GPS测量原理及应用课程内容第一部分：绪论第二部分：周跳第三部分：整周模糊度GPS测量原理及应用第一部分绪论GPS测量原理及应用载波相位测量原理GPS测量原理及应用载波相位观测量GPS接收机所接收的卫星载波信号与接收机产生的参考载波信号的相位差。GPS测量原理及应用载波相位观测值与站星几何距离的基本关系GPS测量原理及应用整周模糊度整周数变化量不足一整周部分载波波长站星几何距离载波相位测量的观测方程GPS测量原理及应用第二部分周跳GPS测量原理及应用周跳是什么？载波相位观测中整周计数发生错误。周跳的大小为载波波长的整数倍。GPS测量原理及应用周跳周跳T 周跳的来源、影响u周跳的来源 1、障碍物的遮挡造成信号中断； 2、卫星信号的信噪比过低； 3、接收机或卫星发生故障。u周跳的影响 在从发生周跳的历元开始的后续所有载波相位观测值 中引入一个相同大小的整周数偏差。 GPS测量原理及应用周跳的探测与修复探测出在何时发生了周跳并求出丢失的整周数，对中断后的整周计数进行修正，并恢复为正确的计数，使这部分观测值仍可用。GPS测量原理及应用周跳周跳T 周跳探测与修复的方法屏幕扫描法高次差法多项式拟合法卫星间求差法双频观测值法电离层残差法GPS测量原理及应用屏幕扫描法方法人工在屏幕上观察观测值曲线的变化是否连续。特点费时、只能发现大周跳。GPS测量原理及应用高次差法高次差法的原理 由于卫星和接收机间的距离在不断变化，因而载波相位测量的观测值N0+Int() + ()也随时间在不断变化。 但这种变化应是有规律的，平滑的。周跳将破坏这种规律性。 对于GPS卫星而言，当求至四次差时，其值已趋向于零。残留的四次差主要是由接收机的钟误差等因素引起的。GPS测量原理及应用高次差法GPS测量原理及应用高次差法GPS测量原理及应用高次差法的问题接收机钟差对此方法有效性的影响GPS测量原理及应用此法难以探测出只有几周的小周跳多项式拟合法u为了便于用计算机计算，常采用多项式拟合的方法。即根据n个相位测量观测值拟合一个n阶多项式，据此多项式来预估下一个观测值并与实测值比较，从而来发现周跳并修正整周计数。u这种方法实质上和上面介绍的高次差法是相像的，但便于计算。GPS测量原理及应用卫星间求差法 根据每根据每颗卫星的星的载波相位波相位观测值所受到所受到的接收机振的接收机振荡引起的随机引起的随机误差影响是相同差影响是相同的。的。卫星星间求差法在高次差的基求差法在高次差的基础上，上，对不同不同卫星星间的高次差的高次差值求差，从而消除随求差，从而消除随机机误差影响。差影响。GPS测量原理及应用双频观测值法电离层残差法GPS测量原理及应用GPS的两个载波相位观测值可以写为：采用双频载波相位观测值的组合如果没有周跳，如果没有周跳，组合合观测值的瞬的瞬时变化量很小。化量很小。双频观测值法电离层残差法有效性探测能力受码伪距精度的影响不受接收机钟以及接收机与卫星间几何关系的影响不受电离层折射影响无法区分发生周跳的载波频率适用性需要双频/双码观测值适用于任何运动状态复杂度简单依赖性可用于单历元的周跳探测GPS测量原理及应用第三部分整周模糊度GPS测量原理及应用整周未知数整周模糊度GPS测量原理及应用整周模糊度的解算方法伪距法参数法三差法GPS测量原理及应用伪距法GPS测量原理及应用伪距观测方程载波相位观测方程参数法整数解短基线测量n求初始解：确定基线向量的实数解和整周未知数的实数解n将整周未知数固定为整数n求固定解实数解长基线测量n基线较长，误差相关性减弱，初始解的误差随之增大，从而使整周未知数很难固定，整数化的意义不大。GPS测量原理及应用把整周未知数当做平差计算中的待定参数，和坐标未知数一起求解。三差法GPS测量原理及应用单差（直接观测值相减）接收机间求一次差卫星间求一次差历元间求一次差三差法GPS测量原理及应用双差（一次求差的基础上继续求差）接收机和卫星间求二次差接收机和历元间求二次差卫星和历元间求二次差三差法GPS测量原理及应用在接收机，卫星，历元间求三次差在接收机间求一次差：可消除卫星钟差，接收机钟差参数减少，但不可以消除。卫星星历误差，电流层误差，对流层误差减弱。接收机和卫星间求二次差：可消除卫星钟差和接收机钟差，每个历元中双差观测方程的个数比单差观测方程少一个。接收机，卫星，历元间求三次差：在二次差的基础上进一步消去了整周模糊度，但并没有多少实际意义：三差解是一种浮点解：三差方程的几何强度较差。其他方法交换天线法双频P码伪距法模糊度函数法最小二乘搜索法模糊度协方差法GPS测量原理及应用GPS测量原理及应用GPS测量原理及应用