卫星导航定位系统与原理,关于GPS、BDS定位原理,姓名：石成章 学号：16721828 导师：蓝箭,目录,一、目前世界上主要四大定位系统,GPS,BDS,GLONASS,GAILEO,美国,俄罗斯,中国,欧洲,目录,二、GPS系统组成,1,2,3,一、GPS构成,GPS原理,1.原理：利用空间分布的卫星与地面点的距离交会得出地面点位置,X 、Y、Z为三维空间坐标 C为光速，为接收机钟差,目录,三、GPS定位方法分类,1.绝对定位原理,由于卫星星历误差、接收机时钟与卫星时钟同步差、大气折射误差等各种误差，导致其精度不高，无法满足精密定位的需求，相对定位应运而生。,绝对定位原理分为静态绝对定位和动态绝对定位如下：,2.相对定位原理,利用两台以上的接收机测定观测点至某一地面参考点（已知点）之间的相对位置，即测定未知点到已知点的坐标增量，称之为相对定位。 主要分为静态相对定位、动态相对定位、准动态相对定位。,2-1.静态相对定位,相对定位的求差方式,利用观测量的不同组合求差进行相对定位，可以有效消除观测量的相关误差，提高相对定位精度，方式如下： 1.单差：不同观测站同步观测同一颗卫星所得观测量之差,相对定位的求差方式,2.双差：不同观测站同步观测同组卫星所得观测量单差之差 3.三差：不同历元同步观测同组卫星所得的观测量双差之差,2.准态相对定位原理,3. 动态相对定位原理,目录,GPS差分分类,1、局域差分,1.局域差分(LADGPS ):在局部区域中应用差分GPS技术，在区域中布设一个差分GPS网，该网由若干个基准站和一个监控站组成。用户通过接收多个基准站所提供的修正信息，获得更高精度的定位结果。LADGPS的作用半径比较小,例如通常伪距差分的作用半径不超过150 km,这时用户站的实时定位精度一般可提高至3 m5 m.,2、广域差分,1.广域差分(WADGPS ): 一般由一个主控站,若干个GPS卫星跟踪站,一个差分信号播发站,若干个监控站,相应的数据通讯网络和若干个用户站组成。 2.原理：是对GPS观测量的误差源分别加以区分和“模型化”,然后将计算出来的每一个误差源的误差修正值(差分值)通过数据通讯链传输给用户,对用户在GPS定位中的误差加以修正,以达到削弱这些误差源和改善用户GPS定位精度的目的。,3、VRSRTK原理,根据若干基准站的观测值，建立区域内的GPS主要误差模型，控制中心将这些误差从基准站的观测值中减去，形成“无误差”的观测值，再加上用户的观测值，在移动站附近建立起一个虚拟参考站，移动站与虚拟参考站进行载波相位差分改正，实现实时RTK。,目录,1.北斗一号导航系统构成,2、北斗一号导航系统构成与原理,原理：有源导航定位，双星定位系统。两颗卫星同时进行双向通信，完成对每个用户的精确定位，并将定位信息以短信方式通过卫星直接发送个给用户。,缺点：不能覆盖两极地区，赤道附近定位精度差，只能 二维主动式定位，且需提供用户高程数据，不能满足高动态和保密的军事用户要求，用户数量受一定限制,3、北斗一号导航系统可实现功能,4、北斗二号导航系统构成与原理功能,5、北斗二号导航系统与GPS参数对比,下面是与GPS一些参数的对比表,