卫星定位技术的工作原理

GPS卫星定位原理

GPS 卫星定位原理

GPS 测量定位涉及很复杂的数学计算，而这些计算都由专门的软件来处理, 所以面对非测绘专业的读者,以下只列出简单的原理公式。

5. 1 GPS 卫星定位基本原理

利用三个以上卫星的已知空间位置, 用空间距离交会法, 求得地面待定点 （接收 机）的位置，这就是GPS 卫星定位的基本原理（图2—23）但考虑到各种误差的 影响,为了达到定位精度要求,至少需要同步观测 4颗以上的卫星。

卫星是高速运行的动态已知点, 卫星的实时位置是由导航电文解算的, 测量出测站（接受机天线中心）至卫星间的距离,

式如下：

式中（xJ , yJ , zJ ）为三个卫星某时刻的位置（

依据测距原理, 根据待定点运动状态可分为静态定位和动态定位。 单机定位又叫绝对定位, 若至少两台以上接收机同时观测, 确定两点间相对位置, 又叫相对定位。

5.2 伪距测量定位原理

1 ）伪距测量 伪距测量通常用C/A 码或P 码进行，在图2-24中，卫星到接收机的距离是通过 测定信号从卫星到接收机的延迟时间乘以光速 C 来求得,延迟时间是通过码相 关技术来求得。 GPS 卫星发射的测距码是按一定的规律排列的，在同一周期内每个码对应着某一 特定的时间,识别每个码的形状

GPS卫星定位原理

GPS 卫星定位原理

GPS 测量定位涉及很复杂的数学计算，而这些计算都由专门的软件来处理, 所以面对非测绘专业的读者,以下只列出简单的原理公式。

5. 1 GPS 卫星定位基本原理

利用三个以上卫星的已知空间位置, 用空间距离交会法, 求得地面待定点 （接收 机）的位置，这就是GPS 卫星定位的基本原理（图2—23）但考虑到各种误差的 影响,为了达到定位精度要求,至少需要同步观测 4颗以上的卫星。

卫星是高速运行的动态已知点, 卫星的实时位置是由导航电文解算的, 测量出测站（接受机天线中心）至卫星间的距离,

式如下：

式中（xJ , yJ , zJ ）为三个卫星某时刻的位置（

依据测距原理, 根据待定点运动状态可分为静态定位和动态定位。 单机定位又叫绝对定位, 若至少两台以上接收机同时观测, 确定两点间相对位置, 又叫相对定位。

5.2 伪距测量定位原理

1 ）伪距测量 伪距测量通常用C/A 码或P 码进行，在图2-24中，卫星到接收机的距离是通过 测定信号从卫星到接收机的延迟时间乘以光速 C 来求得,延迟时间是通过码相 关技术来求得。 GPS 卫星发射的测距码是按一定的规律排列的，在同一周期内每个码对应着某一 特定的时间,识别每个码的形状

GPS卫星定位原理

GPS测量定位涉及很复杂的数学计算,而这些计算都由专门的软件来处理,所以面对非测绘专业的读者,以下只列出简单的原理公式。

5. 1 GPS卫星定位基本原理

利用三个以上卫星的已知空间位置,用空间距离交会法,求得地面待定点(接收机的位置,这就是GPS卫星定位的基本原理(图2—23但考虑到各种误差的影响,为了达到定位精度要求,至少需要同步观测4颗以上的卫星。

卫星是高速运行的动态已知点,卫星的实时位置是由导航电文解算的,只要实时测量出测站(接受机天线中心至卫星间的距离,就可以进行测站点的定位。公式如下:

式中(xJ,yJ,zJ为三个卫星某时刻的位置(j=1,2,3; (xP,yP,zP 为测站点P点坐标;

(ρ1,ρ2,ρ3 为卫星到接收机天线的距离。

依据测距原理,其定位方法可分为:伪距法定位、载波相位定位和差分定位等。根据待定点运动状态可分为静态定位和动态定位。

单机定位又叫绝对定位,若至少两台以上接收机同时观测,确定两点间相对位置,又叫相对定位。

5.2 伪距测量定位原理 1伪距测量

伪距测量通常用C/A码或P码进行,在图2-24中,卫星到接收机的距离是通过测定信号从卫星到接收机的延迟时间乘以光速C来求得,延迟时间是通过码

GPS卫星定位原理

GPS测量定位涉及很复杂的数学计算,而这些计算都由专门的软件来处理,所以面对非测绘专业的读者,以下只列出简单的原理公式。

5. 1 GPS卫星定位基本原理

利用三个以上卫星的已知空间位置,用空间距离交会法,求得地面待定点(接收机的位置,这就是GPS卫星定位的基本原理(图2—23但考虑到各种误差的影响,为了达到定位精度要求,至少需要同步观测4颗以上的卫星。

卫星是高速运行的动态已知点,卫星的实时位置是由导航电文解算的,只要实时测量出测站(接受机天线中心至卫星间的距离,就可以进行测站点的定位。公式如下:

式中(xJ,yJ,zJ为三个卫星某时刻的位置(j=1,2,3; (xP,yP,zP 为测站点P点坐标;

(ρ1,ρ2,ρ3 为卫星到接收机天线的距离。

依据测距原理,其定位方法可分为:伪距法定位、载波相位定位和差分定位等。根据待定点运动状态可分为静态定位和动态定位。

单机定位又叫绝对定位,若至少两台以上接收机同时观测,确定两点间相对位置,又叫相对定位。

5.2 伪距测量定位原理 1伪距测量

伪距测量通常用C/A码或P码进行,在图2-24中,卫星到接收机的距离是通过测定信号从卫星到接收机的延迟时间乘以光速C来求得,延迟时间是通过码

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“北斗一号”卫星定位系统工作原理:

“北斗一号”卫星定位系统由两颗地球静止卫星(80.0E和140.0E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。系统的工作过程是：首先由中心控制系统向卫星I和卫星II同时发送询问信号，经卫星转发器向服务区内的用户发送。用户响应其中一颗卫星的询问信号，并同时向两颗卫星发送响应信号，经卫星转发回中心控制系统。中心控制系统接收并解调用户发来的信号，然后根据用户的申请服务内容进行相应的数据处理。对定位申请，中心控制系统测出两个时间延迟：即从中心控制系统发出询问信号，经某一颗卫星转发到达用户，用户发出定位响应信号，经同一颗卫星转发回中心控制系统的延迟；和从中心控制发出询问信号，经上述同一卫星到达用户，用户发出响应信号，经另一颗卫星转发回中心控制系统的延迟。由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是已知的，因此由上面两个延迟量可以算出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户出于某一与地球基准椭球 面平行的

GPS卫星定位基本原理

本单元教学重点和难点

1、伪距测量的原理及其相应的技术； 2、载波相位测量的原理及其相应的技术； 3、绝对定位和相对定位的方法。 教学目标

1、熟悉伪距测量的原理及其相应的技术； 2、熟悉载波相位测量的原理及其相应的技术； 3、了解GPS绝对定位、相对定位和差分定位的含义； 4、了解三种定位的区别和相应的方法。 学习指导

本章介绍GPS测量原理，内容包括：GPS定位方法分类、GPS观测量、动态绝对定位、静态绝对定位、动态相对定位、静态相对定位以及差分定位。教学目的是使学生掌握GPS定位的基本原理，为学习GPS测量误差、GPS接收机选购与检验、GPS网的设计、GPS选点、观测和数据处理打下理论基础。

本章内容的特点是概念多、理论多、公式多，不涉及技能训练。学习时重点掌握GPS定位的基本原理、GPS定位方法分类、GPS观测量、绝对定位、精度衰减因子、整周未知数、整周跳等基本概念，测码伪距动态绝对定位和测相伪距动态绝对定位、静态绝对定位、相对定位、RTK、网络RTK等基本原理。对于教材中的公式推导过程不要求掌握，但对公式推导的结论应当理解并熟练掌握。如观测方程和定位精度评价公式，应能结合误差传播定律从中看出影响定位精度的各种

卫星导航定位原理与应用,GPS

卫 星 导 航 定 位 原 理 与 应 用第一章 绪论1.1 引言 1.2 GPS简史 1.3 GPS概述 1.4 GPS升级计划 1.5 欧洲GALILEO系统 1.6 俄罗斯GLONASS系统 1.7 中国北斗系统 1.8 GPS增强措施 1.9 GNSS市场及应用导航技术的发展? 导航定义 能使运载工具/人从一个地方到达另一地方的技术 (科学)。 ? 导航辅助装置 北极星；指南针；经纬/水准仪；无线电 时钟；汽车里程表 无线电导航辅助装置(能够发射电学信号) ? 导航方法 用户通过来自一个/多个无线电导航辅助装置的信 号计算其空间位置(有些装置可提供速度和时间)。 ? 无线电导航分类 地基无线电导航和天基无线电导航导航技术的发展-续 导航技术的发展 续1? 地基无线电导航 (大多数)地基无线电导航辅助装置的精度与 工作频率成正比。 --通常高精度导航系统使用较短波长无线电 波，但用户必须在视距以内。 --较长波长的无线电导航系统不受视距限制， 但导航精度较低。导航技术的发展-续 导航技术的发展 续2? 早期的天基无线电导航 美国海军导航卫星系统(Transit) [已于1996/12/31停用] 俄

《GPS及现代定位技术》试卷

《卫星定位技术与应用》试卷A答案

一、填空题（1分×20=20分）

1.空间部分 、地面监控部分 、用户部分；主控站、监测站、注入站

2.载波、测距码、导航电文 3. Global Positioning System 、19 、24

4 5. WGS-84 、ITRF

二、单项选择题(2分×5=10分)

1.（D）2.（D）3.（D）4.（B）5.（A）

三、名词解释（5分×5=25分）

1．SA：美国政府为了限制非特许用户利用 GPS 的定位精度的一种政策。包括ε 及δ 技术。前者是在广播星历中人为加入误差，以降低卫星星历的精度；后者是在卫星钟频中引入快速抖动。

2.同步观测环：三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环，简称同步环。

3.静态定位：在测量时间内，如果待定点参数（待定点的坐标或基线向量）没有可察觉到的变化，将待定参数作为作为固定不变的常数求解，确定这种参数叫做静态定位。

4.卫星星历误差：由卫星星历所给出的卫星轨道与卫星的实际轨道之差，叫做卫星星历误差。

5.动态定位：在运动的载体上安装GPS信号接收机，实施地测得GPS信号接受天线的所在位置，叫做GPS动态定位。

四、简

GPS卫星定位原理

第三章 GPS卫星定位原理

本章主要介绍GPS卫星定位的基本原理与定位方法分类；GPS定位所依据的伪距观测量；在测码伪距观测量和测相伪距观测量的基础上，讨论了静态和动态绝对定位原理以及相对定位和差分定位原理。

第一节 GPS定位原理概述

1． GPS定位原理

测量学中的交会法测量里有一种测距交会确定点位的方法。与其相似，GPS的定位原理就是利用空间分布的卫星以及卫星与地面点的距离交会得出地面点位置。简言之，GPS定位原理是一种空间的距离交会原理。

设想在地面待定位置上安置GPS接收机，同一时刻接收4颗以上GPS卫星发射的信号。通过一定的方法测定这4颗以上卫星在此瞬间的位置以及它们分别至该接收机的距离，据此利用距离交会法解算出测站P的位置及接收机钟差δt。

图3-1 GPS定位原理

如图3-1，设时刻ti在测站点P用GPS接收机同时测得P点至四颗GPS卫星S1、S2、S3、S4的距离 1、 2、 3、 4，通过GPS电文解译出四颗GPS卫星的三维坐标

X

j

,Y,Z

jj

,j 1,2,3,4，用距离交会的方法求解P点的三维坐标 X,Y,Z 的观测方程为：

GPS卫星定位原理

2

1 2 2 2 3

2 4

X X Y Y

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卫星导航定位系统时间同步技术研究

作者：朱克家 周田 马江威 吕京龙 来源：《电子技术与软件工程》2015年第15期

摘 要

时间测试是卫星导航定位系统测量距离的基础，而确保卫星定位和定轨的前提则是各观测量时间的同步性，所以，时间同步技术是卫星导航定位系统发展建设的关键环节。本文就当前卫星导航定位系统常用的时间同步技术进行研究，对其工作原理等相关情况进行分析。 【关键词】卫星导航定位 时间同步技术 常用技术 分析研究

随着国民经济的不断发展和军事战争的现代化，二者对卫星导航定位的依赖性也逐渐加深，使得卫星导航定位已经成为了当今社会必不可少的一项重要组成。我国为了满足民生发展的需要，于上世纪末建立起了导航定位试验系统，并应于与各项领域中。虽然卫星导航定位在应用时不需要考虑到时间同步性的问题，但是，时间同步技术在卫星导航定位的建设与运行维护中占有重要的地位，是其中的一项关键性技术与基本工作，其技术的好坏将直接影响卫星导航定位的工作性能。

1 卫星导航定位中时间同步原理 1.1 时间同步技术的起