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单击此处编辑母版标题样式*1 武汉大学 测绘学院 GPS原理及其应用课程组GPS原理及其应用 (八)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原理及其应用4.1 利用测距码测定卫地距GPS原理及其应用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原理及其应用信号传播时间测距码测距原理 距离测定的基本思路 信号（测距码）传播时间的测定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原理及其应用测距码测距原理 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GPS原理及其应用对流层折射延迟改正电离层折射延迟改正接收机钟的改正数卫星钟的改正数信号离开卫星的时刻（由卫星钟测定）信号到达接收机的时刻（由接收机钟测定）测距码测距的观测方程距离测量与GPS定位 利用测距码测定卫地距 测距码测距的观测方程GPS原理及其应用伪距测量的误差方程距离测量与GPS定位 利用测距码测定卫地距 测距码测距的误差方程GPS原理及其应用4.2 载波相位测量GPS原理及其应用 载波相位测量距离测量与GPS定位 载波相位测量GPS原理及其应用载波相位测量的关键技术重建载波 重建载波 将非连续的载波信号恢复成连续的载波信号。

载波调制了电文之后变成了非连续的波伪距测量与载波相位测量距离测量与GPS定位 载波相位测量 载波相位测量的关键技术重建载波GPS原理及其应用载波相位测量的关键技术重建载波 码相关法 方法 将所接收到的调制信号（卫星信号）与接收机产生的复制码相乘 技术要点 卫星信号（弱）与接收机信号（强）相乘 特点 限制：需要了解码的结构 优点：可获得导航电文，可获得全波长的载波，信号质量好（信噪比高）码相关法距离测量与GPS定位 载波相位测量 载波相位测量的关键技术重建载波GPS原理及其应用载波相位测量的关键技术重建载波 平方法 方法 将所接收到的调制信号（卫星信号）自乘 技术要点 卫星信号（弱）自乘 特点 优点：无需了解码的结构 缺点：无法获得导航电文，所获载波波长为原来波长的一半，信号质量较差（信噪比低，降低了30dB）平方法距离测量与GPS定位 载波相位测量 载波相位测量的关键技术重建载波GPS原理及其应用载波相位测量的关键技术重建载波 互相关（交叉相关） 方法 在不同频率的调制信号（卫星信号）进行相关处理，获取两个频率间的伪距差和相位差 技术要点 不同频率的卫星信号（弱）进行相关 特点 优点：无需了Y解码的结构，可获得导航电文，可获得全波波长的载波，信号质量较平方法好（信噪比降低了27dB）距离测量与GPS定位 载波相位测量 载波相位测量的关键技术重建载波GPS原理及其应用载波相位测量的关键技术重建载波 Z跟踪 方法：将卫星信号在一个W码码元内与接收机复制出的P码进行相关处理。

在一个W码码元内进行卫星信号（弱）与复制信号（强）进行相关 特点 优点：无需了解Y码结构，可测定双频伪距观测值，可获得导航电文，可获得全波波长的载波，信号质量较平方法好（信噪比降低了14dB）距离测量与GPS定位 载波相位测量 载波相位测量的关键技术重建载波GPS原理及其应用载波测距距离测量与GPS定位 载波相位测量 载波测距GPS原理及其应用GPS载波相位测量的基本原理距离测量与GPS定位 载波相位测量 GPS载波相位测量的基本原理理想情况实际情况GPS原理及其应用载波相位观测值 观测值 整周计数 整周未知数（整周模糊度）载波相位观测值距离测量与GPS定位 载波相位测量 载波相位观测值GPS原理及其应用载波相位测量的特点 优点 精度高，测距精度可达0.1mm量级 难点 整周未知数问题 整周跳变问题距离测量与GPS定位 载波相位测量 载波相位测量的特点GPS原理及其应用载波相位测量的观测方程原始形式：线性化后：误差方程为：距离测量与GPS定位 载波相位测量 载波相位测量的观测方程。