GPS定位的基本原理是什么?

如题所述

GPS系统定位的基本原理是利用测距交会确定点位。一颗卫星信号传播到接收机的时间只能决定该卫星到接收机的距离, 但并不能确定接收机相对于卫星的方向,在三维空间中,GPS接收机的可 能位置构成一个球面;

当测到两颗卫星的距离时,接收机的可能位置被确 定于两个球面相交构成的圆上;当得到第三颗卫星的距离后,球面与圆相 交得到两个可能的点;第四颗卫星用于确定接收机的准确位置。因此,如 果接收机能够得到四颗GPS卫星的信号,就可以进行定位;当接收到信号 的卫星数目多于四个时,可以优选四颗卫星计算位置。

扩展资料:

GPS全球定位系统采用多星高轨测距体制,以距离作为基本观测量,通过对4颗卫星同时进行伪距测量,即可推算出接收机的位置。由于测距可在极短的时间内完成,即定位是在极短的时间内完成的,故可用于动态用户。

现代测距实质上是使用无线电信号测量其传播时间来推算距离。可以测量往返传播延迟,也可以测量单程传播延迟。往返传播测距即主动测距,要求卫星与用户均具备收发能力。对用户来说,这不仅大大增加了仪器的复杂程度,而且从隐蔽性来看也是十分不利的,因为发射信号易造成暴露。单程测距(即被动测距)则在很大程度上避免了上述的缺点。

但单程测距要求卫星与用户接收机的时钟同步。如果两个时钟不同步,那么在所测量的传播延时时间中,除了因卫星至用户接收机之间距离所引起的传播延迟之外,还包含了两个时钟的钟差。要达到卫星与用户时钟同步,在实际工作中很难做到,但可通过适当方法解决。

温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2020-01-03
  根据差分GPS基准站发送的信息方式可将差分GPS定位分为三类,即:位置差分、伪距差分和相位差分。这三类差分方式的工作原理是相同的,即都是由基准站发送改正数,由用户站接收并对其测量结果进行改正,以获得精确的定位结果。所不同的是,发送改正数的具体内容不一样,其差分定位精度也不同。
  1. 位置差分原理
  这是一种最简单的差分方法,任何一种GPS接收机均可改装和组成这种差分系统。 安装在基准站上的GPS接收机观测4颗卫星后便可进行三维定位,解算出基准站的坐标。由于存在着轨道误差、时钟误差、SA影响、大气影响、多径效应以及其他误差,解算出的坐标与基准站的已知坐标是不一样的,存在一个差值。基准站利用数据链将此改正数发送出去,由用户站接收,并且对其解算的用户站坐标进行改正。
  最后得到的改正后的用户坐标已消去了基准站和用户站的共同误差,例如卫星轨道误差、 SA影响、大气影响等,提高了定位精度。以上先决条件是基准站和用户站观测同一组卫星的情况。 位置差分法适用于用户与基准站间距离在100km以内的情况。
  2. 伪距差分原理
  伪距差分是目前用途最广的一种技术。几乎所有的商用差分GPS接收机均采用这种技术。国际海事无线电委员会推荐的RTCM SC-104也采用了这种技术。
  在基准站上的接收机要求得它至可见卫星的距离,并将此计算出的距离与含有误差的测量值加以比较。利用一个α-β滤波器将此差值滤波并求出其偏差。然后将所有卫星的测距误差传输给用户,用户利用此测距误差来改正测量的伪距。最后,用户利用改正后的伪距来解出本身的位置,就可消去公共误差,提高定位精度。
  与位置差分相似,伪距差分能将两站公共误差抵消,但随着用户到基准站距离的增加又 出现了系统误差,这种误差用任何差分法都是不能消除的。用户和基准站之间的距离对精度有决定性影响。
  3. 载波相位差分原理
  载波相位差分技术又称为RTK技术(real time kinematics),是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的。它能实时提供观测点的三维坐标,并达到厘米级的高精度。
  与伪距差分原理相同,由基准站通过数据链实时将其载波观测量及站坐标信息一同传送给用户站。用户站接收GPS卫星的载波相位与来自基准站的载波相位,并组成相位差分观测值进行实时处理,能实时给出厘米级的定位结果。
  实现载波相位差分GPS的方法分为两类:修正法和差分法。前者与伪距差分相同,基准站将载波相位修正量发送给用户站,以改正其载波相位,然后求解坐标。后者将基准站采集的载波相位发送给用户台进行求差解算坐标。前者为准RTK技术,后者为真正的RTK技术。
第2个回答  2020-01-02

GPS定位的基本原理是:位于测站的GPS接收机检测GPS卫星发送的扩频信号本回答被网友采纳详情

    官方电话官方服务
      官方网站
第3个回答  2020-01-04
根据地面已知点坐标,用空间前方交会求出卫星在轨位置;
根据空中卫星的已知坐标,用空间后方交会的方法求出测站点的位置。

GPS定位的基本原理是什么?
GPS系统定位的基本原理是利用测距交会确定点位。一颗卫星信号传播到接收机的时间只能决定该卫星到接收机的距离,但并不能确定接收机相对于卫星的方向。在三维空间中,GPS接收机的可能位置构成一个球面。当测到两颗卫星的距离时,接收机的可能位置被确定为两个球面相交构成的圆上。当得到第三颗卫星的距离后...

gps定位的基本原理
GPS定位的基本原理是利用卫星不断发射的信号以及信号传输时间差来计算接收机的位置。具体来说,GPS系统包括多个卫星,这些卫星在地球周围的不同轨道上运行,并持续向地面发射带有自身位置和时间戳的信号。地面上的GPS接收机接收到这些信号后,通过测量信号从卫星传输到接收机的时间,结合卫星的位置信息,利用...

GPS的定位原理是什么?
GPS定位原理的基本概念是基于高速移动的卫星在特定时刻的精确位置作为起算数据,通过空间距离后方交会法,来确定待定点的位置。具体来说,GPS系统由三部分组成:卫星星座、地面监控系统和用户接收设备。卫星星座由多个运行在不同轨道上的卫星组成,每个卫星都带有精确的时钟,可以发送包含其位置、速度和时间信息...

gps定位的基本原理
1. GPS定位的基本原理是将高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。2. 全球定位系统(GPS)是一个中距离圆型轨道卫星导航系统,可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。3. GPS系统由美国国防部研制和维护,可满足全球任何地方或近...

gps定位的基本原理
GPS定位的基本原理是通过利用多颗卫星的测距信息来确定接收器的位置。具体来说,GPS卫星在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号,供GPS接收机接收。由于传输的距离因素,接收机接收到信号的时刻要比卫星发送信号的时刻延迟,这个时间差被称为时延。通过测量从GPS卫星发射的原始载波相位到待测设备接收的...

GPS定位的基本原理是什么?
GPS定位的基本原理在于利用卫星信号的测距信息确定接收机位置。每个卫星信号到达接收机的时间差,虽然可以计算出与卫星的距离,但无法确定接收机相对于卫星的精确方向,这使得接收机的位置在三维空间中形成一个球面。通过同时接收到至少三颗卫星的信号,接收机的位置就被限制在这些球面交集的圆上,再加入第四...

GPS是确定位置的方法是什么?
GPS是一种利用无线电通信进行信息传输的导航定位系统,其基本原理是通过测量用户接收机与卫星的距离,结合卫星星历信息,计算出接收机的精确位置。卫星不断发射导航电文,电文包括卫星星历、工作状态、时钟校正、电离层时延修正和大气折射修正等信息。用户接收到电文后,对比自身时钟与卫星时间,即可计算出与卫星...

gps定位是什么
GPS定位是一种基于卫星的导航系统,它通过接收天空中的GPS卫星信号来确定地面物体的位置。其基本原理是,通过测量接收到的GPS卫星信号的时间,结合卫星的已知位置,计算出接收器的位置坐标。这种定位技术具有高精度、实时性和全球覆盖的特点,广泛应用于军事、民用、科研等领域。GPS系统由三部分组成:空间部分...

GPS定位原理四
GPS定位的基本原理基于从高速运动的卫星接收到的信号,通过空间距离后方交会的方法来确定待测点的位置。当在地面安置GPS接收机时,它能测量信号到达的时间差△t,结合卫星星历等数据,我们能得到四个关键方程,这些方程中包含待测点的坐标(x, y, z)和接收机的钟差(Vto)。方程中,di(i=1, 2, 3,...

GPS定位原理是什?
GPS定位原理基于卫星定位系统,共有24颗人造卫星分布在工作6个轨道上,轨道间互成120度角。在任何时间、地点,GPS使用者都能接收到卫星信号,以此进行定位。其核心原理在于多普勒效应与三角测量。卫星不断发送信号,当信号到达接收器时,由于地球自转、接收器移动等因素,信号频率会发生变化,这就是多普勒...

相似回答