GPS 定位原理和方法
1? 定位原理
GPS 采用交互定位的原理。已知几个点的距离,则可求出求未知所处的位置。对 GPS 而言,已知点是空间的卫星,未知点是地面某一移动目标。
卫星的距离由卫星信号传播时间来测定,将传播时间乘上光速可求出距离。
R=vt
其中,无线信号传输速度为 v=3X10 8 m/s, 卫星信号传到地面时间为 t (卫星信号传送到地面大约需要 0.06s )。
最基本的问题是要求卫星和用户接收机都配备精确的时钟。但一般为降低成本,用户接收机都用石英钟。卫星上则采用原子钟——用金属元素制作的金色钟(耗资达 100 万美元)。
由于光速很快,要求卫星和接收机相互间同步精度达到纳秒级( 10- 6 秒),由于接收机使用石辩桐英钟,因此测量时会产生较大的误差,不过该意味着在通过计算机后可被忽略。同时,因为每颗卫星之间的时钟同步性十分精确,只要同时跟踪 4 颗 GPS 可见卫星后训能解算出经度、纬度、高度及接收机钟差。这是典型的由 4 个方程求解 4 个未知数的数学运算。
一个 GPS 接收机必须同是接收 4 颗卫星才能进行三维定位。对于实时厘米级洞隐定位精度,则要求同时接收 5 颗以上的卫星。在理想情况下,因为 GPS 系统有 24 颗卫星环绕地球运动,通常在水平角 10 度以上都能观测到 7 颗卫星。但如果附近有山、建筑物或其他遮挡物,则所能观测到的卫星会更少,这样接收机就很难定位,故有些应用还要与惯性导航技术相结合。
2? 定位方法
GPS 定位的方法是多种多样的,用户可以根据不同的用途采用不同的定位方法。 GPS 定位方法可依据不同的分类标准,做如下划分。
(1)? 观测值定位
在 GPS 定位中,经常采用下列观测值中的一种进行数据处理,以确定也待定点之间的基线向量。
? L1 载波相位观测值
? L2 载波相位观测值(半波或全波)
? 调制在 L1 上的 C/A 码伪距
? 调制在 L1 上的 P 码伪距
? 调制在 L1 上的 P 码伪距
? L1 上的多普勒频移
? L2 上的多普勒频移
实际上,在进行 GPS 定位时,除了大量使用上面的观测值进行数据处理以外,还经常使用一些特殊观测值,如宽巷观测值( Wide-Lane )、窄巷观测值( Narrow-Lane )、消除电离层延迟的观测值 (Ion-Free) 来进行数据处理。这些特殊观测值是由前面的观测值通过某些组合形成的。
(2) 伪距定位
伪距定位所采用的观测值为 GPS 伪距观测值,所采用的伪距观测值既可以是 C/A 码伪距,也可以是 P 码伪距。伪距定位的优点是数据处理简单,对定位条件的要求低,不存在整周模糊度的问题,可以非常容易地实现实时定位;其缺点是观测值精度低, C/A 码伪距观测值的精度一般为 3m ,而 P 码伪距观测值的精度一般在 30m 左右,从而导致定位精度低。另外,若采用精度较高的 P 码伪码观测值,还存在精度的问题。
(3) 载波相位定位
载波相位定位所采用的观测值为 GPS 的载波相位观测值,即 L1 , L2 或它们的某种线性组合。载波相位定位的优点是观测值的精度高,其缺点数据处理过程复杂,存在整周模糊度的问题。
(4) 根据模式的定位
? 绝对定位
绝对定位又称为单点定位,这是一种采用一台接收机进行定位的模式。它所确定的是接收机天线的绝对坐标。这种定位模式的特点是作业方式简单,可以单机作业。绝对定位一般用于导航和精度要求不高的应用中。
? 相对定位
相对定位又称为差分定位,这种定位模式采用两台以上的接收机,同时对一组相同的卫星进行观测,以确定接收机天线间的相互位置关系。
(5)根据获取定位结果的时间定位
? 实时定位
实时定位是根据接收机观测到的数据,实时地解算出接收机天线所在的位置。
非实时定位
非实时定位又称后处理携颤坦定位,它是通过对接收机接收到的数据进行处理后进行定位的方法。
( 6)根据定位时接收机的运动状态定位
动态定位
所谓动态定位,就是在进行 GPS 定位时,认为接收机的天线在整个观测进程中的位置是变化的。也就是说,在数据处理时,将接收机天线的位置作为一个随时间的改变而改变的量。
动态定位又分为 Kinematic 和 Dynamic 两类。
GPS定位方式腔闹毕是三维定位弯脊·····是立体式·····高、宽、长····明确的定位····一般伍芹用于飞机探测地面···出租车探测路线
地面定位。航空定位。航天定位。
飞行功能是在飞行时因为没有信号,而让手机频率降到最低。这样不会影响飞机上仪器的正常工作。GPS定位尘山是说如果你外出没有导游掘兄闹或者迷路了可以通过手机找到你要去的地方,这个东西非常好用,我也在用。经常出差的人肯定会开通的。就是移动目前还没有免费提供,一般是10元左右包月~!判罩!!