 点到这条直线的距离的平方和最小即可。
在两个观测站或多个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等对观 测量的影响具有一定的相关性,利用这些观测 量的不同组合(求差)进行相对定位,可有效地 消除或减弱相关误差的影响,从而提高相对定 位的精度。
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nij (t)]Xi i (t) Nij
i (t) cti (t)
Nij Nij (t0 )
于历元t,由观测站Ti至卫星sj的距离误差方程可写为:
vij (t) [lij (t)
mij (t)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
nij (t)
Xi
1]
Yi
Zi
Nij
Lij (t)
i (t)
其中
Lij (t)
R~i j
钟差改正:~ij ij cti (t) ijIg (t) ijT (t)
取 ~ri j (t) ~ij (t) ijIg (t) ijT (t)
则测码伪距观测方程可写为
~ri j (t) ij (t) cti (t)

~ri j (t) | ρ j (t) ρi | cti (t)
绝对定位可根据天线所处的状态分为动态绝对定位和静 态绝对定位。无论动态还是静态,所依据的观测量都 是所测的站星伪距。根据观测量的性质,伪距有测码 伪距和测相伪距,绝对定位相应分为测码伪距绝对定 位和测相伪距绝对定位。
§ 6.2动态绝对定位原理 1.测码伪距动态绝对定位法 如果于历元t观测站至所测卫星之间的伪距已经经过卫星
误差方程组的形式为 根据最小二乘法平差求解
vi (t) ai (t)Zi li (t)
T
vi (t) v1(t) v2 (t)...... vn (t)
Zi aTi (t)ai (t) 1 aTi (t)li (t)
解的精度为:
mz 0 qii
mz为Qz解主的对中角误线差的,相应0为元伪素距。测量中误差, Qii为权系数阵
~ri 1(t) | ρ1(t) ρi | cti (t) ~ri 2 (t) | ρ2 (t) ρi | cti (t) ~ri 3(t) | ρ3(t) ρi | cti (t) ~ri 4 (t) | ρ4 (t) ρi | cti (t)
若取观测站坐标的初始(近似)向量为Xi0=(X0 Y0 Z0)T, 改正数向量为Xi=(X Y Z)iT,则线性化取至一次微 小项后得
[Z
j (t)
Zi0 ]2}1
2
由此可得 Zi ai (t)1li (t)
上式的求解一般采用迭代法,根据所取观测站坐标的初 始值,在一次求解后,利用所求坐标的改正数,更新 观测站坐标初始值,重新迭代,通常迭代2-3次即可获 得满意结果。
当仅观测4颗卫星时,无多余观测量,解算是唯一的。如 果同步观测的卫星数nj大于4颗时,则需利用最小二乘 法平差求解。
j(t)=[Xj(t) Yj(t) Zj(t)]T为卫星sj在协议地球坐标系中的瞬 时空间直角坐标向量, i=[Xi Yi Zi]T为观测站Ti在协 议地球坐标系中的空间直角坐标向量。为了确定观测 站坐标和接收机钟差,至少需要4个伪距观测量。假设 任一历元t由观测站Ti同步观测4颗卫星分别为j=1,2,3,4, 则有4个伪距观测方程
1Xi
1Yi
11Zii
或写为 ai (t)Zi li (t) 0 式中
i cti (t)
li (t) L1i (t) L2i (t) L3i (t)
Lij
(t)
~ri
j
(t)
j i0
(t
)
L4i (t) T
其中
i
j 0
(t
)
{[ X
j (t)
X i0 ]2
[Y
j (t)
Yi0 ]2
§ 6.1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。
Qz aiT (t)ai (t) 1
在GPS中,同时出现在地平线以上的可见卫星数不会多于 12个。测码伪距绝对定位模型广泛用于船只、飞机、车 辆等运动目标的导航、监督和管理。
2.测相伪距动态绝对定位法
在协议地球坐标系中,测相伪距的观测方程为为:
c[ti (t) t (t)] [i I p (t) iT (t)] Ni (t0)
~ri 1(t)
1 i0
(t
)
li1(t)
~ri 2(t)
~r~rii 43
(t) (t)
2 i0
3 i0
4 i0
(t) (t) (t)
li2 (t)
llii43
(t) (t)
mi1(t) mi2 (t) mi3 (t ) mi4 (t)
ni1(t) ni2 (t) ni3 (t ) ni4 (t)
由于GPS采用单程测距原理,实际观测的站星距离均含有 卫星钟和接收机钟同步差的影响(伪距),卫星钟差 可根据导航电文中给出的有关钟差参数加以修正,而 接收机的钟差一般难以预料。通常将其作为一个未知 参数,在数据处理中与观测站坐标一并求解。一个观 测站实时求解4个未知数,至少需要4个同步伪距观测 值,即4颗卫星。
vi1(t) vi2 (t)
li1(t) li2 (t)
... ...
vin
j
(t
)
lin j (t)
mi1(t) mi2 (t)
... min j (t)
ni1(t) ni2 (t)
j
j
j
j
i (t) i0(t) [li (t) mi (t) ni (t)]Xi
j
j
j
j
j
如果设 R~ij (t) ij (t) ijI p(t) ijT (t)
并考虑卫星钟差可利用导航电文中给出的参数加以修正,
则观测方程可改写成
R~i j
(t)
i
j 0
(t
)
[lij
(t)
其中
mij (t)
(t)
j i0
(t
)
与测码伪距的误差方程相比,测相伪距误差方程仅增加
了一个新的未知数Nij,其余的待定参数和系数均相同。 如果在起始历元t0卫星sj被锁定(跟踪)后,观测期间 没有发生失锁现象,则整周待定参数Nij只是与该起始 历元t0有关的常数。
若于历元 t同步观测nj颗卫星,则可列出nj个误差方程:
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