如何利用双频观测误差怎么消除值消除电离层延迟

GPS卫星发送的导航定位信号,是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、 海洋和空间的广大用户,只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备, 即GPS信号接收机。可以在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。根据使用目的的不同, 用户要求的GPS信号接收机也各有差异。目前世界上已有几十家工厂生产GPS接收机, 产品也有几百种。这些产品可以按照原理、用途、功能等来分类。&&
按接收机的用途分类&
导航型接收机 此类型接收机主要用于运动载体的导航,它可以实时给出载体的位置和速度。这类接收机 一般采用C/A码伪距测量,单点实时定位精度较低,一般为±25mm,有SA影响时为±100mm。 这类接收机价格便宜,应用广泛。根据应用领域的不同,此类接收机还可以进一步分为: 车载型----用于车辆导航定位; 航海型----用于船舶导航定位; 航空型----用于飞机导航定位。由于飞机运行速度快,因此,在航空上用的接收机 要求能适应高速运动。 星载型----用于卫星的导航定位。由于卫星的速度高达7km/s以上,因此对接收机的要求更高。&
测地型接收机 测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。定位精度高。仪器结构复杂,价格较贵。 授时型接收机 这类接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时,常用于天文台及无线电通讯中时间同步。&
按接收机的载波频率分类&
单频接收机 单频接收机只能接收L1载波信号,测定载波相位观测值进行定位。由于不能有效消除 电离层延迟影响,单频接收机只适用于短基线(&15km)的精密定位。&&
双频接收机 双频接收机可以同时接收L1,L2载波信号。利用双频对电离层延迟的不一样,可以消除电离层 对电磁波信号的延迟的影响,因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。&&
按接收机通道数分类&&
GPS接收机能同时接收多颗GPS卫星的信号,为了分离接收到的不同卫星的信号,以实现对卫星信号的跟踪、处理和量测,具有这样功能的器件称为天线信号通道。根据接收机所具有的通道种类可分为: 多通道接收机 序贯通道接收机 多路多用通道接收机&&
按接收机工作原理分类&
码相关型接收机 码相关型接收机是利用码相关技术得到伪距观测值。&&
平方型接收机 平方型接收机是利用载波信号的平方技术去掉调制信号,来恢复完整的载波信号 通过相位计测定接收机内产生的载波信号与接收到的载波信号之间的相位差,测定伪距观测值。&&
混合型接收机 这种仪器是综合上述两种接收机的优点,既可以得到码相位伪距,也可以得到载波相位观测值。&&
干涉型接收机 这种接收机是将GPS卫星作为射电源,采用干涉测量方法,测定两个测站间距离。
热门文章排行利用双频GPS观测值分析高原(昆明)地区电离层TEC周日变化特性
本文较为详细地介绍了地球电磁波在电离层中的传播理论以及电离层的基本知识。介绍了电离层延迟的改正方法及常用的几个电离层模型,从GPS原始观测数据入手,分析了造成电离层延迟影响的各类因素。通过对有关组合观测值和影响因子的进一步研究,提高了利用双频GPS观测值分析电离层延迟模型的精度。对于中低纬度高原地区而言,电离层的变化异常难以用一个合适的数学模型去描述它,而且电子含量的变化漂移因地、时而异,为此,本文采用双频GPS观测值,在顾及GPS系统硬件延迟情况下,通过伪距与载波相位观测值联合解出TEC,并将其投影至高原(昆明地区)上空约350KM左右的某一假想薄层上,从而导出接收站附近垂直TEC的方法,这种方法得到的垂直TEC为天顶周围一锥角内的平均值,通过离散度的统计,结合昆明站采集得到的高精度数据计算了高原地区(昆明)电离层(2007年6月~2007年8月)的电离层电子浓度总含量(total electron content, TEC)&
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随着位置服务在生活中的广泛应用,许多室内定位技术得到了快速的发展.其中,可见光定位技术作为一种较新的室内定位技术,具有定位精度高、绿色安全的特点,成为近年来的研究热点[1-3].传统的可见光定位技术包括标签定位、到达时差(Time Difference Of Arrival,TDOA)定位、接收光强检测(Received SignalStrength Indication,RSSI)定位和成像定位等[4].标签定位通过发光二极管(Light Emitting Diode,LED)的“亮”和“灭”向终端传送标签信息,其定位精度受标签布设密度的影响,在大型场馆中无法兼顾定位成本与定位精度.TDOA定位通过测量光信号的到达时差来估计光源到多个终端的距离差实现定位,文献[5]的TDOA定位方案虽然实现简单,但没有考虑室内的多噪环境并需要专用定位终端的支持,因此无法大规模应用.RSSI定位基于可见光信道的准确模型并利用指纹法或模型法实现定...&
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0前言 直接观测值指人借助于仪器直接观测得到的值,如水平角各测回的水平方向观测值、水准测量高差的往测值或返测值等。间接观测值为直接观测值的线性函数(一般为算术平均值),如水平方向各测回的平均值,水准测量往返测高差的平均值等。 设对某量(真值为戈)同精度观测了n次,得观测值Ll、LZ…Ln.将L,等分类j组,每组的平均值为五:(为了说明间题方便,在此只化分一个组)。令五一艺L/n,则L,即为直接观测值,五为间接观测值(三角网中的方向观测值与各测回方向观测值的平均值,水准测量的观测高差与往返测高差的平均值均与此类似)。 直接观测值L的方差(顾及乙、一L*一戈) 甲(L一戈)2甲乙2 “‘“一一一不一-一气护,(a) 间接观测值五,的方差 又(五一戈)_叉。 么2-一一「上生-下.一(b) ]一n一第3期葛永慧:测量参数估计中的观测值应用问题2比 余又△“ 之劣,a芍一--一--.(C) 刀刀按正态分布的可加性,(b)式与(c)式相等,但...&
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0引言测量数据处理的模型中包含函数模型和随机模型,前者描述观测值和未知参数之间的关系,后者刻画观测值的精度。不同的随机模型会影响观测方程的参数估计和精度的评定,所以随机模型的合理选取至关重要[1]。在高精度的GPS定位中,许多学者在观测值的随机特性方面进行了大量的研究。对于超短基线和中长基线,卫星高度角都会对观测值精度产生一定的影响,通过卫星的高度角来确定观测值的权阵的计算结果明显优于权阵取单位权时的结果,从而证明了正确地确定观测值随机模型的重要性[2-4]。而且观测值的精度、时间相关性和交叉相关性会因观测值类型、接收机等因素的不同而不同[5-7],所以用相同的随机模型来描述各类不同的观测值的方法并不科学。本文采用零基线,先估计观测值精度、时间相关、不同类型观测值之间的交叉相关性,并重点分析了观测值精度与卫星高度角的趋势关系,再建立能正确反映随机特性且简单实用的高度角加权模型,最后通过定位精度对建立的模型进行评估。1基于零基线的...&
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控制及预估贯通误差是隧道正确贯通的关键。贯通误差包括:横向、纵向和竖向3个方面,横向贯通误差的控制是重中之重[1]。GPS观测数据有很强的相关性,影响其相关性的主要因素包括:卫星的几何形状、轨道误差、多路径效应、卫星钟差和接收机钟差、大气传播延迟、接收系统的噪声等。GPS相位观测值受到以上误差因素的影响,站间二次差分虽然可以消去卫星和接收机钟差,但不能完全消除轨道误差、电离层和对流层的残差、多路径效应以及接收机的噪声等[2]。国外有学者顾及了时间相关性对于基线精度的影响,证明了时间相关性对坐标结果影响较小,但对于基线精度评定有明显影响。GPS观测值相关性在数据处理时通常被忽略,用商业软件计算的控制网精度偏高,导致用此估算的GPS控制测量误差对贯通误差的影响值偏低。国内某高铁项目中1#、2#、3#隧道为长大隧道,用商业软件计算的GPS控制测量误差对贯通误差的影响值集中在2~6 mm。有经验的工程师将计算值加上约10 mm的保险量提...&
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用来获取动态数字数据的高精度车辆定位系统,由差分GPS与推断系统(DRS)联合构成。推断系统要含有测定方向的传感器(如惯性系统)和里程传感器(如里程计)。典型的高精度GPS/DRS系统构成如图1所示。其中的惯性系统用来测定车辆的方向,里程传感器记录行车距离。推断系统的作用是估计GPS卫星信号被挡时车辆的位置。DRS根据陀螺和车轮计数器的观测值计算车辆位置。这些观测值不可避免地含有误差。为了减少这些误差的影响,获得车辆的准确位置,我们采用将各误差项建成时间的多项式函数模型的连续最小二乘估计过程,根据GPS导出的绝对位置数据来估计方向未知数和漂移量,其精度可达到lin以下。但这种方法仍存在一个问题,就是定位精度主要依赖于多项式参数的估值精度,这些参数随数据处理时间而变化。将最优估计理论应用于GPS和惯性系统的集成,近几年受到普遍关注。其中应用最广泛的估计理论是卡尔曼滤波与平滑组合技术。在该系统中,将误差建立成一个随机状态方程模型,并...&
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传真:010-武汉大学测绘学院;学年第二学期期末考试;《GPS原理及其应用》课程试卷A试题标准***;一、填空题;1.全球定位系统是由空间部分、地面监控部分和用户;面监控部分是由主控站、监测站、注入站、和通信及辅;2.GPS卫星信号是由载波、测距码、和导航电文三;4.测码伪距观测值所受到的电离层延迟与总电子含量;信号频率的平方成反比;5.在软件控制下能依次
武汉大学测绘学院 学年第二学期期末考试 《GPS原理及其应用》课程试卷A试题标准***
一、 填空题 1. 全球定位系统是由空间部分、地面监控部分和
部分组成的。其中地面监控部分是由
通信及辅助系统
组成的。 2. GPS卫星信号是由
三部分组成的。 3. GPS卫星是采用
二进制相位调制法
来进行信号调制的。 4. 测码伪距观测值所受到的电离层延迟与
总电子含量(TEC)
成正比,与
信号频率的平方
成反比。 5. 在软件控制下能依次对多个卫星进行观测,且循环观测一次的时间大于20ms的通道称为
通道。 6. 在接收机间求一次差后可消除
参数,继续在卫星间求二次差后可消除
接收机间的相对钟差
参数,再在历元间求三次差后可消除
双差整周模糊度
二、 单项选择题 1.
5. GPS卫星之所以要发射两个频率的信号,其主要目的是为了
。 A、消除对流层延迟
B、消除电离层延迟 C、消除多路径误差
D、增加观测值个数 组成宽巷观测值(wide lane)的主要目的是为了
。 A、消除电离层延迟
B、提高定位精度 C、便于确定整周模糊度
D、检核 未经美国政府特许的用户不能用
来测定从卫星至接收机间的距离。 A、C/A码
B、Ll 载波相位观测值 C、载波相位观测值
D、Y码 利用广播星历进行单点定位时,所求得的站坐标属于
。 A、1954北京坐标系
B、1980年西安坐标系 C、WGS-84
D、ITRF 在一般的GPS 短基线测量中,应尽量采用
。 A、单差解
B、三差解 C、双差固定解
D、双差浮点解
三、 名词解释 1、整周跳变:在载波相位测量中,整周计数是[t0,ti]时间段内的累积值,Fr(φ)Int(φ)出错则是一个瞬时观测值,观测时若由于卫星信号被挡等原因而引起累积工作中断,则当信号恢复跟踪后整周计数将会丢失ΔN,这种Fr(φ)正确的现象称整周跳变。
2、接收通道:跟踪、量测、处理卫星信号的设备,由无线电元器件、数字电路等硬件和常用软件组成,一个接收通道在同一时间内只能接收一个卫星信号,据工作方式不同,可分为序贯通道、多路复用通道、多通道等。
3、导航电文:由卫星向用户发送的有关卫星的位置、工作状态、卫星钟差及电离层延迟参数等信息的一组二进制代码,也称数据码。
4、重建载波:由于载波上已用二进制相位调制法调制了测距码和导航电文,故接收到的卫星信号的相位也不连续,所以在进行载波相位测量前,必须设法将调制信号去掉,恢复载波,此项工作称重建载波,一般可采用码相关法、平方法等方法进行。
5、相对论效应:由于卫星钟和接收机钟所处的重力位不同,运动速度不同而导致钟的误差,前者为广义相对论效应,后者为狭义相对论效应,对GPS卫星而言,其综合影响平均为4.45
×10-10 ·f,可在生产原子钟时调低其频率的方法来解决,其变化部分需用公式加以改正。
6、广域差分GPS:在相当大的区域中均匀布设少量GPS基准站,各基准站均将观测值送往数据处理中心以便卫星星历误差、卫星钟将、电离层延迟模型等分离出来,并播发给用户的差分GPS系统称广域差分GPS。
7、天线平均相位中心偏差:天线对中是以其几何中心为准的,而不以平均相位中心为准,两者之差称天线平均相位中心偏差,一般可采用归心改正法或相对定位时天线统一指北的方法等消除其影响。
四、 问答题(要点) 1.在全球定位系统中为何要用测距码来测定伪距? 答:用测距码测距有下列优点: (1) 易于将十分微弱的卫星信号从噪声的汪洋大海中提取出来; (2) 可提高测距精度; (3) 可用码分多址技术来区分、处理不同卫星的信号; (4) 便于对整个系统进行控制和管理。
2.为什么说快速而准确地确定整周模糊度是载波相位测量中的关键问题? 答:(1) 精确的Fr(φ)及修复周跳后的整周计数只有与正确的N配合使用才有意义,N出错将严重损害定位精度和可靠性。
(2) 在一般的GPS测量中,定位所需的时间即为确定模糊度所需的时间,快速确定N对提高GPS定位速度,提高作业效率具有重要作用。
3.什么叫多路径误差?在GPS测量中可采用哪些方法来消除或消弱多路径误差? 答:经测站附近的反射物反射后的卫星信号若进入GPS接收机就将与直接进入接收机的信号产生干涉,从而使观测值产生偏差,这就是所谓的多路径误差。解决方法有 (1) 选择合适的站址,远离信号反射物; (2) 选择合适的接收机(装抑径板、抑径圈,抑制反射信号等); (3) 适当延长观测时间;
4.怎样用双频观测值来消除电离层延迟? 答: ρ1′=ρ+ρ2′=ρ+Af12Af22(1)(2)?AA?n+22? f1f2?(1)×m+(2)×n得:ρm,n=m?ρ1′+n?ρ2′=(m+n)ρ+?m?A?Amn=0+?22f2令?f1?m+n=1?f12m=2f1?f22可解得:f22n=2f1?f22此时线性组合观测值ρm,n即可消除电离层延迟的影响。 三亿文库包含各类专业文献、幼儿教育、小学教育、行业资料、文学作品欣赏、中学教育、外语学习资料、《GPS原理及应用》试卷13等内容。 
 《GPS原理及其应用》习题集_计算机硬件及网络_IT/计算机_专业资料。《GPS 原理及其...1、名词解释题:(每小题 3 分,本大题共 15 分) 2、填空题:(每空 1 ...  《GPS定位原理与应用》试题... 37页 20财富值 GPS测量原理与应用试题1 2页 1财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击...  GPS测量原理及应用复习题1 3页 免费如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 《GPS原理及其应用》复习题 隐藏&&...  成都理工大学***高等教育巴中教学点 2016 年春学期期末 《GPS 原理及应用》试卷 (总分 100 分,考试时间 120 分钟)总分 题号 得分 一二三四五 混合连接四种...  《GPS测量原理及应用》题库... 20页 免费 gps原理及应用 11页 免费如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 ...  GPS原理及应用期末试题B 6页 2财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 《GPS原理与应用》试卷(A)*** 用...  GPS 原理与应用 复习参考 一、判断题(本大题共 5 小题,每小题 1 分,共 ...按照《规范》规定,我国 GPS 测量按其精度依次划分为 AA、A、B、C、D、E ...  《GPS原理及应用》课程试... 4页 免费 GPS原理及应用期末试题B 6页 1下载券《​G​P​S​测​量​原​理​及​应​用​》​题​库...

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