华测GPS静态培训

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1、华测静态数据处理一、GPS基础部分二、静态测量三、华测GPS的使用四、静态数据处理主要内容一、GPS基础部分1.GPS的由来及特点2.GPS的系统组成3.GPS的定位原理4.GPS的信号组成5.GPS的误差来源6.GPS的应用美国国防部于1973年批准陆海空三军共同研制新一代卫星导航系统，全称为“授时与测距导航系统／全球定位系统”(NavigationTimingandRanging/GlobalPositioningSystem)，简称为“全球定位系统(GPS)”。整个计划耗时20年，投资300亿美元，是继阿波罗登月、航天飞机之后的第三大空间工程。一、GPS基础部分1.GPS的由

2、来及特点一、GPS基础部分1.GPS的由来及特点GPS定位技术有以下特点：操作简便全天候作业功能多、应用广免费定位精度高观测时间短测站间无须通视可提供三维坐标2.GPS的系统组成一、GPS基础部分GPS由空间星座部分、地面监控部分和用户部分三部分组成：空间星座部分：由24颗卫星组成，其中包括3颗备用卫星。工作卫星分布在6个轨道面内，每个轨道面上有4颗卫星。卫星轨道面相对地球赤道面的倾角为55º，各轨道平面升交点的赤经相差60º，在相邻轨道上，卫星的升交距角相差30º。轨道平均高度约为20200km，卫星运行周期为11h58min。现在GPS卫星大约有31颗。2.GPS的系统组成一、

3、GPS基础部分地面监控部分：GPS的地面监控部分主要由分布在全球的5个地面站所组成，其中包括卫星监测站、主控站和注入站。用户部分：用户设备的主要任务是接收GPS卫星发射的信号，以获得必要的导航和定位信息及观测量，并经数据处理而完成导航和定位工作。3.GPS的定位原理一、GPS基础部分由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X,Y,Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点

4、的经纬度和高程。4.GPS的信号组成一、GPS基础部分GPS卫星发射两种频率的载波信号即频率为1575.42MHz的L1载波和频率为1227.60HMz的L2载波。它们的频率分别是基本频率10.23MHz的154倍和120倍。它们的波长分别为19.03cm和24.42cm。在L1和L2上又分别调制着多种信号，这些信号主要有：1、C/A码C/A码又被称为粗捕获码，它被调制在L1载波上。2、P码（Y码）P码又被称为精码。它被调制在L1和L2载波上。3、导航信息（或称D码）导航信息被调制在L1载波上，其信号频率为50Hz，包含有GPS卫星的轨道参数、卫星钟改正数和其它一些系统参数。5.G

5、PS的误差来源一、GPS基础部分误差的分类偶然误差（观测噪声）---Noise一般优于波长/码元长度的1/100。系统误差---Bias与卫星有关的误差卫星星历（轨道）误差卫星钟差相对论效应与传播途径有关的误差电离层延迟误差对流层延迟误差多路径效应与接收设备有关的误差接收机钟差天线相位中心偏差和变化接收机不同通道间的信号延迟误差其它软件–模型误差，地球潮汐GPS控制系统5.GPS的误差来源--与卫星有关的一、GPS基础部分卫星星历（轨道）误差广播星历（预报星历）与精密星历（后处理星历）应对方法精密定轨轨道松驰相对定位卫星钟差应对方法钟差多项式-△t=a0+a1(t-t0)+a2(t

6、-t0)2参数物理同步误差与数学同步误差相对论效应狭义相对论效应–与钟的运动速度有关，使星钟变慢广义相对论效应–与钟所处位置的重力位有关，使星钟变快应对方法–事先调整钟速，根据卫星轨道进行修正5.GPS的误差来源—与传播路径有关的一、GPS基础部分电离层延迟电离层–自由电子与信号的频率有关–与信号频率的平方成反比（色散效应）与信号传播途径上的电子密度有关，而电子密度又与高度、时间、季节、地理位置、太阳活动等有关电离层对载波和测距码的影响，大小相等，符号相反应对方法模型改正–单层电离层模型双频改正相对定位对流层延迟对流层对流层延迟的干分量与湿分量相对于GPS信号，与信号的频率无关（非

7、色散）应对方法相对定位模型改正多路径效应多路径效应应对方法–观测地点的选择、接收设备的性能、长时间观测、数据处理方法5.GPS的误差来源—与接收机硬件有关的一、GPS基础部分接收机钟差天线相位中心的偏差与变化天线的几何中心、平均相位中心天线相位中心的偏差天线相位中心的变化应对方法天线定向（相对定位）模型改正接收机通道间的延迟误差6.GPS的应用一、GPS基础部分1、军事用途GPS本身就是军事竞赛的产物。精码保密，主要提供给本国和盟国的军事用户使用；粗码提供给本国民用和