第三章 01GPS测量概述

1、 按照接收机运动状态不同静态定位动态定位按照定位采用观测量的不同伪距测量（测距码：C/A、P）载波相位测量（载波：L1、L2）按照获取定位结果时间的不同实时定位（实时解算接收机天线位置）非实时定位（后处理定位）由于卫星与接收机之间的观测距离并非站星之间的几何距离，而是包含了电离层、对流层误差以及站星钟差的距离，因此也被称为伪距卫星信号于卫星信号于 “T”时刻发射时刻发射GPS接收机于接收机于 “T + t”收到信号收到信号站星距离站星距离 = 信号传播时间信号传播时间 x 光速光速iiijjjtttttt）（）（GPSGPS实际钟时刻理想钟时刻钟差（3.1）jijijijit-t)(t-tt-

2、tGPSGPS）（3.2）信号传播时间）（jijijijit-tcc卫星至接收机间几何距离）（）（GPSGPSjijittc)()()(t-(t)tc)()(,jijijitttttjtropijionoi)()()(t-(t)tc)()()()(,ji222jitttZtZYtYXtXtjtropijionoiijijij)(jit)()()(tc-(t)tcZ)()(1Y)()(1X)()(1)()(,jii00i00i000jitttZtZtYtYtXtXtttjtropijionoiijjiijjiijjiji卫星瞬时坐标卫星瞬时坐标观测站坐标观测站坐标观测站近似坐标观测站近似坐标观测

3、站坐标改正数观测站坐标改正数)()()(tc-(t)tcZYX)()()()()(,jiiii0jittttntmtlttjtropijionoijijijiji载波相位变化公式：)()(jjiijitt接收机于接收机于ti历历元所产生的元所产生的参考载波信参考载波信号的相位号的相位卫星于卫星于tj时时刻发射的载刻发射的载波信号相位波信号相位itjtitijttR(c )2 0 0 2 , 黄 劲 松电磁波传播示意图GPS载波相位测量的基本原理载波相位测量的基本原理SR SR)SR ()tR ()tS接 收 机 根 据 自 身的 钟 在时 刻 复制 信 号 的 相 位tR接 收 机 根 据 自

4、 身的 钟 在时 刻 所接 收 到 卫 星 在时 刻 所 发 送 信 号的 相 位tRtS tR tS理想情况理想情况实际情况实际情况GPS接收机所接收到的卫星信号中，已用相位调制技术在载波上调制了测距码和卫星导航电文，所以载波已不再连续。jijijiC/A：2.9mP：0.29mL1：2mmL2：2.5mm)()()(GPStGPStGPStjjiiiiti时刻接收机载波相位tj时刻卫星发射的载波相位载波相位与载波频率、传播时间的关系：jiiifGPSt)(理想的卫星信号传播时间ji)(),(1GPStGPStcjijiji上式按泰勒级数展开后，忽略二次项，并考虑接收机钟差的影响，可改写为：

5、jiijiiiijiijijitctttctc)(1)()(1)(1)()(1)(1jiiiijiijijitttctcvst)()(1)()(1)(1-1)(1,ijtropiijionoiiiijiijiijijittctttctctc（3.17）GPS载波相位观测方程载波相位观测方程观测值观测值)()()()()()()()()()()()()()(000000000tNtttNtttNttNtttttttNtttjijijijijijijijijijijijijiji：通常表示为，时刻的相位差观测量为被自动计数任意历元信号，整周数时刻以后连续跟踪载波：时刻，载波相位差公式初始观测历元载波相位观测值载波相位观测值N0F r0N0Int()iF rit0ti周跳周跳 整周未知数整周未知数 (整周模糊度整周模糊度)(0tNji)(0ttNji)(）（）（ttttfftjijiji带入 （3.17）上式可进一步表示为ji)()()()()(11)(1-1)()(,ttcfttftttcftctcftjtropijionoijijijijiji)()()(0tNttjijiji)()()()(t-(t)tc)()(,0jijitttNtttjtropijionoijiji采用与伪距测量方程相同的线性化方法：)()()()(tc-(t)tcZYX)()