北斗变形监测基本原理
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选择合适的测站，避开易产生多路径的环境
数据处理上
加权,参数法,滤波法,信号分析法
多路径效应削弱方法
选择合适的测站
避开易产生多路径的环境，在实际选址安装设备时要注意 以下几点：
• 远离大面积的水面。灌木丛、草地能够较好吸收微波信号， 是较理想的设站地址。 • 不宜选择在山谷和盆地中建站。以避免反射信号从天线抑 径板上方进入天线。 • • 避开高层建筑物和较高的树木。 避开高压输电线路。卫星信号是电磁波，高压输电线会对 信号产生影响。
关键算法：载波相位差分 双差：站间、星间各求一次差（共两次差） 特点：
消除了卫星钟差影响 削弱了电离层折射影响 削弱了对流层折射影响 削弱了卫星轨道误差的影响 消除了接收机钟差的影响
双差算法假设基准站和监测站上空的电离层和对流层情况相同， 在项目中监测站与基准站距离在5km以内最佳
谢谢！ 请批评指正！
3 北斗定位的误差来源
卫星有关的误差
卫星轨道误差 卫星钟差 相对论效应
传播途径有关的误差
电离层延迟 对流层延迟 多路径效应
接收设备有关的误差
接收机天线相位中心的偏移和变化 接收机钟差 接收机内部噪声
卫星相关的误差和接收机设备相关误差可以通过模型消除或作为未知参 数进行估计，对监测影响最大的误差是传播途径相关误差。
电离层、对流层延迟
电离层、对流层延迟
卫星信号经过电离层和对流层时 信号的路径会发生折射，传播速 度也会发生变化。
现实
理想
改正方法：
• 在变形监测中通过基准站和监 测站差分消除
接收机
• 采用无电离层组合算法
多路径效应
多路径（Multipath）误差
被测站附近的物体所反射的卫星信号 （反射波）被接收机天线所接收，与 直接来自卫星的信号（直接波）产生 干涉，从而使观测值偏离真值产生所 谓的“多路径误差”。 多路径效应 由于多路径的信号传播所引起的干 涉时延效应称为多路径效应。
卫星星座
主要覆盖亚太地区
2 北斗定位的基本原理
(X,Y,Z)
(x,y,z)
已知点：卫星位置(X,Y,Z)
未知点：待测点(x,y,z) 观测量：卫星到接收机天线的距离(D)
D=电波传播时间*光速
观测方程: D2=(X-x)2 +(Y-y)2+(Z-z)2+(t*c)2 四个方程解四个未知数：观测四颗以上卫星才能求出三维坐标
4 北斗变形监测基本原理
变形监测的精度要求高，所以并不能采用简单定位方法。 在变形监测中采用载波差分算法。
工作流程： 北斗基准站和监测站接收卫星信号，并 将收到的卫星信号调制成原始差分数据 接收机通过DTU利用GPRS网络将数据实 时发送到数据处理中心 数据处理中心对数据进行解码、解算， 并展示结果。
系统为全球用户提供全天候、全天时、高 精度的定位、导航和授时服务的国家重要 空间基础设施。
北斗系统优点
北斗系统具有以下特点： 抗遮挡能力强。北斗系统空间段采用三种轨道卫星组 成的混合星座，高轨卫星更多，抗遮挡能力强。 多频点导航信号。北斗系统提供多个频点的导航信号， 能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。 具备导航和通信能力。北斗系统融合了导航与通信ห้องสมุดไป่ตู้ 力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告 和短报文通信服务五大功能。
北斗变形监测基本原理
目录
01
02 03
北斗卫星导航系统介绍 北斗定位的基本原理
北斗定位的误差来源 北斗变形监测基本原理 北斗解算精度介绍
04
05
1 北斗导航系统简介
北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全 和经济社会发展需要，自主建设、独立运 行的卫星导航系统。 “北斗”和美国的GPS系统、俄罗斯的格 洛纳斯系统以及欧盟的伽利略系统一起， 共同被联合国确认为全球卫星导航系统四 大核心供应商。
多路径误差是北斗监测中一种重要的误差源，严重影响测量的精度。
多路径效应削弱方法
硬件上
采用抗多路径误差的仪器设备：
• 抗多路径的天线：带抑径板或抑径圈的 天线，极化天线
• 抗多路径的接收机：窄相关技术 MEDLL(Multipath Estimating Delay Lock Loop)等
观测上
数据处理上
加权,参数法,滤波法,信号分析法
多路径效应削弱方法
选择合适的测站
避开易产生多路径的环境，在实际选址安装设备时要注意 以下几点：
• 远离大面积的水面。灌木丛、草地能够较好吸收微波信号， 是较理想的设站地址。 • 不宜选择在山谷和盆地中建站。以避免反射信号从天线抑 径板上方进入天线。 • • 避开高层建筑物和较高的树木。 避开高压输电线路。卫星信号是电磁波，高压输电线会对 信号产生影响。
关键算法：载波相位差分 双差：站间、星间各求一次差（共两次差） 特点：
消除了卫星钟差影响 削弱了电离层折射影响 削弱了对流层折射影响 削弱了卫星轨道误差的影响 消除了接收机钟差的影响
双差算法假设基准站和监测站上空的电离层和对流层情况相同， 在项目中监测站与基准站距离在5km以内最佳
谢谢！ 请批评指正！
3 北斗定位的误差来源
卫星有关的误差
卫星轨道误差 卫星钟差 相对论效应
传播途径有关的误差
电离层延迟 对流层延迟 多路径效应
接收设备有关的误差
接收机天线相位中心的偏移和变化 接收机钟差 接收机内部噪声
卫星相关的误差和接收机设备相关误差可以通过模型消除或作为未知参 数进行估计，对监测影响最大的误差是传播途径相关误差。
电离层、对流层延迟
电离层、对流层延迟
卫星信号经过电离层和对流层时 信号的路径会发生折射，传播速 度也会发生变化。
现实
理想
改正方法：
• 在变形监测中通过基准站和监 测站差分消除
接收机
• 采用无电离层组合算法
多路径效应
多路径（Multipath）误差
被测站附近的物体所反射的卫星信号 （反射波）被接收机天线所接收，与 直接来自卫星的信号（直接波）产生 干涉，从而使观测值偏离真值产生所 谓的“多路径误差”。 多路径效应 由于多路径的信号传播所引起的干 涉时延效应称为多路径效应。
卫星星座
主要覆盖亚太地区
2 北斗定位的基本原理
(X,Y,Z)
(x,y,z)
已知点：卫星位置(X,Y,Z)
未知点：待测点(x,y,z) 观测量：卫星到接收机天线的距离(D)
D=电波传播时间*光速
观测方程: D2=(X-x)2 +(Y-y)2+(Z-z)2+(t*c)2 四个方程解四个未知数：观测四颗以上卫星才能求出三维坐标
4 北斗变形监测基本原理
变形监测的精度要求高，所以并不能采用简单定位方法。 在变形监测中采用载波差分算法。
工作流程： 北斗基准站和监测站接收卫星信号，并 将收到的卫星信号调制成原始差分数据 接收机通过DTU利用GPRS网络将数据实 时发送到数据处理中心 数据处理中心对数据进行解码、解算， 并展示结果。
系统为全球用户提供全天候、全天时、高 精度的定位、导航和授时服务的国家重要 空间基础设施。
北斗系统优点
北斗系统具有以下特点： 抗遮挡能力强。北斗系统空间段采用三种轨道卫星组 成的混合星座，高轨卫星更多，抗遮挡能力强。 多频点导航信号。北斗系统提供多个频点的导航信号， 能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。 具备导航和通信能力。北斗系统融合了导航与通信ห้องสมุดไป่ตู้ 力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告 和短报文通信服务五大功能。
北斗变形监测基本原理
目录
01
02 03
北斗卫星导航系统介绍 北斗定位的基本原理
北斗定位的误差来源 北斗变形监测基本原理 北斗解算精度介绍
04
05
1 北斗导航系统简介
北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全 和经济社会发展需要，自主建设、独立运 行的卫星导航系统。 “北斗”和美国的GPS系统、俄罗斯的格 洛纳斯系统以及欧盟的伽利略系统一起， 共同被联合国确认为全球卫星导航系统四 大核心供应商。
多路径误差是北斗监测中一种重要的误差源，严重影响测量的精度。
多路径效应削弱方法
硬件上
采用抗多路径误差的仪器设备：
• 抗多路径的天线：带抑径板或抑径圈的 天线，极化天线
• 抗多路径的接收机：窄相关技术 MEDLL(Multipath Estimating Delay Lock Loop)等
观测上