单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,卫星载波相位定位原理,主要内容,（一）概 述,（二）载波相位观测量的测量,（三）载波相位定位原理,（四）载波相位定位和伪距定位的比较,一 概 述,1.1,载波的定义,1.2,进行载波相位测量的原因,1.3,重建载波,载波,-,可运载调制信号的高频振荡波。,1.1,载波的定义,卫星钟,载波,载波,GPS,:,1,）采用两种频率的载波,较完善地消除电离层延迟,2,）,GPS,载波的功能,传送测距码和导航电文,用作测距信号,测距码,:C/A,码,P,码,【,低精度导航应用,】,载波相位,:L,1,载波,(),L,2,载波,(),【,高精度定位应用,】,1.2,进行载波相位测量的原因,1.3,重建载波,(,I,),接收到的卫星信号,调制波、相位不连续,解调,去掉测距码和导航电文,重建的载波信号,码相关法,平方法,互相关技术,Z,跟踪技术,码相关法,1.3,重建载波,(,II,),接收机产生的,复制码,对接收到的卫星信号再进行一次,二进制相位调制,，可以将测距码去掉，仅留下载波和导航电文；,由于载波和导航电文的频率相差悬殊，可容易地用,滤波器,将二者分离。,方法：,特点：,优点,可同时获得,伪距观测值,（,C/A,）,、导航电文和全波长的载波；,用复制码（强）去乘卫星信号（弱），得到结果的,信噪比较好,。,缺点,需要知道,测距码的结构。,平方法,1.3,重建载波,(,III,),方法：,特点：,优点,不需要知道,测距码的结构。,缺点,平方过程中,同时去掉了,测距码和导航电文；,恢复的是,半波长,载波，其整周模糊度更难确定；,卫星信号（弱）自乘，得到结果的,信噪比较差,。,卫星信号自乘,互相关法,1.3,重建载波,(,IV,),方法：,特点：,优点,无需了解,Y,码的结构，,可同时获得,双频伪距观测值,（,C/A,、,P,2,),、导航电文和,全波长,的,L,1,和,L,2,载波；,缺点,卫星信号,Y,1,（弱）与卫星信号,Y,2,（弱）自乘，得到结果的,信噪比较差,。,对,C/A,码仍采用码相关法恢复全波长的,L,1,载波；,利用载波频率不同造成的电离层延迟不同，通过相关性分析得到,L,1,和,L,2,两信号的,伪距差,及,载波相位差,；,Rogue SNR-x,AOA ICS-4000Z,Trimble 4000,Trimble4700,Z,跟踪技术,1.3,重建载波,(,V,),方法：,特点：,优点,可,同时获得,双频伪距观测值,（,C/A,、,P,1,、,P,2,),、导航电文和全波长的,L,1,和,L,2,载波；,用复制码（强）去乘卫星信号（弱），得到结果的,信噪比较好,。,将,P(Y),码重新分解为,P,码和,W,码；,接收机产生复制码，利用码相关法去掉,P,码，可获得全波长的,L,1,和,L,2,载波；,Ashtech Z-12,AOA Benchmark,Leica SR399 Geodetic,二 载波相位观测量的测量,2.1,载波相位测量原理,2.2,载波相位实际观测值,2.1,载波相位测量原理,-,接收机振荡器产生的,基准信号,相位,-,接收机接收到的,卫星信号,相位,卫星钟,接收机钟,相位差,2.2,载波相位实际观测值,时刻,鉴相器,整,周,模,糊,度,时刻,1,t,鉴相器,多普勒计数器,整,周,模,糊,度,时刻,实际观测值,整周模糊度,N,变换频率,多级频率,单一频率,只能测得,不足整周部分而,无法得到,N,参数估计,GPS,载波相位,N,值,三 载波相位定位原理,3.1,载波相位观测方程,3.2,载波相位单点定位,3.1,载波相位观测方程,(,I,),真空中且不考虑各项误差,考虑所有误差,未知参数：,接收机位置,-,接收机钟差,-,整周模糊度,-,3.1,载波相位观测方程,(,II,),非线性,可以将 在测站近似坐标 处,泰勒级数展开,至一阶项：,线性化,3.1,伪距观测方程线性化,(,III,),3.2,载波相位单点定位,(,I,),载波相位测量的观测精度为,mm,级，此时要获得高精度的定位结果需,对各项误差源进行精确改正,。,电离层误差,无电离层组合观测值,对流层误差,模型改正,+,参数估计,其余误差,模型改正,轨道误差和卫星钟差,IGS,精密星历和钟差,3.2,载波相位单点定位,(,II,),最小二乘,四 载波相位定位与伪距定位的比较,比较项,伪距定位,载波相位定位,观测值精度,dm m,mm,卫星位置,广播星历,精密星历,卫星钟差,广播星历,精密钟差,电离层改正,模型改正、无电离组合,无电离组合,对流层改正,模型改正,模型改正,+,参数估计,相对论效应,模型改正,模型改正,潮汐改正,不考虑,模型改正,天线相位缠绕,不考虑,模型改正,待求参数,定位精度,数,m,数十,m,cm,dm,