知网查重论文样例--全球卫星定位系统工作原理
GPS系统的定位原理主要来源于几何和物理中的常见的一些基本原理,通过在空间中分布的卫星及其与地面点间的距离计算出地面点的具体地理位置。在这里我们认为已经知道卫星的相对位置,并且我们能使用方法测出卫星与地面点A之间的准确距离,那么此时地面点A处在以卫星所在位置为中心的、以测得距离为半径长度的圆球的边界上。如果我们测得地面点A到其它两颗卫星的准确距离,则点A一定是上述三个圆球两个相交点中的一个,由地理常识可以确定这个点是我们所需点。根据上述假设,即在明确卫星位置的情况下测出三颗卫星的实际距离,就可完成定位工作。GPS系统的卫星是分布在离地球表面两万多公里高位置的运动载体,而只有在同时测出三个距离的前提下才能进行定位,所以该系统的时间基准一定要统一。我们知道从解析几何的角度来看,GPS定位的实现需要明确点的三维坐标和四个未知参数,因此只能在已知不少于四颗卫星距离的条件下才可以进行定位。
实际操作中GPS定位方法具有多样性,用户可应结合实际用途选用合适的定位方法。按照不同分类标准可以将GPS定位方法进行不同的分类,其具体划分情况如下:
(1)定位采用观测值标准
① 伪距定位
伪距定位以GPS伪距观测值作为观测值,其中伪距观测值可由C/A码或P码伪距表示。伪距定位的优势在于数据处理方式简单、定位要求条件不高、无整周模糊度、实时定位方便;其缺点也很明显:观测值的精度不高,这是由C/A码或P码伪距的观测值精度决定的,C/A码伪距的观测值精度水平在三米左右,P码伪距的观测值精度也仅达到三十厘米,基于以上精度的定位的精度自然不高,另外,定位精度比较高些的P码伪距观测值存在着AS问题。
② 载波相位定位
载波相位定位的观测值选用GPS载波相位观测值,实际上它表示的是L1、L2或某种它们的线性组合。载波相位定位具有观测值精度非常高的优点,正常达到2毫米水平;但其也存在着复杂的数据处理步骤和相对较高的模糊度问题。
(2)定位模式标准
① 绝对定位
绝对定位的另一种说法是单点定位,它只使用一台接收机的信息数据来开展定位工作,所以它只是确定了接收机天线的绝对坐标。此模式突出的优点是作业方式比较简单,且可进行单机作业,但定位精度不是很高。因此,绝对定位只适用于导航和精度要求都不是很高的应用。
② 相对定位
相对定位也被称作差分定位,此种定位模式最少需要两台接收机,用它们同时观测一组相同卫星,在此基础上明确接收机天线之间的相互位置,从而获得精确定位。
(3)获取定位结果时间标准
① 实时定位
实时定位是指接收机在接受到观测数据的同时开始运算,从而瞬时解算出接收机天线的所处位置。
② 非实时定位
非实时定位就是常说的后处理定位,它是对接收机的接收数据采取后处理方式取得定位信息。
(4)定位时接收机所处运动状态标准
① 动态定位
动态定位是指在GPS定位过程中,接收机天线的位置始终处于变化中。即在信息数据处理过程中,接收机天线位置被看作是一个随时间变化而发生改变的量。动态定位可被细分成Kinematics和Dynamic两大类。
② 静态定位
与动态定位相对应,静态定位是指在GPS定位过程中,接收机天线的位置处于固定不变中。也就是说,在信息数据处理过程中,接收机天线位置并不随时间变化而发生改变。在实际的高精度测量定位中通常采用静态定位,在具体观测操作中,利用不同观测站的多台接收机开展静止同步观测,观测时间短的可能是几分钟,长的话有可能达到十几个小时。