GPS和GLONASS相关

北斗、Galileo、GLONASS、GPS定位导航系统对比世界有四大定位导航系统，分别是中国的北斗卫星定位系统、欧盟的Galieo、俄罗斯的GLONASS、美国人的GPS定位系统。

1.GPS2.GLONASS全球导航卫星系统GLONASS的起步晚于GPS9年。

从前苏联1982年10月12日发射第一颗GLONASS卫星开始，到1996年，13年时间内历经周折，虽然遭遇了苏联的解体，由俄罗斯接替部署，但始终没有终止或中断GLONASS卫星的发射。

1995年初只有16颗GLONASS卫星在轨工作，1995年进行了三次成功发射，将9颗卫星送入轨道，完成了24颗工作卫星加1颗备用卫星的布局。

经过数据加载、调整和检验，已于1996年1月18日．整个系统正常运行。

1卫星星座GLONASS卫星星座的轨道为三个等间隔椭圆轨道，轨道面间的夹角为120度，轨道倾角64．8度，轨道的偏心率为o．01，每个轨道上等间隔地分布8颗卫星。

卫星离地面高度19100km，绕地运行周期约11小时15分，地迹重复周期8天，轨道同步周期17困。

由于GLONASS卫星的轨道倾角大于GPS卫星的轨道倾角，所以在高纬度(50度以上)地区的可视性较好。

每颗GLONASS卫星上装有艳原子钟以产生卫星上高稳定时标，并向所有星载设备的处理提供同步信号。

星载计算机将从地面控制站接收到的专用信息进行处理，生成导航电文向用户广播。

导航电文包括：①星历参数；②星钟相对于GLONASS时的偏移值；③时间标记；④GLONA SS历书。

GLONASS卫星向空间发射两种载波信号。

L1频率为1.602—1.616MHz．L2频率为1．246—1．256MHz为民用，L2供军用。

2．地面探制系统地面控制站组包括一个系统控制中心，一个指令跟踪站，网络分布于俄罗斯境内。

CTS跟踪着GLoNAs5可视卫星，它遥测所有卫星，进行测距数据的采集和处理，并向各卫星发送控制指令和导航信息。

GPS-BDS-GLONASS组合定位研究目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究目的和意义 (3)1.3 国内外研究现状 (5)1.3.1 GNSS单一系统定位国内研究现状 (5)1.3.2 GNSS双系统组合定位研究现状 (5)1.3.3 GNSS多系统组合定位研究现状 (6)1.4 论文研究的主要内容 (7)第二章GPS测量相关理论 (8)2.1 GPS测量原理 (8)2.1.1 伪距测量原理 (8)2.1.2 载波相位测量原理 (9)2.2 相关误差修正 (9)2.2.1 与卫星有关的误差 (10)2.2.2 与信号传播有关的误差 (11)2.2.3 与接收机有关的误差 (13)2.3 本章小结 (15)第三章GNSS组合定位相关算法 (16)3.1 引言 (16)3.2 组合定位的函数模型 (16)3.3 组合定位的随机模型 (18)3.4 时空基准的转换 (18)3.4.1 时间系统的介绍 (18)3.4.2 时间系统的转换 (19)3.4.3 坐标系统的介绍 (19)3.4.4 坐标系统的转换 (20)3.5 周跳探测 (21)3.5.1 周跳的定义 (21)3.5.2 周跳产生的原因 (21)3.5.3 周跳探测的思路 (22)3.6 模糊度解算 (22)iv万方数据3.7 参数估计算法 (23)3.7.1 标准卡尔曼滤波算法 (23)3.7.2 扩展卡尔曼滤波算法 (25)3.8 本章小节 (26)第四章数据质量分析及控制 (27)4.1 数据质量分析 (27)4.1.1 多路径误差 (27)4.1.2 信噪比 (33)4.2 周跳探测方法 (34)4.2.1 电离层残差法 (34)4.2.2 M-W组合法 (37)4.3 本章小结 (39)第五章组合定位试验分析 (40)5.1 试验准备 (40)5.1.1数据来源 (40)5.1.2试验方案 (40)5.2 组合定位试验分析 (41)5.2.1基于卫星状态的精度对比分析 (41)5.2.2基于不同卫星高度角的定位精度对比分析 (48) 5.3 本章小结 (52)结论与展望 (54)结论 (54)未来工作展望 (55)参考文献 (56)致谢 (61)v万方数据第一章绪论第一章绪论1.1 研究背景卫星导航定位是指通过全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）来精确的测定地球上任何一点的位置和时间的方法。

四大卫星导航定位系统应用发展现状四大卫星导航定位系统指的是全球定位系统（GPS）、格洛纳斯导航卫星系统（GLONASS）、欧洲伽利略导航系统（Galileo）和中国北斗卫星导航系统（BeiDou）。

这四个系统已经成为现代定位导航领域的重要基础设施，广泛应用于交通运输、航空航天、军事安全、地质勘探等领域。

以下是四大卫星导航定位系统应用发展现状的详细介绍。

首先，全球定位系统（GPS）是最早投入实际应用的卫星导航定位系统，也是最为广泛使用的系统之一、GPS系统的应用领域非常广泛，包括车辆导航、航空导航、海洋导航、农业精准作业、物流管理等。

在汽车导航方面，GPS系统已经成为现代汽车标配的功能之一，帮助司机实现准确导航、避免道路拥堵等。

在航空航天领域，GPS系统被广泛应用于飞行导航、航空交通管制等关键系统中。

此外，GPS系统在灾害救援、军事安全等领域也发挥着重要作用。

其次，格洛纳斯导航卫星系统（GLONASS）是由俄罗斯开发的卫星导航定位系统。

GLONASS系统的应用领域与GPS系统类似，主要包括车辆导航、航空导航、海洋导航、农业精准作业等。

在车辆导航方面，GLONASS 系统在俄罗斯地区的普及程度较高，许多车辆配备了GLONASS导航设备。

在农业领域，GLONASS系统可实现农机作业的精准导航和监控，提高农机作业效率和农田管理水平。

此外，GLONASS系统还在俄罗斯的国防安全等重要领域起到了关键作用。

第三，欧洲伽利略导航系统（Galileo）是由欧洲航天局和欧盟共同建设的卫星导航定位系统。

Galileo系统目前正在逐步建设中，预计于2024年前后完全建成并投入商业应用。

Galileo系统的主要特点是定位精度高、服务质量可靠，并且具备高度的覆盖能力。

Galileo系统的应用领域包括车辆导航、航空导航、海洋导航等。

在车辆导航方面，Galileo系统可以提供更准确的位置信息，帮助司机更精确地进行导航和路径规划。

GPS与GLONASS系统的比较与选择指南导语：全球定位系统（GPS）和全球导航卫星系统（GLONASS）都是目前主流的卫星导航系统，它们在定位与导航领域起着重要作用。

然而，对于用户来说，如何选择适合自己需求的卫星导航系统是一个关键问题。

本文将从定位精度、覆盖范围、信号强度及可靠性等方面对GPS和GLONASS进行比较，并提供一些选择指南供读者参考。

定位精度：定位精度是衡量卫星导航系统优劣的重要指标。

GPS和GLONASS在这方面都具备很高的精度，但在特定环境下可能会有一些差异。

一般来说，GPS在开放地区的定位精度要稍微优于GLONASS，而在城市峡谷等多高建筑物阻挡的区域，GLONASS则可能表现更出色。

因此，在选择卫星导航系统时，需要综合考虑使用环境来决定。

覆盖范围：GPS和GLONASS的覆盖范围基本相当，均覆盖全球。

然而，由于GPS是由美国主导建设的系统，其在美国及周边地区的覆盖更加完善，且在一些底层技术上更成熟稳定。

而GLONASS则在俄罗斯及欧洲地区有一定优势。

因此，如果用户主要使用区域在美国及周边地区，GPS可能是更好的选择；如果用户在俄罗斯、欧洲等地使用较多，GLONASS可能更适合。

信号强度及可靠性：无论是GPS还是GLONASS，信号强度及可靠性都是用户选择的重要考量因素之一。

一般来说，GPS信号在城市建筑物密集地区更容易受到遮挡，导致信号衰减或中断。

而GLONASS则在这方面表现更优秀，因为其系统中的卫星数量更多，信号覆盖更广。

在购买设备时，建议用户根据使用环境的特点选择适合的系统。

多系统接收器：除了GPS和GLONASS之外，现在市场上也有许多设备支持多系统接收。

这些设备可以同时接收多个卫星导航系统的信号，从而提高定位精度、信号强度以及可靠性。

多系统接收器不仅可以同时接收GPS和GLONASS信号，还可以支持其他系统，如中国的北斗导航系统、欧洲的伽利略导航系统等。

对于需要高精度定位的用户来说，多系统接收器可能是更好的选择。

卫星定位系统GLONASS简介卫星定位系统是一种利用卫星和地面设备相互配合的技术，能够提供准确的地理位置信息。

GLONASS（全球导航卫星系统）是俄罗斯开发的一种卫星定位系统，与美国的GPS（全球定位系统）相似，能够在全球范围内提供精确的定位和导航服务。

本文将向读者介绍GLONASS系统的背景、原理、应用领域以及与GPS的比较。

背景GLONASS系统起源于20世纪70年代末，是苏联时期为解决军事需求而研发的一项技术。

当时，GPS系统由于国家安全原因不对外开放，因此苏联决定发起自己的卫星定位系统项目。

随着苏联解体，这个项目陷入困境，但在21世纪初，俄罗斯恢复了对GLONASS的投资并进行了改革，使其成为一个全球性的导航系统。

原理GLONASS由一组在轨道上运行的卫星组成，这些卫星覆盖了地球的各个区域。

使用GLONASS系统，用户的设备通过接收由卫星发射的信号，然后计算出自身的准确经度、纬度和海拔高度。

GLONASS系统与GPS的不同之处在于其卫星数量更多。

目前，GLONASS系统拥有大约30颗活跃的卫星，其中包括24颗用于定位和导航的卫星，其余卫星用于备份和进行系统维护。

与其他卫星定位系统相比，GLONASS系统的卫星数量多，这对于提供更好的全球覆盖和更准确的位置信息至关重要。

应用领域GLONASS系统在各个领域都有广泛的应用。

首先，它被用于车载导航系统，为驾驶员提供准确的导航和路线规划。

此外，GLONASS系统还在船舶、飞机和火车等交通工具上得到应用，用于实时监控和导航。

GLONASS系统还被广泛应用于军事领域，为军队提供战略部署和行动的关键支持。

其高精度和全球覆盖特性使其在导弹、飞机和无人机等军事设备中得到广泛应用。

此外，GLONASS系统还用于灾难救援和应急响应领域。

在灾难发生时，GLONASS系统可以为搜救团队提供准确的位置信息，以加快搜救行动。

与GPS的比较GLONASS系统与GPS系统类似，它们都是卫星定位系统。

全球导航卫星系统原理：GPS、GLONASS等全球导航卫星系统（GNSS）是一种通过一组卫星网络提供全球定位、导航和定时服务的系统。

其中，GPS（美国的全球定位系统）和GLONASS（俄罗斯的全球导航卫星系统）是两个最知名的系统，其他还包括欧洲的伽利略系统、中国的北斗导航系统等。

以下是全球导航卫星系统的基本原理：卫星分布： GNSS系统通过在地球轨道上放置一组卫星，这些卫星分布在地球的不同轨道上。

卫星的分布使得至少有几颗卫星能够在任何时候都能够被接收到，从而实现全球覆盖。

卫星定轨： GNSS卫星通常运行在地球轨道上，沿着特定的轨道运行。

这些卫星通过精确的轨道计算和控制，确保它们的位置和运动状态随时可知。

信号发送：卫星向地面发送无线电信号，包含有关卫星身份和位置的信息。

这些信号以无线电波形式传播，能够穿透大气层并在地球表面接收。

接收器： GNSS接收器是安装在地面或移动设备上的设备，用于接收卫星发送的信号。

接收器通过测量接收到信号的时间以及来自多颗卫星的信号，计算设备的位置、速度和时间。

三角定位原理： GNSS接收器使用三角定位原理确定设备的位置。

通过同时接收至少三颗卫星的信号，设备可以计算自身与这些卫星之间的距离，然后使用这些距离信息进行定位。

卫星时钟同步： GNSS系统中的卫星上携带有高精度的原子钟，以确保发送的信号中包含准确的时间信息。

接收器使用这些时间信息来计算信号传播的时间，从而更精确地确定位置。

增强技术：为了提高精度和稳定性，GNSS系统可能会使用一些增强技术，如地面基准站、差分GPS等。

这些技术可以通过与基准站的信号比较来纠正接收器中的误差。

全球导航卫星系统在航空、航海、交通、地理勘测、军事等领域有广泛的应用。

用户只需配备相应的接收器，就可以通过卫星信号获取精确的位置信息。

2.1.6GLONASS与GPS的比较l、GLONASS码与GPS码的比较由于GPS码是CDMA性质的，所以，GPS设计不可能不顾及卫星信号间的互相关效应。

GPS所用的Gold码是专门选择的，因为它具有在数学上对C/A码的自相关和互相关性加以限定的能力。

尽管如此，GLONASS和GPS的相关特性在大部分情况下是可以相比拟的。

另一方面，GPSP码较长意味着GPS的相关特性优于GLONASSP码。

然而，在某种配置下，较短的GLONASSP码可能比GPSP(Y)码更易于捕获。

2、导航电文与GPS不同，GLONASS有两种导航电文。

C/A码导航电文模2加到星上C/A码上，而P 码独特的导航电文模2加到P码上。

两种导航电文都是50b/s数据流。

这些电文的主要用途是提供卫星星历和频道分配方面的信息。

星历信息使GLONASS接收机能够精确地计算出每颗GLONASS卫星任何时间所处的位置。

虽然星历是主要的信息，但还提供其他项目，例如○历元定时○同步位○差错校正位○卫星健康状况; ○数据龄期○预备位。

此外，俄国还提供有利于GPS和GLONASS联合使用的数据，特别是GLONASS系统时与GPS系统时之差，WGS-84与PZ-90之差。

3、C/A码导航电文该C/A码电文含有由5帧组成的超帧。

每帧含有15行，每行有100个信息位。

每帧用305来广播，所以，每2.5分钟广播一次完整的超帧。

每帧的前3行含有被跟踪卫星的详细星历因为每帧30s重复一次，所以，数据接受一旦开始，接收机就会在30s内接受到卫星的星历。

每帧的其他各行主要由星座内所有其他卫星的近似星历表恨p历书)信息组成。

每帧含有5颗卫星的星历。

因为星座有24颗卫星，所以，为了得到所有卫星的近似星历表，必须读出所有5帧。

这大约要花费2.5分钟。

近似星历信息不像详细星历那样精确，不用于实际测距。

尽管如此近似星历仍足以使接收机能快速调准其码相位和截获所需的卫星。

一旦截获到了所需的卫星，就用该卫星的详细星历进行测距。

GPS与GLONASS在地下管线测量中的对比分析概述地下管线测量是一项重要的测绘任务，常常用于城市规划、建筑工程和基础设施管理等方面。

全球定位系统（GPS）和俄罗斯全球导航卫星系统（GLONASS）是两个主要的卫星导航系统，广泛应用于地下管线测量中。

本文将对GPS和GLONASS在地下管线测量中的优势和应用进行对比分析。

GPS的优势和应用GPS是由美国政府开发的一种卫星导航系统，凭借其卓越的定位精度和全球范围的服务，成为目前最主要的卫星导航系统之一。

首先，GPS具有极高的定位精度。

通过收集来自多颗卫星的信号并进行计算，GPS可以在地球表面提供精确的定位信息，通常达到米级或亚米级的精度。

这对于地下管线测量来说非常重要，因为准确的位置信息可以帮助测绘人员更好地规划和管理管线布局。

其次，GPS具有全球覆盖的优势。

由于GPS卫星分布在全球范围内，几乎任何地点都可以接收到GPS信号。

这使得GPS在各种地理环境和项目中都可以可靠地使用，包括城市、乡村和山区。

此外，GPS还具有实时性和即时性。

测量人员可以通过GPS设备即时获取定位数据，并将其与地下管线的实际布局进行对比。

这种实时性可以提高测量效率，并及时发现和解决任何问题。

GLONASS的优势和应用GLONASS是由俄罗斯政府开发的一种卫星导航系统，类似于GPS，也具有精确的定位能力和全球覆盖的能力。

首先，GLONASS在高纬度地区的定位精度优于GPS。

由于俄罗斯位于高纬度地区，GLONASS在这些地区的信号接收更加稳定，并且可以提供更准确的定位信息。

这对于地下管线测量来说，特别是在北极圈附近的项目中非常重要。

其次，GLONASS具有多频率信号特性，可以提供更好的抗干扰能力。

在城市环境中，各种电子设备和建筑物可能会对卫星信号产生干扰，影响定位的精确性。

GLONASS的多频率信号可以帮助克服这些干扰，提供更稳定和准确的信号。

最后，GLONASS还具有与GPS兼容的能力。

GPS与GLONASS定位系统的比较与选择GPS（Global Positioning System，全球定位系统）和GLONASS（Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统）都是目前广泛应用于定位导航领域的卫星导航系统。

本文将对GPS与GLONASS定位系统进行比较与选择。

一、GPS与GLONASS的简介GPS是由美国建立并运营的卫星导航系统。

它由一组24颗卫星组成，分布在地球轨道上，并通过接收机与地面设备通信以实现全球定位。

GPS系统以其高精度、广范围和可靠性而被广泛使用于航空、航海、交通、军事等领域。

GLONASS是由俄罗斯建立并运营的卫星导航系统。

它由一组24颗卫星组成，类似于GPS系统的运行原理。

GLONASS系统在俄罗斯及其周边地区广泛使用，特别是在军事和民用领域。

二、定位精度比较就定位精度而言，GPS在普遍条件下的定位精度约为5-10米，而GLONASS的定位精度大致与GPS相当。

然而，当使用GPS和GLONASS的组合导航时，可以获得更高的定位精度。

因为两个系统的卫星数量总共超过48颗，通过同时接收GPS和GLONASS信号可以更准确地计算位置。

三、覆盖范围比较GPS由美国运营并覆盖全球，几乎在世界任何地方都可以使用。

而GLONASS系统的覆盖范围主要集中在俄罗斯及其周边地区。

因此，如果在全球范围内进行定位导航，选择GPS系统更具优势。

四、导航可用性比较在某些地区，GPS信号可能受到建筑物、自然环境、电磁干扰等因素的限制，导致信号较弱或无法接收。

GLONASS系统相对而言在高纬度地区的信号强度更高，因此在那些信号接收相对困难的区域，GLONASS系统显示出较好的导航可用性。

五、选择GPS还是GLONASS综合考虑各种因素，选择GPS还是GLONASS取决于具体应用环境和需求。

如果需要在遥远的地方或全球范围内进行导航定位，GPS是首选。