GNSS伪距差分定位及其特色_GNSS卫星导航定位方法之二
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gnss两种基本定位原理算法
GNSS的两种基本定位原理算法是单点定位和相对定位(差分定位)。
单点定位是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式,只能采用伪距观测,可用于车船等的概略导航定位。
相对定位(差分定位)是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法,既可采用伪距观测也可采用相位观测。
大地测量或工程测量均采用相位观测值进行相对定位,相对定位测量的是多台GNSS 接收机之间的基线向量。
在GNSS观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差,在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响。
在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱,因此定位精度将大大提高。
如需更多信息,建议阅读GNSS相关书籍或请教专业人士。
卫星导航系统-第12讲-差分定位⽅法-2位置差分原理安装在基准站的导航接收机观测4颗卫星后便可进⾏三维定位,解算出基准站的坐标。
由于存在轨道误差、时钟误差、⼤⽓影响、多路径效应以及其他的误差,解算出的坐标与基准站的精确坐标是不⼀样的,存在误差,基准站将此误差改正数发送给⽤户站,⽤户对解算的⽤户站坐标进⾏改正。
特点优点: 计算⽅法简单,适⽤范围较⼴。
缺点: 实现位置差分原理的先决条件是必须保证基准站和⽤户站观测同⼀组卫星的情况。
适⽤范围:⽤户与基准站间距离在100km以内。
伪距差分基本原理基准站发出的改正数是基准站⾄各颗卫星的伪距改正数。
基准站:接收机计算出基准站⾄每颗可见卫星的真实距离,并将计算出的距离与含有误差的伪距测量值进⾏⽐较,求出差值,然后将所有卫星的测距误差传输给⽤户站。
⽤户站:利⽤接收到的测距误差估计值来改正测量的伪距。
利⽤改正后的伪距解算出⽤户站的位置,可消去公共误差,提⾼定位精度。
基本原理优点伪距改正是在WGS-84坐标上进⾏的,得到的是直接改正数,所以可到达很⾼的精度。
可提供改正数及变化率,所以在未得到改正数的空隙内能继续精密定位。
基准站提供所有卫星改正数,⽤户只需接收4颗卫星信号,结构可简单。
缺点与位置差分相似,伪距差分能将两站公共误差抵消,但随⽤户到基准站距离的增加⼜出现了系统误差,这种误差⽤任何差分法都不能消除。
基准站和⽤户站间距离对伪距差分的精度有决定性影响。
星历提供的卫星钟与接收机时间不精确同步,卫星实际位置和计算位置不⼀致。
两地测量误差始终有⽆法校正的剩余误差。
卫星位置误差与接收机差分误差成正⽐关系。
载波相位平滑伪距⽤载波相位直接进⾏定位存在的问题由于卫星信号收到遮挡以及⼲扰等等或者说接收机⼯作状态的原因对于载波的整周计数呢会产⽣丢失现象,就是上⾯公式⾥⾯的δNkj,这个是接收机内部通过计数器实现的,如果说信号质量有变化或者环境有变化,或者接收机⼯作状态有变化导致的接收机对δNkj进⾏计数的时候,出现了丢失的现象,这种现象就是接收机内部载波整周计数丢失,简称周跳。
GNSS测量技术中的高精度定位方法近年来,全球导航卫星系统(GNSS)的发展取得了巨大的进步,成为现代测量和定位领域中的重要工具。
GNSS可以提供全球范围内的高精度定位,具备广泛的应用领域,如航空航天、地理测量、军事导航等。
本文将探讨GNSS测量技术中的高精度定位方法。
在GNSS测量中,最常用的定位方法是全球定位系统(GPS)。
GPS定位通过接收多颗卫星的信号,通过计算信号传播的时间以及卫星位置,确定接收器的位置信息。
然而,由于多种误差因素的影响,GPS定位精度有时无法满足一些高精度应用的需求。
为了提高定位精度,GNSS测量中常用的方法之一是差分定位。
差分定位通过同时接收参考站和待测站的信号,利用参考站已知的准确位置信息,计算出误差信息,并将其应用于待测站的信号处理中,从而减小位置误差。
差分定位可分为实时差分和后处理差分。
实时差分定位要求参考站和待测站在空间上相对较近,并且需要进行实时的数据传输和处理。
而后处理差分定位可以在数据采集后进行,具有较高的定位精度。
此外,GNSS测量中的另一种高精度定位方法是相对定位。
相对定位是利用多个接收器之间的相对观测量,通过计算多个接收器之间的相对位置差异,得到高精度的位置信息。
相对定位可以通过不同的观测量方法实现,如相对码伪距、相对载波相位等。
其中,相对载波相位观测量通常应用于对高精度定位要求较高的应用,如测绘、大地测量等领域。
除了差分定位和相对定位,GNSS测量中的其他高精度定位方法还包括多普勒定位和集成定位。
多普勒定位通过测量信号的多普勒频移来估计接收器的速度信息,从而进一步提高定位精度。
集成定位则是将GNSS与其他传感器(如惯性测量单元)进行融合,通过综合利用多种测量数据,实现更精确的定位。
在高精度定位方法中,误差补偿也是一个重要的环节。
GNSS测量中存在多种误差源,如多路径效应、大气影响、钟差等,这些误差会影响定位精度。
为了减小这些误差的影响,需要进行误差补偿。
GNSS测绘中的差分定位原理与精度分析导论全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)已经成为现代测绘领域不可或缺的工具。
差分定位技术是GNSS测绘中一种常用的技术手段,能够提高定位精度。
本文将介绍差分定位的原理以及对其精度进行分析。
一、差分定位原理差分定位是通过将一个已知位置的参考接收器与需要进行定位的测量接收器进行比较,消除接收器本身的误差。
其中最常用的差分定位技术是实时差分定位和后处理差分定位。
实时差分定位是通过将参考接收器和测量接收器之间的观测数据进行无线传输,对观测数据进行实时处理,实现即时的位置纠正。
这种方法通常使用基准站和流动站两个接收器。
基准站位于已知位置,使用精密的测量设备进行观测,并将观测数据传输给流动站。
流动站利用接收到的基准站数据对自身的观测数据进行纠正,从而得到更为准确的位置。
后处理差分定位是通过将基准站和流动站的观测数据进行离线处理,消除接收器误差。
基准站和流动站的观测数据分别进行处理,通过比对两个接收器的观测数据中的误差,对流动站的位置进行纠正。
这种方法相比实时差分定位更为精确,适用于对测量精度要求较高的情况。
二、差分定位的精度分析差分定位技术可以有效提高GNSS测绘的定位精度,但其精度受到多种因素的影响。
以下将对其中几个主要因素进行分析。
1. 观测条件天气和环境条件对差分定位的精度有显著影响。
恶劣的天气条件,如强风、大雨、雷电等,会导致信号传输的中断或衰减,从而影响定位精度。
此外,大量的遮挡物,如高楼、树木等也会影响信号的传播和接收。
2. 卫星几何卫星几何是指卫星的分布在空间中的位置关系。
当卫星几何不理想时,即卫星分布过于稀疏或过于密集,会导致定位精度下降。
在实际测绘中,选择合适的时间和地点以获得最佳的卫星几何条件对于提高差分定位精度非常重要。
3. 接收器性能接收器的性能直接影响差分定位的精度。
高质量的接收器通常具有较高的灵敏度和抗干扰能力,能够快速且准确地接收信号,从而提高定位精度。
gnss定位方法1.1 gnss呢,就是全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)的简称。
这可不得了,就像是天空中给咱们地面上的人或者东西指路的一群小天使一样。
它是由卫星、地面控制站和用户接收设备这三大部分组成的。
卫星在太空里转啊转,不停地发射信号,这些信号就包含着卫星的位置啊、时间啊这些重要的信息。
1.2 咱们的用户接收设备呢,就像是一个特别聪明的小耳朵,专门用来接收卫星发出来的信号。
一旦接收到足够多卫星的信号,就可以通过一些计算方法来确定自己的位置了。
这就好比你在一个大森林里迷路了,但是周围有几个灯塔,你能看到灯塔的光,还知道灯塔的位置,那你就能算出自己在哪里了。
2.1 单点定位。
这是最基本的一种定位方法。
简单来说,就是用户接收设备只依靠接收到的卫星信号,直接计算出自己的位置。
就像你自己一个人根据周围的地标来判断自己的位置一样,比较直接,但是精度可能就没有那么高了。
有时候可能会有个几十米的误差,这在一些要求不是特别精确的场合还能用,比如说你开车的时候大概知道自己在哪个路段附近。
2.2 相对定位。
这个就比较有趣了。
它是通过在两个或者多个观测点上同时观测卫星信号,然后利用这些观测值之间的关系来确定观测点之间的相对位置。
这就好比你和你的小伙伴在森林里,你们都能看到那些灯塔,然后通过互相交流看到灯塔的情况,就能更精确地知道你们之间的距离和相对位置。
这种方法的精度可比单点定位高多了,能达到厘米级甚至毫米级呢,在测量土地、建造大型建筑物的时候可就派上大用场了。
2.3 差分定位。
这可以说是相对定位的一种特殊形式。
它是利用一个已知精确位置的基准站,基准站会计算出它观测到的卫星信号的误差,然后把这个误差发送给附近的用户接收设备。
用户接收设备收到这个误差信息之后,就可以对自己观测到的卫星信号进行修正,从而提高定位的精度。
这就像是有一个经验丰富的老向导,他知道哪里有陷阱(误差),然后告诉你,你就能更准确地找到路了。
基于单差正交模型的GNSS伪距差分定位技术韩春阳;梁宵;秦红磊【摘要】全球卫星导航(Global Navigation Satellite System,GNSS)的伪距差分定位由于不需要解算整周模糊度,即使是在载波差分定位技术广泛应用在高精度差分定位的当代,伪距差分定位在辅助载波差分定位等方面依旧具有研究的意义.本文介绍了一种基于单差正交模型的伪距差分定位技术.它可以避免双差伪距所带来的观测量强相关和对参考卫星过分依赖的缺点,同时消除钟差项的影响.实验结果表明,码差分在动态定位时可以实现分米级的定位精度,可以用于辅助载波差分定位的快速解算.【期刊名称】《现代导航》【年(卷),期】2018(009)004【总页数】5页(P235-239)【关键词】全球卫星导航;伪距差分定位;单差正交模型【作者】韩春阳;梁宵;秦红磊【作者单位】北京卫星导航中心,北京 100094;北京航空航天大学,北京 100083;北京航空航天大学,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】P2280 引言差分 GNSS(Differential GNSS,DGNSS)最初构思于20世纪80年代作为一种消除在空间上高度相关的卫星导航误差的手段。
由于 2000年5月之前GPSC/A码的最大误差源是人为的时钟误差失真称为选择可用性(S/A),DGNSS的第一个动机就是希望消除这种人为引起的误差源。
现在,S/A已经取消,DGNSS通过消除几乎所有由于卫星时钟和星历误差以及电离层和对流层延迟的原因引起的剩余空间相关误差,从而为用户提供更高精度的导航参数。
伪距差分定位相较于载波相位差分定位虽然精度较差,但其不需要固定载波相位带来的整周模糊度,不受周跳等因素的影响,所以伪距差分定位可以作为GNSS载波相位差分系统的辅助或者是在精度要求不高的系统中实现快速定位。
1 传统的双差伪距差分定位方法双差是差分定位中经常使用的一种方法,涉及到两个接收机在同一时刻对两颗卫星的测量值。
伪距定位算法伪距定位算法是一种常用的定位算法,广泛应用于全球卫星导航系统(GNSS)中。
它通过测量卫星和接收机之间的信号传播时间差,进而计算出接收机的位置。
这种算法采用简单可行的测量方法,具有较高的定位精度和稳定性,因此被广泛应用于航空、航海、地理勘测等领域。
伪距定位算法的基本原理是利用卫星与接收机之间的距离信息来确定位置。
当接收机接收到卫星信号时,它会测量信号的到达时间,并和卫星发射信号的到达时间之差进行计算。
这个时间差称为伪距差。
由于信号传播速度已知,通过计算伪距差,可以得到卫星与接收机之间的距离。
伪距定位算法需要使用至少四颗卫星的信号才能进行定位。
通过测量多个卫星信号的伪距差,可以得到多组距离信息。
接着,通过三角定位原理,将每组距离信息转化为坐标系中的坐标。
最后,将这些坐标进行处理和计算,可以得到接收机的准确位置。
除了测量信号传播时间差,伪距定位算法还需要考虑其他因素的影响,如信号传播路径的误差、卫星与接收机的钟差等。
为了提高定位的精度,专业的接收机一般会通过校准和滤波来消除这些误差。
此外,天线的选择和放置位置也会影响信号接收的质量,从而影响定位的准确性。
伪距定位算法在实际应用中有着广泛的指导意义。
它不仅被用于卫星导航系统,还可以应用于移动通信领域的定位服务。
通过接收多个基站的信号,手机可以使用伪距定位算法计算自身的位置,并在导航、实时定位等方面提供服务。
此外,在灾害救援、海上救援等应急情况下,伪距定位算法也可以提供准确的定位信息,帮助救援人员准确找到目标。
总的来说,伪距定位算法是一种精确可靠的定位算法,在各个领域都有着广泛的应用。
通过测量信号传播时间差,结合卫星导航系统的信息,可以得到接收机的准确位置。
它在航空、航海、地理勘测等领域发挥着重要的作用,并且对移动通信、救援等领域也有着重要的指导意义。
随着技术的发展,伪距定位算法将会进一步完善和应用,为人们的生活带来更多便利和安全。