GPS概论-第六章 GPS卫星导航

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全球定位系统概论

资源与环境学院 林承达 linchengda@http://www.77cn.com.cn1

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第六章 GPS卫星导航 卫星导航 什么是导航 所谓导航，就是引导航行的意思； 所谓导航，就是引导航行的意思；也就是 确定航行体运动到什么地方和向何方运动 的意思 导航是一种广义的动态定位 导航的特点：用户多样、速度多变、定位 导航的特点：用户多样、速度多变、 实时、 实时、数据和精度多变等

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卫星导航 GPS卫星导航 卫星导航– 一种广义的 一种广义的GPS动态定位法 动态定位法 – 测量运动载体七维状态参数(三维坐标、三维 测量运动载体七维状态参数(三维坐标、 速度、时间) 速度、时间)和三维姿态参数

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6.2 GPS卫星导航原理 卫星导航原理 GPS动态定位的方法 动态定位的方法– 单点动态定位 – 实时差分动态定位 – 后处理差分动态定位

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单点动态定位 又称绝对动态定位，用安设在运动载体上 又称绝对动态定位， 信号接收机， 的GPS信号接收机，自主的测得该运动载 信号接收机 体的实时位置， 体的实时位置，从而描绘运动载体的运行 轨迹。 轨迹。

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实时差分动态定位 又称相对动态定位，用安设在运动载体上 又称相对动态定位， 信号接收机， 的GPS信号接收机，及安设在一个基准站 信号接收机 上的另一台GPS,联合测得该运动载体的 上的另一台 ， 实时位置， 实时位置，从而描绘出该运动载体的运行 轨迹。 轨迹。

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后处理差分动态定位 在定位观测以后，对两台GPS接收机所采 在定位观测以后，对两台 接收机所采 集的定位数据进行测后的联合处理， 集的定位数据进行测后的联合处理，从而 计算出接收机所在运动载体在对应时间上 的坐标位置。 的坐标位置。

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6.3 GPS测速 测时 测姿态 测速 利用 利用GPS信号测得运动载体的速度，叫做 信号测得运动载体的速度， 信号测得运动载体的速度 GPS测速 测速 GPS测时(一站单机测时法、共视比对测 测时( 测时 一站单机测时法、 时法) 时法) GPS干涉仪载体姿态测量 干涉仪载体姿态测量

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GPS测速 测速 GPS测速原理：利用GPS信号进行，基 测速原理：利用 信号进行， 测速原理 信号进行 于站星距离公式。 于站星距离公式。

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GPS测时 测时 单站单机测时法。应用一台GPS接收机， 单站单机测时法。应用一台 接收机， 接收机 在一个已知坐标的观测站 上进行测时的方 法。 共视比对定时法：在两个观测站上各设一 共视比对定时法： 接收机， 台GPS接收机，并同步观测同一卫星。来 接收机 并同步观测同一卫星。 测定两用户时钟的相对偏差， 测定两用

户时钟的相对偏差，从而达到高 精度时间比对的目的。 精度时间比对的目的。

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共视比对定时法能够消除或削弱星历误差的影响12

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GPS测姿态 测姿态 利用 利用GPS干涉仪测量多颗卫星在两个天线 干涉仪测量多颗卫星在两个天线 上的载波相位差， 上的载波相位差，求解两个天线组成的基 线矢量。 线矢量。

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6.4 GPS卫星导航方法 卫星导航方法 导航的任务是引导航行体自起始点出发沿 着预定的航线， 着预定的航线，经济而安全地到达目的地 GPS单机导航 单机导航 差分 差分GPS导航(位置差分法、伪距差分法) 导航( 导航 位置差分法、伪距差分法) GPS惯性综合导航 惯性综合导航

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航路与制导 航路：GPS导航中一系列均匀分布于路径 航路： 导航中一系列均匀分布于路径 上的已知坐标点。 上的已知坐标点。 制导技术是指按照一定规律控制飞行器飞 行方向、姿态、高度和速度。 行方向、姿态、高度和速度。

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GPS单机导航 单机导航 运动载体上装配一台 运动载体上装配一台GPS接收机，单独实 接收机， 接收机 施导航的技术。 施导航的技术。