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园林工程测量:GPS定位原理解析

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:GPS 定位的基本原理是:将卫星视为“飞行”的控制点,在已知其瞬间坐标的条件下,以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离为观测量,进行空间距离后方交会,从而确定地面接收机的位置。动态定位是指在进行GPS 定位时,接收机的天线在整个观测过程中的位置是变化的。相对定位是确定同步跟踪相同的GPS 卫星信号的若干台接收机之间的相对位置(坐标差)的定位方法。

园林工程测量:GPS定位原理解析

GPS 定位的基本原理是:将卫星视为“飞行”的控制点,在已知其瞬间坐标的条件下,以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离为观测量,进行空间距离后方交会,从而确定地面接收机的位置。GPS 卫星和用户接收机天线之间的距离ρ 可以通过两种方式测定:一种是测定卫星信号在该路径上的传播时间(时间延迟)Δt,则ρ=v×Δt。这种方式涉及一系列技术问题,如精确的电磁波传播速度v 的测定、传播时间Δt 的测定、时钟的同步等;另一种方式是测定卫星载波信号在该路径上变化的周数(相位延迟),则ρ=λ×(N +ΔN)。两种方法分别对应于伪距测量和载波相位测量。

GPS 定位的方式有多种,如果按用户接收机在测量中所处的状态来分,则可分为静态定位和动态定位。若按参考点的不同位置,又可分为绝对定位(也叫单点定位)和相对定位。

(1)静态定位 是指在进行GPS 定位时,接收机的天线在整个观测过程中的位置是保持不变的。在测量中,静态定位一般用于高精度的测量定位,其观测模式为多台GPS 接收机进行静态相对定位,时间由几分钟、几小时甚至数十小时不等。

(2)动态定位 是指在进行GPS 定位时,接收机的天线在整个观测过程中的位置是变化的。动态定位主要用于交通运输军事领域,如飞机、船舶和地面车辆的导航和管理、卫星定轨及导弹的制导等。(www.xing528.com)

(3)绝对定位 又称单点定位,是根据卫星星历和一台GPS 接收机的观测值来独立确定该接收机在地球坐标系中的绝对坐标的方法。这种方法的优点是只需用一台接收机即可独立定位,外业观测的组织和实施较为方便自由,数据处理也比较简单。但绝对定位的定位精度一般较差,一般用于对精度要求不高的定位。

(4)相对定位 是确定同步跟踪相同的GPS 卫星信号的若干台接收机之间的相对位置(坐标差)的定位方法。两点间的相对位置可以用一条基线向量来表示,故相对定位有时也称为测定基线向量或简称为基线测量。

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