GPS定位观测方程-H-N-1汇编
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卫星定位方程
卫星定位方程可以用于计算接收机所处位置的坐标。
它基于三个方程:伪距方程、钟差方程和几何方程。
1. 伪距方程:伪距是接收机和卫星之间的距离。
可以通过测量从卫星发射的信号的传播时间和光速来计算伪距。
伪距方程表示为:
ρ = c * (t - t0) + Δρ + λ * N
其中,ρ是伪距,c是光速,t是接收机接收信号的时间,t0是信号从卫星发出到接收机的时间,Δρ是传播中的延迟,λ是载波波长,N是整数表示载波循环数。
2. 钟差方程:由于接收机和卫星钟之间的不同步,钟差会引入定位误差。
钟差方程表示为:
ρ - c * t = Δt + Δtr + ΔtS + Δtb
其中,ρ是伪距,c是光速,t是接收机接收信号的时间,Δt是接收机时钟相对于卫星时钟的差异,Δtr是相对于参考接收机的接收机钟差,ΔtS是接收机钟差的系统偏差,Δtb是大气延迟。
3. 几何方程:几何方程将卫星的空间位置坐标与接收机的位置坐标联系起来。
几何方程表示为:
( X - Xs)^2 + ( Y - Ys)^2 + ( Z - Zs)^2 = ρ^2
其中,(X, Y, Z)是接收机的空间坐标,(Xs, Ys, Zs)是卫星的空间坐标,ρ是伪距。
通过解这三个方程来计算接收机的位置坐标。
在实际应用中,
通常使用更多的卫星来增加定位的准确性,并使用精确的钟差和大气延迟模型来提高定位精度。
GPS定位原理和简单公式GPS是全球定位系统的缩写,是一种通过卫星系统来测量和确定地球上的物体位置的技术。
它利用一组卫星围绕地球轨道运行,通过接收来自卫星的信号来确定接收器(GPS设备)的位置、速度和时间等信息。
GPS定位原理基于三角测量原理和时间测量原理。
1.三角测量原理:GPS定位主要是通过测量接收器与卫星之间的距离来确定接收器的位置。
GPS接收器接收到至少4颗卫星的信号,通过测量信号的传播时间得知信号的传播距离,进而利用三角测量原理计算出接收器的位置。
2.时间测量原理:GPS系统中的每颗卫星都具有一个高精度的原子钟,接收器通过接收卫星信号中的时间信息,利用接收时间和发送时间之间的差值,计算出信号传播的时间,从而进一步计算出接收器与卫星之间的距离。
简单的GPS定位公式:1.距离计算公式:GPS接收器与卫星之间的距离可以通过测量信号传播时间得到。
假设接收器与卫星之间的距离为r,光速为c,传播时间为t,则有r=c×t。
2.三角测量公式:GPS定位是通过测量与至少4颗卫星的距离,来计算接收器的位置。
设接收器的位置为(x,y,z),卫星的位置为(x_i,y_i,z_i),与卫星的距离为r_i,根据三角测量原理,可得到以下方程:(x-x_1)^2+(y-y_1)^2+(z-z_1)^2=r_1^2(x-x_2)^2+(y-y_2)^2+(z-z_2)^2=r_2^2...(x-x_n)^2+(y-y_n)^2+(z-z_n)^2=r_n^2这是一个非线性方程组,可以通过迭代方法求解,求得接收器的位置。
3.定位算法:GPS定位一般使用最小二乘法来进行计算。
最小二乘法是一种数学优化方法,用于最小化误差的平方和。
在GPS定位中,通过最小化测量距离与计算距离之间的差值的平方和,来确定接收器的位置。
总结:GPS定位原理基于三角测量和时间测量原理,通过测量接收器与卫星之间的距离,利用三角测量公式和最小二乘法来计算接收器的位置。
gps星间单插方程
GPS星间单差方程是用于GPS定位的数学模型之一,用于计算接收机的位置误差。
它的基本形式如下:
ρ_i = c(Δt_i + b_i) + ε_i (1)
其中,
ρ_i 是接收机与第i颗卫星之间的伪距观测值;
c 是光速;
Δt_i 是卫星钟差修正值;
b_i 是接收机钟差修正值;
ε_i 是位于接收机和卫星之间的非线性误差。
在实际使用中,为了简化计算,可以对方程进行进一步改进,引入一个参考卫星,将其他卫星的位置误差与参考卫星的位置误差求差得到单差观测值。
此时,方程可以表示为:
Δρ_ij = (ρ_i - ρ_0) - (ρ_j - ρ_0) = c(Δt_i - Δt_j) + b_i - b_j + ε_ij (2)
其中,
Δρ_ij 是第i颗卫星和第j颗卫星之间的单差伪距观测值;
ρ_0 是参考卫星与接收机之间的伪距观测值;
ε_ij 是位于接收机和卫星之间的非线性误差之差。
GPS星间单差方程是进行精密GPS定位的关键方程之一,通过解算该方程可以得到接收机的位置误差。
HI-RTK操作四参数法——基准站架设在未知点上说明:1、可以为任意坐标系2、必须知道2个已知点一、新建项目1、项目2、新建3、输入项目名,点√二、新建坐标系1、坐标系统3、椭球源椭球:WGS84,当地椭球:北京54(按实际情况选择)4、投影(按照已知点输)(1)、投影方法(选择投影方法)(2)、中央子午线,输入中央子午线后,点√5、椭球转换(无)6、平面转换(无)7、高程拟合(无)8、保存,确定三、设置基准站1、GPS2、连接GPS(1)、选择手薄类型(如图设置),连接3、基准站设置(1)、位置(A)、点名:输入点名(B)、天线:输入基准站天线高(C)、平滑,等待GPS自动平滑后,点√(2)、数据链(选择数据链)如果是使用外挂电台,则选择外部数据链;如果是使用手机卡,则选择内置网络;数据链、运营商、服务器IP、端口设置如图,分组号(7位数)和小组号(3位树)要和移动站相同(电台)(手机卡)(3)、其他(如图设置)(4)、确定(5)、断开GPS五、移动站设置1、GPS2、连接GPS(1)、选择手薄类型(如图设置),连接3、移动站设置(1)、数据链如果是使用电台,则选择内置电台,选择频道(要和基站外挂电台相同);如果是使用手机卡,则选择内置网络;数据链、运营商、服务器IP、端口设置如图,分组号(7位数)和小组号(3位树)要和基站相同(电台)(手机卡)(2)、其他(3)、确定(4)、点╳ ,退出移动站设置界面六、求参数 (一)、采集已知点WGS84坐标(至少采集21、到一个已知点上采集WGS842、在解状态为 固定 时,对中整平,点或按F2,输入点名、天线高,点√3、到另一个已知点重复1-2操作4、点╳,退出采集界面(二)、求参数1、参数2、参数计算(1)计算类型:选择参数计算方法,高程拟合模型:选择高程拟合方法注:A、七参数、一步法至少需要3个已知点,且平面高程均要知道;B、四参数至少需要2个已知点C、平面拟合至少需要3个已知点D、曲面拟合至少需要6个已知点E、建议一般使用四参数(2)添加(3)源点(WGS84坐标):点,添加计算点(要在记录点里选择),点√(4)、目标(已知点坐标):输入相应已知点坐标(5)、保存(6)、重复(1)-(4),添加其他要参与计算参数的点(7)、点(保存计算参数点),输入文件名后,确定,确定(可以不做该步)(8)、解算,应用,(8)、ok,ok,(9)点√,点 “是、确定”,更新点库;点╳,退出参数计算界面七、工作 (一)、测量碎部测量主界面1、在解状态为 固定 时,对中整平,点或按F2,输入点名、天线高,点√当前点位置(2)、重复上个步骤,采集其他点(二)、点放样1、点放样(1)、点,输入坐标,点√,根据状态栏提示,放样2、重复上个步骤,放样其他点(三)、点库放样1、建立放样点文件(可以是任意格式,但是必须是文本格式,EXECEL的CSV格式亦可)2、传到手簿上3、将点库文件调入到放样点库(1)、进入放样点库(2)、点,调入点库文件(3)、选择点库文件,确定(4)、定义点库文件的格式后(选中左边的选项,点),点√4、点放样(1)、点,点<或>,选择放样点,点√,根据状态栏提示,放样(2)、重复上个步骤,放样其他点(四)、线路放样1、平断面编辑;方法一:交点法(1)、点,添加交点要素后,点√(2)、添加完所有交点要素后,保存交点文件方法二:线元法(1)、输入起点要素,点(2)、添加交点要素后,点√(3)、添加完所有要素后,保存交点文件2、点,检查里程3、在检查里程后输入里程;点,查看坐标是否正确,最好首、中、尾的里程都检查4、检查里程正确后,点√,回到输入界面5、道路放样(1)、点,添加线路文件(2)、点,选择平断面文件,点√(3)、点,选择放样里程,放样6、横断面采集(1)、点,添加线路文件(2)、点,选择平断面文件,点√(3)、点,选择断面里程,采集横断面同坐标系同点第二次架设基准站作业一、打开第一次项目二、设置基站1、连接基站2、基准站设置(1)、位置(A)、点库:选择控制点库,选择第一次在该点上架设基站时的点名,点√(B)、天线:输入基准站天线高(2)、数据链(选择数据链)如果是使用外挂电台,则选择外部数据链;如果是使用手机卡,则选择内置网络;数据链、运营商、服务器IP、端口设置如图,分组号(7位数)和小组号(3位树)要和移动站相同(电台)(手机卡)(3)、其他(如图设置)(4)、确定(5)、断开GPS三、设置移动站四、工作同坐标系同测区第二次任意架站一、打开第一次项目二、设置基站1、连接基站2、基准站设置(1)、位置(A)、点名:输入点名(B)、天线:输入基准站天线高(C)、平滑,等待GPS自动平滑后,点√(2)、数据链(选择数据链)如果是使用电台,则选择外部数据链;如果是使用手机卡,则选择内置网络;数据链、运营商、服务器IP、端口设置如图,分组号(7位数)和小组号(3位树)要和移动站相同(电台)(手机卡)(3)、其他(如图设置)(4)、确定(5)、断开GPS三、设置移动站四、点平移1、参数2、点平移3、到一个已知点或测量过的点后,对中整平,平滑,等GPS自动平滑完后,点√4、在已知区域里,点选择校正点坐标,或输入校正点坐标,点5、对照下当前坐标,如果没有错,则点╳,退出点平移五、工作数据的导出(一)、记录点数据格式转换1、项目2、记录点库(3)、点,输入文件名,选择转换格式(二)、横断面点数据格式转换1、项目2、横断面点库(3)、点,输入文件名,选择转换格式。