GPS载波相位测量
, , , 年第 , ,, ,期 科 技 疆向导 ?高教论述? , ,载波相位测量 , 王 浩 姚 一飞 ( 中国矿 业大学 测 绘工程 江苏 徐 州 , , , , , ) , 【 要】 摘 利用 , ,进行导航和测量定位， , 都必须要利 用 , , , 接收机接 收 , , , 信号 。对载波( , , , 或 ,载波) 相位进行量测， 获得 载波相位观测值。 利用这些观测值的不同组合 ( 求差) 进行相对定位 ， 可以有效地 消除或减弱相关误差的影响 ， 从而提 高精度 。 利 用载波相位 测量的二 次差分观测值解算基线向量的方法及数 学模型 已成为大多数 , , 线处理软件 包中必选的模型。 ,基 【 关键词 】 载波相位; 重建载波; 差分观测值 ; 平差模 型; 精度评定 ,( (考虑到卫星信号 的传播时 间,,中含有 电离层 和对 流 , 载波相位测量是测量接收机接收到 的具有 多普勒频移 的 层 的折射误差 的影 响 ， , ― ― ) ，整周数 , , ， ,, ， ， ; , , , , 载波信号 ( 与接 收机产生 的参考载 波信 号之间的相位差 ， 通过 ()有 ， 相位差来求解接收机位置。由于载波的波长远小 于码 长 ，, ,, 码码 元宽 度 , , ,码码 元 宽度 , ( , ,( ,, ,，而 , 载 波 波长 为 , ,(,,(, ,, ; ,载波波长为 , ( ;， 分辨率相 同的情 况下 ， ,, ，，在 ,, 即为接收机 , 对卫星 , 的载波相位测量 的观测方程。 , 载 波 的 观测 误 差 约为 ,, ,(, , ( , , ,载 波 的 观测 误 差 约 为 ,载 波 相位观 测量 的线 性组 合 ( ,, ( , 而 ,,码观测精度 为 ,, ,码为 ,,,。 载波相位 , , , (,( ( , ,, (一次差分观测值 观测是 目前最精确 的观测方法 将观测值直接相减为求一次差 。所 获得结果被 当做虚拟 ,引 言 ( , , , 。 ‘一 ‘， ( ( 一 , , , , , ) , 观测值 ( 叫做 载波相位 观测值 的一 次差或单差 ， 常在接收机 间 , ,卫星信号接收机接收到 的来 自 , ,卫星的载波信 号 求一次差。 , , 是一个调制信号 (因为 , ,卫星在发射载波信号时己经将 测 , 设测站 ,和测站 ,分别在 , , 时刻对卫星 ,和卫星进 和 距码信号和数据码 ( 导航 电文 ) 信号调制到 了载波信号 上这 行 了载 波相位观测 ， 到接收机 问( 间) ,卫星 的一次差 得 站 对 过程通常称为信号的调制 因而接收到 的载波 的相位 己不再 值为:;,) : ( ,“, 中 (一 , ,(, , ， ) ) () , 连续 ( 以在进 行载波相位测 量 以前 ， 所 首先要进 行解调 工作 ， 分观测 即利用 一定 的方 法将调 制在载 波上 的测距 码 和卫 星 电文 去 掉( 重新获取载波 。 这一工作称为重建载波 。重建 载波 一般可 采用两种方法 ， 一种是码相关法 ， 另外一种是平方法 。采用前 者( 用户可 同时提取测距信号 和卫星 电文 。 但用户 必须 知道测 距 码 的结 构 : 用 后 者 ， 户 无 需 掌 握 测 距 码 的 结 构 ， 只 能 采 用 但 获取载波信号而无 法获得测距码和卫星 电文。, ,载波动态 , 相对定位 目前的实现方 法有 两种 ( 第一种方 法 : 参考站 向移动 测站 , 测站, 站发送原始观测数 据 (在移 动站上进行卫星之 间和测 站之间 图 ,求 差 法 说 明 图 的双差处理 ( 求解移动站 的三维位置信息 ， 这种方法对 差分 系 在上式中 ( 卫星钟差 的影 响已经消除 ( 这是 单差模型的优 统数据链 要求很高 ， 移动站上计算量很 大。第 二种方法 : 考 参 点
两观测站接 收机 的相对钟差 ， 同一历元两站接收机 同步 对 站 向移动站发送测 相伪 距的修正量 。移动站利用这种 修正量 修正其测相伪距的观测 量 ( 这种方法类似 于码差分技术 ， 因此 观测量所有单差的影响均为常量 而卫 星轨道误差和大气折 对两站 同步 观测结果 的影 响具有相关性 ( 其对单差 的 对差分系统数据链路的要求不高 ( 移动站 上计算量不大 。但第 射误差 ( 影 响 明显 减 弱 种方法 的定位精度通常要 高于第二种方法 , ( 次 差 分 观测 值 ,两 为了进行 载波相位测量 (接 收机也产生一个 与卫 星载波 对载波相 位观测值 的一次差分观测值 继续 求差所得结果 信号的频率和初相位完 全相 同的基准信号 (称为本振参考 载 仍可 以 当做 虚拟 观测值 叫做 载波相 位观 测值 的二 次差 或双 波信号。 载波相位测量 的观测量是 , ,接收机所 接收的卫星载波 差 常用的求二次差是在接收机 间求一次差后 再在卫星间求 , 二次差 ， 叫做星 站二次差分 。例如对 在 , 时刻 ,, ，卫星观测值 信号与接 收机本振参考信号 的相位差 。 站间单差观测值 的 , ) ( ,) 差得到星站 二次差分 和 , ,求 ， ,载 波相位 测量 的观 测方 程 ( 一 ,载 波相 位测量 原理 ( ,, ( 设 为 , ,标准时 间( , 星钟时刻 ,) 星 发射载 波 , () 卫 中 即双差 观测值: 信号相位为 ( )经 , 后在 , ,标准 时间 ( ,， , , , 接收机 钟时刻 , 到达接收机 ， , ) 此时接收机所传 生的本振载波相位为 , , ,, , ) ) ,, ,) ,一 ,， , 一 , 一, ; ) ) ) ) ) 。 同样在 , 时刻 ， ,, 对 ，卫星观测值站 间单差观测值求差也 可求得双差观测值 ( 双差模 型的优 点是 消除了与接收机有关 的载波相位及其 相位观测值为 : , ) () 一 , 。 钟差项 式中除了含有观测站 , ,的位置待定参数外 。 还包含一 ,, 虑到钟差 ， 一。 ; , ; 。 , 分别为卫星 星 个与整周未知数有关 的参数 (( 考 ， 。 ， , ， 为了方便构成双差观测方程 ， 一般 钟和接收机时钟的误差改正项 : 取一个观测站为参考点 ( 同时取一颗观测卫星为参考卫 星。 ,,三次差分观测值 ( 贝 有 中 ( , ) ( , ) , , , 一 ,, : 对二次差继续求差 为求 三次差 常用 的求 三次差是在接 ,,?,为小 量 ， ( ( 将 , , ,, 为 台 劳级 数 取一 次项 ， ,， , 展 有 收机 、 卫星和历元之 间求三次差 。例如将 , ( 时刻接收机 , ， ,对 ,， ,, ， ( ( ，,, (‘ , , ，,,, : ) ) ,) , ， ‘, ,, , ,
本文档为【GPS载波相位测量】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑，
图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。
该文档来自用户分享，如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服，我们会及时删除。
[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生，若发现您的权利被侵害，请联系客服邮件isharekefu@iask.cn，我们尽快处理。
本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用。
网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。
浙公网安备 33021202002483