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1、GPS原理与应用论文GPS原理与应用论文课程名称：全球定位系统原理及应用中国地质大学日期:2014年11月29日13GPS原理与应用论文评语对课程论文的评语:平时成绩：课程论文成绩：总成绩：评阅人签名：注：1、无评阅人签名成绩无效；2、必须用钢笔或圆珠笔批阅，用铅笔阅卷无效；3、如有平时成绩，必须在上面评分表中标出，并计算入总成绩。13GPS原理与应用论文差分GPS的研究摘要本文首先对差分GPS产生的背景做了概述，并介绍了差分GPS技术的分类及其位置差分、伪距差分和载波相位差分三种不同分类的工作原理、特点和应用领域。,之后以差
2、分GPS改正数算法和差分GPS载波相位整周模糊度快速解算方法为例简单论述了差分GPS技术的相关算法，并详细介绍了局域差分包括单基站差分及双基站差分和广域差分的概念和特点。本文在最后章节对差分GPS技术的应用做了详细分析，从它在农业、林业、地质、水利等方面的应用及展望做了详细阐述。关键词：GPS差分GPSDGPS局域差分广域差分13GPS原理与应用论文目录摘要3第一章绪论5§1.1GPS概述5§1.2差分GPS的产生51.2.1绝对定位的误差51.2.2美国SA政策对绝对定位精度的影响6第二章差分GPS技术6§2.1差分GPS的
3、原理6§2.2差分GPS的分类62.2.1.位置差分原理72.2.2.伪距差分原理72.2.3.载波相位差分原理7§2.3差分GPS相关算法82.3.1差分GPS改正数算法82.3.2差分GPS载波相位整周模糊度快速解算方法8§2.4单基准站局域差分8§2.5多基准站局域差分9§2.6广域差分9第三章差分GPS的应用9§3.1差分GPS在农林业中的应用93.1.1林业方面的应用93.1.2农业方面的应用10§3.2差分GPS在地质水利中的应用103.2.1差分GPS在地质中的应用103.2.2差分GPS在水利工程中的应用11总
4、结12参考文献1313GPS原理与应用论文第一章绪论§1.1GPS概述全球定位系统GPS(GlobalPositioningSystem)是美国国防部主要为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航定位而建立的。该系统的研制始于1973年,1995年进入全运行阶段。GPS作为新一代卫星导航与定位系统,不仅具有全球性、全天候、连续的精密三维导航和定位能力,而且具有良好的抗干扰性和保密性。GPS系统由空间部分、地面控制部分和用户三部分组成。GPS的空间部分由24颗GPS工作卫星组成,这24颗卫星分布在6个倾角为55度的轨道上
5、绕地球运行,每个轨道面上均匀布设4颗。卫星的运行周期约为12恒星时。每颗GPS工作卫星都发射导航定位信号。GPS的控制部分由一个主控站、五个监控站和三个注入站组成。主控站位于美国的科罗拉多州,它的作用是根据各监控站对GPS的观测数据,计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等,并负责控制卫星的运行和系统的运转。监控站接收卫星信号、监测卫星的工作状态,并把数据传到主控站。注入站将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去。GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机、气象仪器等组成,它的作用是接收G
6、PS卫星所发出的信号,利用这些信号进行导航定位工作。[1]GPS导航定位的基本原理是根据测量学中测距交会确定点位的方法,利用GPS接收机同时接收三个以上卫星传送的信息,交会出地面点的三维坐标。这样在信号的发送和接收过程中就不可避免地出现误差,这些误差根据其性质可分为系统误差和偶然误差,其中系统误差无论从其大小还是对定位结果的影响都比偶然误差大得多。然而,系统误差有一定的规律可循,尤其是对于那些用户接收机和基准站共同的误差,有可能通过差分方式被消除掉或明显减少,因而对差分技术进行深入研究是十分必要的。[2]§1.2差分GPS的产
7、生差分GPS出现的根本原因是绝对定位精度不能部分用户的要求，这包括以下两部分。1.2.1绝对定位的误差由于受到多种因素的影响,像其它类型的观测值一样,GPS观测值也包含有系统误差和随机误差。GPS观测值受到各种不同因素的影响,主要有以下三个方面的误差:1.公共误差,主要包括轨道误差、卫星误差、相对论误差和地球自转误差。(l)轨道误差:星历所给出的卫星在空间的位置与实际位置之差;(2)卫星钟差:卫星钟给出的时间和真实的GPS时间之差;(3)相对论误差:由于卫星钟和接收机钟所处的状态(运动速度和重力位)不同而引起的卫星钟和接收机钟
8、之间产生相对钟误差的现象;(4)地球自转误差:由于地球的自转运动对卫星坐标产生的影响。2.传播误差,主要包括电离层延迟误差、对流层折射误差和多路径效应误差。(l)电离层误差:由于电离层中的自由电子产生的对伪距观测值的延迟和对载波相位观测值的13GPS原理与应用论文推进的影响:
