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GPS定位基本常识：原理与定位过程|类型及测量误差
原理
GPS是利用几何与物理的一些基本原理，通过空间分布的卫星以及卫星与地面间距离交会出地面点位置的方法，也就是利用了测量学中的测距交会的原理进行定位的。若假定有三颗卫星，且它们的位置是已知的，通过一定的方法我们准确测定出地面点 A 至卫星间的距离，那么 A 点一定位于以卫星为中心，以所测得的距离为半径的圆球上。若我们能同时测得点A至三颗卫星的距离，则该点一定处在三个圆球相交的两个点上。根据地理知识，我们很容易就能确定其中一个点就是我们所需要的点位。在以上假设下，即只要卫星位置已知，同时又已经测得三颗卫星的距离，即可完成定位。但是由于 GPS 卫星是分布在2000多公里高空的运动载体，只能是在同一时间测定三个距离才可定位，要实现同步必须具有统一的时间基准，从解析几何角度出发， GPS 定位包括确定一个点的三维坐标和实现同步四个未知数，因此必须通过测定到至少 4 颗卫星的距离才能完成定位。由此可见，要实现精确定位，必须解决以下两个问题：（1）确定卫星在某一时刻的精确位置；（2）准确测定卫星至地球上我们所在点的间距。
距离测量主要有两种方法：一种是测量GPS卫星发射的测距码信号到达用户接收机的传播时间，即伪距测量；另一种则是测量具有载波多普勒频移的 GPS卫星载波信号与接收机产生的参考载波信号之间的相位差，即载波相位测量。通过对 4 颗或 4 颗以上的卫星同时进行伪距或相位的测量即可推算出接收机的三维位置。
定位过程
卫星时钟基本频率驱动下产生GPS信号，离开卫星发射天线，穿越大气层，通过接收机天线进入接收机内部，并与接收机自身产生的信号（复制测距码）相比较，最终得到GPS观测值（伪距）。
观测方程必须要反映在这个过程中，即观测值与站星之间的几何距离、卫星和接收机时钟的误差、大气折射延迟、多路径效应以及相对论延迟等一系列参数之间的函数关系。
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发表于 2017-7-6 14:41
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发表于 2017-7-6 14:43
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