载波相位测量.pdf-资料库

1f7d3b19-d0f7-4976-ba84-128552d35e44.pdf-第1页.png

第1页 / 共6页

1f7d3b19-d0f7-4976-ba84-128552d35e44.pdf-第2页.png

第2页 / 共6页

1f7d3b19-d0f7-4976-ba84-128552d35e44.pdf-第3页.png

第3页 / 共6页

1f7d3b19-d0f7-4976-ba84-128552d35e44.pdf-第4页.png

第4页 / 共6页

1f7d3b19-d0f7-4976-ba84-128552d35e44.pdf-第5页.png

第5页 / 共6页

1f7d3b19-d0f7-4976-ba84-128552d35e44.pdf-第6页.png

第6页 / 共6页

HHaarrbbiinn IInnssttiittuuttee ooff TTeecchhnnoollooggyy 课程名称：卫星定位与导航原理题目：载波相位 DGPS 测量定位院系：电信学院班级： 0905103 班撰写者：张德坤学号： 1090510324 指导教师：迟永刚时间： 2012-10-25

摘要： GPS 定位解算方法较多，包括伪距测量定位，载波相位测量定位等。此文章主要是论述了载波相位测量定位。文章核心论述了载波相位定位的基本原理，存在的问题：包括存在周跳，相对伪距测量其复杂度较高。解决方法包括 4 单差分解算法，2 个双差分测量法，1 个三差分法，它们利用两个时元的相位测量值，用差分的方法进行解算。三种方法其优点逐步增加，主要是消除的误差来源项逐步增加。尤其是三差法，其定位精度较伪距测量定位可提高 2 到 3 个数量级。关键词：载波相位差分时元

1.1 本次主要讨论单基准站的载波相位差分测量,也叫做 RTK(Real-Time-Kinematic)测量。测量基本结构图如图 1 所示: 1.2 载波相位测量的基本原理： 1.2.1 基准接收机所测得的载波滞后相位为：（1）（1）式中各参数说明以米为单位的 GPS 载波波长； -----基准接收机对第 j 颗 GPS 卫星做载波相位测量的波数； -----基准接收机对第 j 颗 GPS 卫星做载波相位测量时的多普勒频移； ---基准接收机对第 j 颗 GPS 卫星做载波相位测量时在时元 t 的小于一个周期的观测值，即载波相位观测值； ---基准接收机在时元 t 时到第 j 课卫星的真实距离； ----基准接收机对第 j 颗 GPS 卫星做载波相位测量的电离层效应影响系数； -----以 Hz 为单位的载波频率； GPS卫星AGPS卫星BGPS卫星CGPS卫星D动态GPS信号接收机动态GPS信号接收机ＧＰＳ导航定位信号ＧＰＳ导航定位信号DGPS数据图1------实时DGPS测量的基本结构rrrjjjjjjrrrrAtNCtttCdttdTtfrjNrjCjrtjrtrjAtf

--基准接收机时钟在时元 t 时相对于 GPS 时系的偏差； --第 j 颗 GPS 卫星在时元 t 相对于 GPS 时系的偏差； C---电磁波的传播速度。依据基准站 R 的已知三维坐标和第 j 颗 GPS 卫星在时元 t 时的在轨位置，算得基准站 R 到第 j 颗 GPS 卫星在时元 t 的真实距离，从而求得 GPS 载波相位测量的校正值： 1.2.2 动态用户接收机测得的载波滞后相位为：（2）（3）之后，基准接收机实时将相位差分校正值通过 DGPS 数据链路传送给动态用户接收机，动态用户接收机可利用校正值，修正它测得的载波滞后相位，即将（2）代入（3）有即将（4）式变形为（4）（5）其中：由于（5）式中除了的三个位置参数和波数差外，其他均为已知值，由此可知，只需令 j=1,2,3,4，即基准站接收机和用户动态接受机均观测四颗及四颗以上的 GPS 卫星就可以解算出用户接收机所在的三维位置。 ‘ rdTtjrdttjrtrrr[]jjjjjrrrjjrrttNCttAtCdttdTtf+jkjjjjjkkkkkkAtNCtttCdttdTtfjrtrrrrrr[]+,-[-][][]+,jjjjjjjkkkrrjjkjjjkkkrrjjjjjjjrkkkrjjkjjjkkrkrNCtttNCttAtAttCdttdTtCdttdTtfftNNCtCtttAtAttCdttdttCdTtdTtf即()-rrr-[-][][]+jjjjjjjjjrkkkrkrjjkjkkrjkktNNCtCtttCdttdttAtAttCdTtdTtftd()-r[]jjkkkrAtAtdCdTtdTtf222=[][][]jjjjkkkktXtXtYtYtZtZtjktr-jjkNN()

2.单基准站载波相位差分测量的局限性单基准站载波相位差分测量只是说明了利用此法可以实现较高精度的定位，但是此法是单差分法，只能对于同一颗 GPS 卫星只能消除星钟误差和星历误差。假如随着距离的增加，会导致同一颗 GPS 卫星到 R 接收机和 K 接收机的路径不相同，这样会造成导航电文误码不一样。而且还存在周跳问题。其复杂度相对伪距测量也较高。 3.解决方法: 3.1 四个单差分采用和两个不同的时元来解算。则由（6）求得如下所示的单差分测量值。同理第 n 课 GPS 卫星测量单差分结果如下：（6）（ 7-a ）（ 7-b）由上两式就可解算出来，即同一时元对同一颗卫星的载波相位进行求差。此方法的优点是消除了星钟误差和星历误差。 1t2tr11rr1111111111r22rr2222222222jjjjjjrrrrjkjjjjjkkkkkkjjjjjjrrrrjkjjjjjkkkkkkAttNCttCdttdTtfAttNCttCdttdTtfAttNCttCdttdTtfAttNCttCdttdTtf111r1r1111r111222r2r2222r222()[][][]()[][][]jjjjjjjjjkrkrkkkrjjkkrjjjjjjjjjkrkrkkkrjjkkrdtttNNCtCtttAtAtCdTtdTtfdtttNNCtCtttAtAtCdTtdTtf111r1r1111r111222r2r2222r222()[][][]()[][][]nnnnnnnnnkrkrkkkrnnkkrnnnnnnnnnkrkrkkkrnnkkrdtttNNCtCtttAtAtCdTtdTtfdtttNNCtCtttAtAtCdTtdTtf

3.2 两个双差分测量定位解算（8）由（8）式很显然的可以看到需测量的量越来越少，这样会减少误差来源，提高定位精度。其优点是不仅消除了星钟误差和星历误差，而且还消除了 R 和 K 接收机的收钟误差。 3.3 一个三差分测量解算方法三差分法进一步消除了波数（正周期模糊度），其定位精度会进一步提升。除此之外三差法，还可以用于周跳的修除。 4、结论载波相位测量定位，其定位精度较伪距测量定位可提高 2 到 3 个数量级。在载波相位测量定位中，我们经常使用差分解算的方法，尤其是三差分法，它可以消除好多误差来源，其定位精度十分高。 11111rr1r11r111111r11r122222r[][]()()[][][][][][][][]()(jnjjnnjjnnkrkrkrkkjjnnjjkkkrnnjjnnkrkkjjjnnjjnkrkrkrkktttttNNNNCtCtCtCtttttAtAtAtAtfftttttNNNr2r22r222222r22r2)[][][][][][]njjnnjjkkkrnnjjnnkrkkNCtCtCtCtttttAtAtAtAtff21222211112r22r21r11r1222211112r2{[][]}{[][]}[][][][][][][][][jjjnnjjnnkrkrkrkrkrjjnnjjnnkkkkjjnnjjnnkrkrkrkrjjktttttttttCtCtCtCtCtCtCtCtttttttttAtAtf2r21r11r1][][][]nnjjnnkkkAtAtAtAtAtAtfff

资料库

载波相位测量.pdf

相关推荐

课程资源

热门标签

最新资料