GPS卫星定位助手

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

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

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

1月17日，中国成功用长征三号丙运载火箭发射了第3颗北斗二代导航卫星。在此之前中国已建立北斗一代系统，并通过总结其运行经验和缺陷，开始大规模发展北斗二代即北斗卫星导航定位系统。此次成功发射也让今年北斗二代系统卫星的密集发射有了一个好的开端。

第

3颗北斗导航卫星发射日期一推再推，

17日终于发射升空。

2010年1月17日凌晨12分零4秒，中国西昌卫星发射中心使用长征三号丙运载火箭成功发射了COMPASS-G1卫星，这是中国2010年的首次发射，也是北斗卫星导航系统的第三颗卫星。

早期1991年第一次海湾战争期间，我国观众通过电视屏幕深刻体会了现代战争的高科技特性，在关注爱国者大战飞毛腿之余，GPS这个词也开始第一次进入大众视野。

几年过后，GPS系统进入我们的生活，其高精度的定位能力和便利都让熟悉传统定位方式的人啧啧称奇，与此同时同样产生的还有疑问：我们的GPS在哪里？

美国早期的卫星定位耗时太长，只能是给核潜艇定位用用。

美国海军子午仪卫星导航系统

论及GPS的产生，军事需求是无法绕过的话题。洲际弹道导弹发射需要对发射点进行高精度的定位，以保证洲际导弹的精度。早期导弹纯惯导对此要求更高，是货真价实的差之毫厘谬之千里。陆基部署尤其是发射井方式可以实现传统方式

惯性导航系统（INS与全球卫星定位系统（GPS

1摘要

目前飞行器所使用的导航系统，能适应全天候、全球性应用的确实不多。传统无线电导航,如塔康（TACAN等，在应用上存有很多的限制和不便之处。而为改善

此缺点,一套不需要其它外来的辅助装置，就可提供所有的导航资料，让飞行员参考的惯性导航系统（Inertial Navigation System，虽已被成功发展并广为应用,但其在系统上的微量位置误差会随飞行时间的平方成正比累积，因此长时间飞行会严重影响到导航精确度，如果没有适当的修正，位置误差在一个小时内会累积超过300米。另一套精密的导航系统GPS ,其误差虽不会随时间改变,但GPS并非万能,有优点, 也有先天的缺陷，它在测量高机动目标时容易脱锁并且会受到外在环境及电磁干扰, 再者GPS短时间的相对误差量大于INS，若只依靠它来做导航或控制，会造成相反效果。所以在导航系统设计上,常搭配惯性系统来使用，正巧GPS与INS有互补的作用,可经过一套运算法则，将两者优点保留,去除缺点,本文即针对两种导航系统特性进行探讨，并利用卡尔曼滤波器法则完成简易测量数据关系推导，设计一套

“ GPS/INS&合式导航系统”。

2前言

早期舰船航行常利用领航方法”来决定

1988年后授衔的逝世将军名录

本资料收录了已故的1988年9月后授衔的将军，计上将8人，中将43人，少将116人。随时修正，欢迎补充。

考虑到篇幅问题，再作修正，分两部分：第一部分上将、中将 第二部分 少将 第一部分

（一）上将( 8人)

1.秦基伟上将（1914.11—1997.02.02）

湖北黄安（今红安）人。1929年8月参加中国工农红军。1930年4月加入中国共产党。建国后历任：（1949.02—1951.03）任第二野战军第四兵团15军军长，川南军区司令员。（1951.03—1953）参加抗美援朝，任志愿军第三兵团15军军长。荣获朝鲜一级国旗勋章（2枚）二级国旗勋章（2枚）一级自由独立勋章。回国后，历任云南军区副司令员、第一副司令员兼参谋长，昆明军区副司令员兼云南军区第一副司令员，代司令员。1957年毕业于南京军事学院，后任昆明军区司令员，曾兼中共云南省委书记处书记。（1973.07—1975.10）任成都军区司令员，（1975.10—1977.09）北京军区第二政委、（1977.09—1980.01）第一政委、（1980.01—1988.04）北京军区司令员。1988年4月任中共中央军委委员国务委员兼国防部部长。

GPS卫星信号体制研究

2011年第1期

文章编号:1006 2475(2011)01 0142 03

计算机与现代化JISUANJIYUXIANDAIHUA

总第185期

GPS卫星信号体制研究

陈振宇,冯旭哲

(国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙410073)

摘要:信号体制是卫星导航系统的基础和重要组成部分,本文首先简单地介绍卫星定位原理,接着从GPS卫星信号的组

成入手,从导航码、测距码和载波三个方面对其进行详细的分析,并且简单地研究它们各自的特点。本文对于了解GPS及深入地学习导航有一定的指导意义。

关键词:信号体制;卫星导航;全球定位系统中图分类号:TN967.1;TP872 文献标识码:A do:i10.3969/.jissn.1006 2475.2011.01.041

StudyonSignalStructureofGPS

CHENZhen yu,FENGXu zhe

(SchoolofMechatronicsandAutomation,NationalUniv.ofDefenseTechnology,Changsha410073,China)

Abstract:Signalstructureisthebasi