武汉大学测绘学院：《GPS原理及其应用》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 距离测量与GPS定位 4.1 利用测距码测定卫地距 4.2 载波相位测量

GPS原理及其用 第四章距离测量与GPS定位 §4.1利用测距码测定卫地距

GPS原理及其应用 第四章 距离测量与GPS定位 §4.1 利用测距码测定卫地距

GPS原理及其用 §41利用测距码测定卫地距

GPS原理及其应用 §4.1 利用测距码测定卫地距

GPS原理及其用 GPS定位的基本原理 需解决的两个关键问题 如何确定卫星的位置 如何测量出站星距离

GPS原理及其应用 GPS定位的基本原理 • 需解决的两个关键问题 – 如何确定卫星的位置 – 如何测量出站星距离

GPS原理及其用 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距方法 测距方法 双程测距 A 用于电磁波测 距仪 单程测距 A……… 用于GPS p

GPS原理及其应用 测距方法 • 双程测距 用于电磁波测 距仪 • 单程测距 用于GPS 距离测量与GPS定位 > 利用测距码测定卫地距 > 测距方法

GPS原理及其用 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距码 测距码 CA码每1ms重复(长度约为300km) 码元长度300m C/A码(测距时有模糊度) P码不存在模糊度 码元长度为30 P码

GPS原理及其应用 测距码 C/A码（测距时有模糊度） P码 距离测量与GPS定位 > 利用测距码测定卫地距 > 测距码

GPS原理及其用 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距码测距原理 测距码测距原理① 距离测定的基本思路 信号传 播时间 p=t c=(Atc 信号(测距码)传播时间的测定 相关系数: R 、v(r-△y)(r7-r)h △TJA7 传播时间×传播速度 ULWWLLWWWUL-DL 信号传播时间的测定

GPS原理及其应用 信号传 播时间 测距码测距原理① • 距离测定的基本思路 • 信号（测距码）传播时间的测定 u T t u T dt T R T ( ) ( ) 1 −   −  =  相关系数：  = c = t c 信号传播时间的测定 距离测量与GPS定位 > 利用测距码测定卫地距 > 测距码测距原理

GPS原理及其用 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>测距码测距原理 测距码测距原理② 每颗GPS卫星都采用特定的 利用测距码测距的必要条件 伪随机噪声码 mwuuuluuuu 必须了解测距码的结构 wuuuuLLuU 利用测距码进行测距的优点 采用的是CDMA(码分多址)每颗C都迷用定的 技术 易于捕获微弱的卫星信号 可提高测距精度 便于对系统进行控制和管理悄M州Mh (如AS) 微弱信号的捕获

GPS原理及其应用 测距码测距原理② • 利用测距码测距的必要条件 – 必须了解测距码的结构 • 利用测距码进行测距的优点 – 采用的是CDMA（码分多址） 技术 – 易于捕获微弱的卫星信号 – 可提高测距精度 – 便于对系统进行控制和管理 （如AS） 每颗GPS卫星都采用特定的 伪随机噪声码 微弱信号的捕获 距离测量与GPS定位 > 利用测距码测定卫地距 > 测距码测距原理

GPS原理及其用 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>Z跟踪技术 Z跟踪技术 P码 AS P码+W码→Y码 W码 W码的码元宽度比Y码大几十 倍 Z跟踪技术 原理 在一个W码码元内 010010 P码 Y码 P码 P码 W码 (-1) 将相关间隔(积分间隔)限 定在一个W码码元内 Y码

GPS原理及其应用 Z跟踪技术 • AS – P码+W码→Y码 – W码的码元宽度比Y码大几十 倍 • Z跟踪技术 – 原理 – 将相关间隔（积分间隔）限 定在一个W码码元内    − = 码 码 码 在一个 码码元内 P P Y W 0 1 0 0 1 0 W 码 0（1） 0 1 0 0 1 0 P 码 Y 码 + = 0 1 0 0 1 0 W 码 1（-1） 1 0 1 1 0 1 P 码 Y 码 + = 距离测量与GPS定位 > 利用测距码测定卫地距 > Z跟踪技术

GPS原理及其用 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>伪距测量的特点 伪距测量的特点 优点 无模糊度 缺点 精度低

GPS原理及其应用 伪距测量的特点 • 优点 – 无模糊度 • 缺点 – 精度低 距离测量与GPS定位 > 利用测距码测定卫地距 > 伪距测量的特点

GPS原理及其用 距离测量与GPS定位>利用测距码测定卫地距>GPS测量的基本观测方程 GPS测量的基本观测方程 接收机根据自身 a(t) 的钟在t时刻所 接收到卫星在 时刻所发送信号 的相位 传播时间×传播速度 接收机根据自身 的钟在t时刻复 制信号的相位 p=(Φ(t)-Φ(t)) R

GPS原理及其应用 GPS测量的基本观测方程 距离测量与GPS定位 > 利用测距码测定卫地距 > GPS测量的基本观测方程 S R ( ) tR ( )t S 接收机根据自身 的钟在 时刻复 制信号的相位 tR 接收机根据自身 的钟在 时刻所 接收到卫星在 时刻所发送信号 的相位 tR t S =(( )− ) tR ( ) t S