单点定位与相对定位

知识点总结的不容易一页一页总结的，用积分来换吧！第一章全球定位系统概论全球导航卫星系统GNSS目前包括全球定位系统GPS、俄罗斯的格罗纳斯系统GLONASS。

中国的北斗卫星定位系统COMPASS以及欧洲联盟正在建设的伽利略系统GALILEO GPS利用卫星发射无线电信号进行导航定位，具有全球、全天候、高精度、快速实时的三维导航、定位、测速和授时功能。

GPS主要由GPS（GPS卫星星座）空间部分、地面监控部分、用户接受处理部分组成，GPS地面监控部分有分布在全球的若干个跟踪站组成的监控系统组成，跟踪站被分为主控站、监控站和注入站。

GPS用户部分有GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备（如计算机气象仪）组成。

GPS实施计划共分三个阶段：第一阶段为方案论证和初步设计阶段。

从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。

研制了地面接收机及建立地面跟踪网。

第二阶段为全面研制和试验阶段。

从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途接收机。

实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。

第三阶段为实用组网阶段。

1989年2月4日，第一颗GPS工作卫星发射成功，宣告了GPS系统进入了工程建设阶段，这种工作卫星称为Block Ⅱ和BlockⅡA型卫星。

这两组卫星差别是：Block Ⅱ只能存储14天用的导航电文（每天更新三次）；而BlockⅡA卫星能存储180天用的导航电文，确保在特殊情况下使用GPS卫星。

实用的GPS网即(21颗工作卫星+3颗备用卫星)GPS星座已建立，今后将根据计划更换失效的卫星。

GPS的特点：定位精度高、观测时间短、测站无需通视、可提供三维坐标、操作简便、全天候作业。

功能多，应用广GPS卫星信号包括测距码信号(即P码和C/A码信号)、导航电文(或称D码，即数据码信号)和载波信号。

GPS卫星的导航电文主要包括：卫星星历、时钟改正参数、电离层时延改正参数、遥测码，以及由C/A码确定P 码信号时的交接码等参数。

GPS测量坐标方式及对应精度是多少引言全球定位系统（GPS）是一种广泛应用于导航和位置服务的技术，由一组卫星和地面设备组成。

GPS测量坐标的方式涉及到三个核心概念：卫星定位、接收器定位和精度。

本文将介绍GPS测量坐标的方式，以及不同方式对应的精度。

GPS测量坐标方式1.卫星定位方式卫星定位是通过GPS系统中的卫星来确定接收器的位置。

GPS系统由24颗卫星组成，它们轨道分布在地球的不同位置，并以不同的速度绕地球运行。

接收器能够接收来自多颗卫星的信号，并根据接收到的信号数据计算出自己的位置。

GPS卫星定位的方式包括单点定位和差分定位两种：–单点定位（Standalone Positioning）：接收器通过接收来自至少4颗卫星的信号，并利用信号中的时间戳信息计算自己的位置。

这种方式的精度通常在10-20米左右。

–差分定位（Differential Positioning）：在差分定位中，接收器接收来自位于已知位置的辅助站的信号，与接收到的卫星信号进行比较。

通过比较差异，可以得到更准确的位置信息。

差分定位的精度可以达到亚米级。

2.接收器定位方式接收器定位方式是指通过接收器内部的定位算法来计算接收器的位置。

这种方式不依赖于卫星信号，而是通过接收周围的WiFi、蓝牙或手机基站的信号来进行定位。

接收器定位的方式主要包括无线信号定位和基站定位两种：–无线信号定位：接收器通过扫描周围的WiFi或蓝牙设备的信号，并根据信号强度和位置关系来计算自己的位置。

这种方式的精度较低，通常在20-50米左右。

–基站定位：接收器通过接收手机基站的信号，并根据收到信号的时间差来计算自己的位置。

这种方式的精度也相对较低，通常在50-100米左右。

GPS测量坐标精度GPS测量坐标的精度受多种因素的影响，包括卫星的分布、接收器的质量和信号的干扰等。

不同的定位方式对应着不同的精度。

•卫星定位方式的精度取决于接收器接收到的卫星数量和接收器的精度。

精密单点定位摘要关键词：(GPS、精密单点定位、数学模型、静态精度分析)单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式，它只能采用伪距观测量，可用于车船等的概略导航定位。

也称为“绝对定位”。

精密单点定位--precise point positioning（PPP）所谓的精密单点定位指的是利用全球若干地面跟踪站的GPS 观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差, 对单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。

利用这种预报的GPS 卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据; 同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GPS 定位观测值方程中的卫星钟差参数; 用户利用单台GPS 双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2- 4dm级的精度, 进行实时动态定位或2- 4cm级的精度进行较快速的静态定位, 精密单点定位技术是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术,也是GPS 定位方面的前沿研究方向。

1.引言GPS是美国从20 世纪70 年代开始研制的, 于1994 年全面建成, 具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。

尤其是经过近几年的研究,GPS 更在测绘、航空遥感和气象等方面有了新的应用, 并以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点, 赢得广大用户的信赖。

随着对定位精度要求的不断提高, 人们对GPS卫星星历的精度和实时性提出了越来越高的要求。

卫星的星历, 是描述有关卫星运动轨道的信息。

利用GPS进行定位, 就是根据已知的卫星轨道信息和用户的观测资料, 通过数据处理来确定接收机的位置及其载体的航行速度。

所以, 精确的轨道信息是精密定位的基础。

GPS 的卫星星历按照精度可分为精密星历和广播星历。

精密星历是由国际GPS服务中心( IGS) 通过Internet 发布,它的轨道精度可达到10cm 左右, 足以满足精密定位的需要。

GPS单点定位算法及实现GPS单点定位算法是通过接收来自卫星的信号，通过计算接收信号到达时间差以及接收信号强度等信息，确定自身的位置坐标。

常见的GPS单点定位算法包括最小二乘法定位算法、加权最小二乘法定位算法、无拓扑算法等。

最小二乘法定位算法是一种基本的GPS定位算法，通过最小化测量误差的平方和，求得位置坐标最优解。

该算法假设接收器没有任何误差，并且卫星几何结构是已知的。

具体实现步骤如下：1.收集卫星信息：获取可见卫星的位置和信号强度信息。

2.数据预处理：对接收信号进行滤波和数据处理，例如去除离群点、噪声滤除等。

3.卫星定位计算：根据接收器和可见卫星之间的距离和相对几何关系，计算每颗卫星与接收器之间的距离。

4.平面定位计算：根据卫星位置和距离信息，使用最小二乘法求取接收器的经度和纬度。

5.高度定位计算：根据卫星位置和距离信息，使用最小二乘法或其他方法求取接收器的高度。

加权最小二乘法定位算法在最小二乘法定位算法的基础上加入对测量数据的加权处理，以提高定位精度。

加权最小二乘法定位算法的实现步骤与最小二乘法定位算法类似，只是在卫星定位计算和平面定位计算中，对每个测量值进行加权处理。

无拓扑算法是一种基于统计的定位算法，不需要事先知道接收器和卫星的几何关系，而是通过分析多个卫星的信息来确定接收器的位置。

其实现步骤如下：1.收集卫星信息：获取可见卫星的位置和信号强度信息。

2.数据预处理：对接收信号进行滤波和数据处理，例如去除离群点、噪声滤除等。

3.卫星选择：选择可见卫星中信号强度最强的几颗卫星。

4.定位计算：根据已选择的卫星信息，使用统计模型或其他算法计算接收器的位置。

1.数据采集与处理：获取和处理接收信号、卫星信息和测量数据，对数据进行有效的滤波和预处理。

2.算法选择与优化：根据定位精度和计算效率的要求，选择合适的算法，并进行算法优化和参数调整。

3.数据处理与结果可视化：对定位结果进行处理和分析，可通过地图等方式可视化结果，以便用户更直观地了解定位情况。

GPS单点定位与RTK测量的对比分析近年来，全球定位系统（GPS）在测量领域得到了广泛的应用。

GPS单点定位和RTK测量是两种常见的测量方法，它们在精度和适用性等方面存在着一定的差异。

本文将对GPS单点定位和RTK测量进行对比分析，以帮助读者了解它们的优缺点和适用范围。

一、原理与工作方式GPS单点定位是利用卫星信号和接收器来确定一个位置点的方法。

在GPS单点定位中，接收器接收到至少4颗不同卫星的信号，并利用这些信号的传播时间来计算接收器的位置。

这种方法简单且容易实现，但由于信号传播时间的误差和地球大气层的影响，其精度相对较低。

RTK测量是一种实时运动定位的方法，它通过在基准站和移动站之间建立无线电通信，传递基准站测量数据，并利用差分测量的原理来提高定位精度。

RTK测量利用差分GPS技术实现了高精度的实时测量，其原理是相位观测值差分后的固定解。

由于需要建立基准站和移动站之间的通信，在实际应用中会有一定的限制。

二、精度比较GPS单点定位在理想条件下，其位置精度可达到10米左右。

然而，在现实环境中，由于信号传播时间误差和大气层的影响，其精度会受到一定的限制，通常在几十米到数百米之间。

RTK测量相比于GPS单点定位具有更高的精度。

在进行RTK测量时，通过差分处理可以将基准站的精确位置信息传递给移动站，从而实现厘米级的高精度定位。

RTK测量的精度通常在几厘米到十几厘米之间，并且可以实现实时测量，在某些需要高精度结果的应用领域具有重要意义。

三、适用范围GPS单点定位在一些普通地表测量中广泛应用，如土地调查、地形测量和导航等。

由于方法简单且成本较低，它广泛应用于日常的导航和位置服务中。

然而，其精度有限，无法满足一些高精度测量需求。

RTK测量在需求更高精度的应用领域中得到了广泛应用，如高精度地形测量、建筑物及基础工程测量、道路建设和地下管网等。

由于RTK测量可以实现高精度的实时测量，其适用范围相对广泛。

然而，由于设备的成本较高，以及基准站与移动站之间通信的限制，RTK测量的应用受到一定的限制。

第一章一、简述GPS系统组成。

GPS系统由三部分组成：空间星座部分、地面测控部分、用户接受部分。

二、简述GNSS定位特点并结合传统测量方法说明其在测绘中的定位优势。

定位特点：1.提供全天候、全球性的导航和定位服务。

2.可进行高精度、高速度的实时精密导航和定位。

3.用途广泛，操作简便。

定位优势：1.测绘工作的劳动强度大大降低，工作效率大大提高，工作方式及工作环境大大改善。

2.测量过程中，GNSS定位没有误差的累积，定位精度较高。

3.GNSS测量定位中，测站点之间无需满足通视条件，可为大型桥梁、隧道的双向施工等大型工程提供精密的控制测量。

4.GNSS-RTK技术可为厘米级精度需求的工程提供快速的测量和放样服务。

三、简述GNSS导航定位技术的广泛应用。

1.GNSS在军事中的应用：精确制导、为侦察机、坦克编队执行任务精确导航、扫雷、为沙漠作战人员补给、空中加油等2.GNSS在空间科学研究中的应用：空间交会对接科学实验。

3.GNSS在大地测量与地球动力学研究中的应用：（1）利用GNSS建立国际地球参考框架、国家或地区性的高精度控制网。

（2）利用GNSS进行全球板块或区域性地壳运动监测。

4.GNSS在工程测量以及摄影测量与遥感技术中的应用：（1）桥梁和隧道控制测量。

（2）公路、铁路、水利、管道等各种线路工程测量。

（3）利用GNSS载波相位静态相对定位技术测定航片和卫片上的地面控制点。

（4）利用GNSS技术实现航摄飞机（或卫星）的实时导航。

（5）利用GNSS技术辅助航空摄影测量或卫星遥感进行空中三角测量。

（6）利用GNSS技术直接测定摄影机和传感器的空间位置和姿态。

5.GNSS在其他领域的应用：（1）在精细农业和林业中的应用。

（2）在资源调查、环境监测技术中的应用。

（3）在监测电离层延迟中的应用。

（4）在移动通信中的应用。

（5）在气象学中的应用。

第二章一、简述GNSS定位的基本原理。

GNSS定位的基本原理是空间距离后方交会原理，即由卫星至接收机的距离和卫星的空间坐标，推算出接收机天线相位中心P的空间坐标。

gps概述即全球定位系统（global positioning system）。

简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。

这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。

这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。

全球定位系统(gps)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。

其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。

经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗gps卫星星座己布设完成。

gps全球卫星定位系统由三部分组成：空间部分———gps星座；地面控制部分———地面监控系统；用户设备部分———gps 信号接收机。

◆gps的前身gps系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(transit），1958年研制，64年正式投入使用。

该系统用5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。

然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为gps系统的研制埋下了铺垫。

由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。

美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。

为此，美国海军研究实验室(nrl)提出了名为tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网计划，并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星，在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统，这是gps系统精确定位的基础。

而美国空军则提出了621-b的以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群的计划，这些卫星中除1颗采用同步轨道外其余的都使用周期为24h的倾斜轨道该计划以伪随机码(prn)为基础传播卫星测距信号，其强大的功能，当信号密度低于环境噪声的１％时也能将其检测出来。

gnss定位原理以《GNSS定位原理》为标题，本文将介绍GNSS（全球导航卫星系统）的定位原理。

GNSS是一种无线定位技术，它利用自动定位技术接收射频信号，为用户提供精确的位置、高度和速度信息。

GNSS 定位服务可以被用于各种应用，包括导航、巡航、跟踪和空中交通管制。

GNSS定位原理是通过接收多个卫星系统发出的射频信号，为用户提供精确的定位服务。

GNSS系统由三个部分组成：卫星系统、地面设施和接收机。

卫星系统由卫星、控制站和用户站组成。

卫星发射出的控制信号可以被用户站接收以及传送给用户站的地面设施。

地面设施收到的信号被用于向用户站提供定位服务。

GNSS定位服务分为三种：单点定位、差分定位和组合定位。

单点定位是通过用户站接收到的卫星信号，仅根据相对于地球表面的距离进行定位。

这种定位方法在全球范围内广泛应用，可以提供较高的定位精度，但其精度受到天空掩星和接收机误差的影响。

差分定位是通过除去单点定位中接收机和卫星误差，使定位精度得以改善，而且具有良好的定位精度。

在差分定位中，从地面台的参考站和用户站接收卫星数据，估算出定位精度的改善幅度，以提升定位精度。

组合定位是通过将不同类型定位信号（如GNSS、红外传感器、无线定位等）结合使用，实现定位精度更高的定位方法。

组合定位可以减少单点定位和差分定位中存在的精度损失，提升定位准确度。

GNSS定位技术的使用有着广泛的应用场景，比如交通、安全、军事、测绘、医疗、航海、航空、航天等。

GNSS定位方法可以替代传统的地图定位方法，并且可以快速准确的确定位置。

GNSS定位技术正在被越来越多的行业和应用中所采用，将为人类社会带来巨大的发展。

总之，GNSS定位技术是一种全球性的无线定位技术，可以为用户提供精确的位置、高度和速度信息。

它具有单点定位、差分定位和组合定位等多种方法，可以被广泛应用在交通、安全、军事、测绘、医疗、航海、航空、航天等多个行业。

同时，GNSS定位技术正在不断发展，将为人类社会带来更多的发展机遇。

何为gps差分定位、与相对定位比较，有哪些优势测绘112差分Gps定位•差分技术介绍：1.在一个测站上对两观测目标进行观测，将观测值求差。

2在两个测站上对同一个目标进行观测，将观测值求差。

3在一个测站上对一个目标进行两次观测求差。

•目的：消除公共误差，提高定位精度。

•差分Gps介绍：将一台gps接收机安置在基准站上进行观测。

根据基准站已知精密坐标计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时的将这一改正数发送出去。

用户接收机在进行Gps观测得同时也接受到基准站的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。

卫星基准站GPS 接受站计算改正数用户接收机接受改正数23差分动态定位类型•局域差分-2. 广域差分---Wide Differential-GPS (WGPS)•单站GPS的差分• 1.位置差分优点：计算简单，适用于各种型号的GPS接收机•缺点：基准站与用户必须观测同一组卫星，这在近距离可以做到，但距离较长时间很难满足。

故位置差分用于100km。

•伪距差分• 1.优点；基准站提供所有卫星的改正数，用户接收机观测任意4颗卫星，就可以定位。

缺点；差分精度随基准站到用户的距离增加而降低•3广域差分增强---(WAAS)二、伪距差分定位1.基本原理设基准站与动态观测站同步观测可视卫星。

通过在基准站上利用已知坐标求出测站至卫星的距离，并将其与含有误差的测量距离比较，然后求出其偏差，并将所有卫星的测距误差发送至移动站GPS接收机，利用此测距误差来改正测量的伪距。

最后，用改正后的伪距确定运动平台精确坐标。

综上所述.：差分定位与相对定位的区别与关系•两者的原理都是设置一个基准站来消除误差•静态定位：由于接受机的位置固定不动，就可以进行大量的重复观测，所以静态定位可靠性强，定位精度高，在大地测量、工程测量中得到了广泛的应用，是精密定位中的基本模式。

•2．动态定位：其特点是测定一个动点的实时位置，多余观测量少、定位精度低。