单点定位与相对定位概要

• 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
• 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原理及其Leabharlann Baidu用
已发展的GPS技术指标参数
定位技术名称 单点定位 局域差分 广域差分 /WAAS RTK VRS 静态定位 精度(m) ±10 ~±20m ±1.0~±5.0 ±1.0~±5.0 ±0.01~±0.20 ±0.01~±0.20 ±0.001~±0.05 作用距离(km) 全球 <150 <1500/全球 <15 <70 0.01~ 10000 响应时间 实时 实时 实时 实时 实时 半小时~24小 时
VTV x (B B) B l；Q (B B) ；D 0 Q； 0 n4
T 1 T T 1 2
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距离测量与GPS定位 > 单点定位 > DOP值
DOP值①
• DOP（Dilution of Precision）
– GDOP – Geometry Dilution of Precision – PDOP – Position Dilution of Precision – TDOP – Time Dilution of Precision – HDOP – Horizontal Dilution of Precision – VDOP – Vertical Dilution of Precision
Vi li dX mi dY ni dZ c Vt R ( 0 )i i c Vt S i (Vion )i (Vtrop )i
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距离测量与GPS定位 > 单点定位 > 伪距单点定位的误差方程
伪距单点定位的误差方程②
• 对在某历元同时观测的n颗卫星，其误差方 程及位置解为 单点定位有4
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距离测量与GPS定位 > 单点定位 > DOP值
DOP值③
误差来源 星历数据 卫星钟 电离层 对流层 多路径 接收机观测 用户等效距离误差(UERE), rms 滤波后的 UERE，rms 1-sigma 垂直误差–VDOP = 2.5 1-sigma 水平误差–HDOP = 2.0 SPS 误差模型 – 无 SA 1-sigma 误差，单位 m 偏差 2 .1 2.0 4.0 0.5 1.0 0.5 5.1 5.1 随机误差 0.0 0.7 0.5 0.5 1.0 0.2 1.4 0.4 12.8 10.2 总误差 2.1 2.1 4.0 0.7 1.4 0.5 5.3 5.1
GPS原理及其应用
(十一)
GPS原理及其应用
第四章 距离测量与GPS定位
§4.6 §4.7 单点定位 相对定位
GPS原理及其应用
§4.6 单点定位
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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
q XX q Q YX qZX qtX
q XY qYY qZY qtY
q XZ qYZ qZZ qtZ
q Xt qYt qZt qtt
GDOP q XX qYY qZZ qtt PDOP q XX qYY qZZ TDOP qtt HDOP qNN qEE VDOP qUU 其中： N , E ,U 为站心地平坐标系下的 坐标分量。
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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
DOP值的定义
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距离测量与GPS定位 > 单点定位 > DOP值
DOP值②
• DOP值与定位精度
m pos URA PDOP 其中： m pos为位置中误差，URA为用户等效距离误差。
• 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
V1 l1dX m1dY n1dZ c Vt R ( 0 )1 1 c Vt S 1 (Vion )1 (Vtrop )1
个待定参数， 因而至少需 V2 l2 dX m2 dY n2 dZ c Vt R ( 0 ) 2 2 c Vt S 2 (Vion ) 2 (Vtrop ) 2 要同时观测4 ... 颗以上的卫 Vn ln dX mn dY nn dZ c Vt R ( 0 ) n n c Vt S n (Vion ) n (Vtrop ) n 星，才能同 时确定出所 用矩阵形式表示： 有的待定参 V Bx l 数。 1 c Vt S 1 (Vion )1 (Vtrop )1 ( 0 )1 dX V1 l1 m1 n1 1 c V (V ) (V ) ( ) dY V l m n 1 ion 2 trop 2 0 2 2 2 2 2 tS 2 ；l 2 ；x V ；B dZ . . . . . . c V ( V ) ( V ) ( ) cV S n ion n trop n 0 n t Vn ln mn nn 1 t n R
• 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、...
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距离测量与GPS定位 > 单点定位 > 伪距单点定位的误差方程
伪距单点定位的误差方程①
• 对于卫星i，在某一个历元的误差方程为