万分之一对P码量测精度约为30cm对CA码量测精度约为3m精度不高。将GPS信号和导航电文调制在波长很短的载波上以载波作为量测信号对载波进行相位测量可以达到很高的精度。载波相位测量的实际观观测值为接收机产生的频率和初相与卫星载波信号完全相同的基准信号与接收机接收到的卫星载波信号的相位之差但由于载波信号为一种单纯的余弦波因而实际量测值仅为不足一周的部分Frφ。载波相位测量中首次测量包含一个整周未知数N0站星距离即为ρλN0Frφ。j接收机跟踪住卫星信号进行首次测量之后进行的各次载波相位测量量测值不仅包含了不足一周的部分Frφ而且还还包含了整周数i
tφ。整周数i
tφ可由一个计数器连续计数而成从上面论述而知如果接收机连续跟踪卫星信号各次载波相位测量的整周未知数N0是相同的只需在观测方程中将其视为未知数即可。但在实际观测中由于某种原因常使接收卫星信号暂时中断此时计数器计数不连续此种现象称为整周跳变。整周跳变是载波相位测量数据处理中的的关键问题。载波相位测量的观测方程为φfcρTbΔtρvTbδρio
δρtropfVTbfVTaN0
式中φ为载波相位测量的实际观测值f为载波频率ρTbΔt为Ta时刻卫星至Tb时刻接收机天线的相位中心的几何距离包含测站坐标未知数X、Y、ZρvTb为星站距离改正数δρio
为电离层折射改正数δρtrop为对流层折射改正数fVTb为接收机钟差相位改正数fVTa为卫星钟钟差相位改正数N0为整周未知数。
f载波相位测量同伪距测量一样信号在大气中传播受敌电离层及对流层的影响。
232GPS测量按定位方式分为单点定位和相对定位
单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式它只能采用伪距观测量。由于单点定位受卫星星历误差及信号传播过程中大气误差的影响比较显著定位精度比较低。相对定位是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法。它既可采用伪距观测量也可采用载波相位观测量。由于对各同步测站来讲卫星钟误差、卫星星历误差、大气传播误差等大体相同在相对定位中可以减弱或消除这些误差的影响从而获取较高的定位精度。相对定位广泛用于大地测量、工程测量、地壳形变监测等领域。为了更好的提高精度GPS数据中引入了差分的概念。所谓差分即在观测方程间做差通过做差消除一些相同的误差影响差分可在接收机间求差、卫星间求差、历元间求差。差分计算可提高相对定位的精度但并不同提高绝对定位的精度。
3GPS在交通运输中的应用
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