位置差分 简单 ±10 40
伪距差分 一般 ±5 40
载波相位差分 较难 ±0.05 10
而本设计的主要目的在于利用 DGPS 的思想,对差分 GPS 的算法进行仿真 运算,探求提高 GPS 定位精度的多种方法,对促进 GPS 技术在各个领域广泛的 发展具有重要意义。
1.2 国内外研究现状
1.3 本文工作安排
第一章:绪论。简述了 GPS 以及 DGPS 的研究背景及其意义,重点介绍了 国内外 DGPS 技术的研究发展情况。最后又介绍了本文的各章工作安排。
第二章:GPS 定位系统的基本原理。简述了 GPS 系统的坐标系及其时间系 统。重点介绍了单点定位的观测模型以及解算方法,最后介绍了影响 GPS 定位 的各项误差,为之后的 DGPS 技术做了铺垫。
第三章:DGPS 技术。简述了位置差分、伪距差分、载波相位差分三种 DGPS文献综述
技术的基本原理以及方法。
第四章:GPS 接收机设计。利用 LEA-6T 型号的 GPS 模块,设计 GPS 接收 机,并进行静态单点定位,为后文的 DGPS 仿真提供原始数据。
第五章:DGPS 仿真。重点介绍了伪距差分算法的仿真方法,最后利用实验 室现有的载波相位差分 GPS 接收机在同一地点进行定位测量,并对三者进行比 较。
2 GPS 定位系统的基本原理
2.1 全球定位系统概述
GPS(Global Position System)系统由空间星座部分、地面监控部分和用户 设备三部分组成[4]。
其中空间星座部分实际包含 30 颗 GPS 卫星,这些 GPS 卫星不间断的向地
面传送导航定位信息。 地面监控部分实时监测卫星运行轨道与运行状态,并计 算更新导航电文注入至相应卫星。用户设备跟踪可视卫星,获得无线电信号后进 行数据处理,即可得到相应的定位信息。
2.1.1 WGS-84 大地坐标系来!自~751论-文|网www.751com.cn
GPS 定位测量采用由美国国防部研制的 WGS-84 世界大地坐标系。WGS-84 坐标系的原点为地球质心 M,Z 轴指向 BIH1984.0 时元定义的协议地极 (CTP), X 轴指向 BIH1984.0 时元定义的零子午面与 CTP 相应的赤道的交点,Y 轴与 Z、 X 轴构成右手系[4]。
在 GPS 定位计算中,地心地固直角坐标系和大地坐标系总是需要来回转换。 从大地坐标(Φ,λ,h)到地心地固直角坐标系(x, y, z)