GPS单点定位研究
本文从理论上系统地研究了GPS单点定位的数学模型和方法，研究了各项误差改正公式，例如电离层改正、对流层改正、相对论周期部分改正、地球旋转改正、地球固体潮改正、卫星天线相位中心偏差改正；编写了伪距与广播星历、相位和广播星历及相位和精密星历的定位程序，并使用有关数据进行了大量的计算工作。得到了SA取消前后伪距和广播星历24小时的定位结果分别在4米水平和2米水平。采用时星差模型得到取消SA后相位和广播星历的定位结果：用24小时的相位观测数据定位精度在1.1米水平；用2小时的观测数据定位精度在1.3米水平；用1小时的观测数据定位精度在1.6米水平；用20分钟的观测数据定位精度在2.7米水平。最后用精密星历和载波相位观测数据得到了40分钟的单点定位精度为1米水平，2小时的定位精度在0.6米水平。在计算中，通过对精密星历采用切比雪夫多项拟合的方法可计算卫星任意时刻的卫星位置和钟差。分析比较了计算的结果，得到了一些有益的结论。&
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我国自主研发的北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System,缩写为BDS)是继美国全球卫星导航系统(GPS)和俄罗斯GLONASS系统之后的第三个全球导航卫星定位系统。目前,美国正在对GPS进行现代化改造,俄罗斯的GLONASS系统也在进行积极的改进升级,随着中国的北斗导航系统和欧盟的GALILEO系统快速兴起与发展,全球卫星导航系统逐渐形成了美国GPS、俄罗斯GLONASS系统、中国BDS和欧盟GALILEO系统四大导航系统相互竞争、相互兼容的局面。本文在此背景下,针对目前我国可以利用的全球导航定位系统研究了静态单点定位的精度,包括GPS和BDS的单系统伪距单点定位研究和BDS/GPS组合导航系统的伪距单点定位研究。首先,本文分析阐述了伪距单点定位中的主要误差来源及误差改正模型,利用误差改正模型分析计算相应的误差修正值,为之后的单点定位解算提供坚实的保障。其次,根据武汉大学IGS中心提...&
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实时精密单点定位技术(Real Time Precise Point Positioning,简称RT-PPP)已成为当前GNSS (Global Navigation Satellite System)领域的研究热点,也将是目前乃至未来实时高精度动态定位的主要技术手段之一。本论文对GPS精密单点定位技术中卫星钟差插值误差、高精度高采样率卫星钟差求解方法、实时精密单点定位中周跳探测与修复算法以及基于区域GPS连续运行跟踪站(Continuously Operating Reference Stations,简称CORS)网络和IGU超快轨道建立区域实时精密单点定位系统等四个方面进行研究。论文的主要结论如下：(1)PPP技术采用非差观测值进行数据处理,卫星钟差插值误差不能像GPS相对定位模式那样可以被消除,所以卫星钟差插值误差直接影响PPP定位精度。作者对卫星钟差插值误差进行分析,指出PPP定位的误差源应包括卫星钟差插值误差,以完...&
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GIS产品质量是用户最关心的问题之一,也是商业利润得到保证的前提,空间数据位置不确定性研究正是针对该问题提出的。矢量空间数据包括空间点元、线元和面元,其中点元构成线元,线元构成面元。因此,点元位置不确定性是空间数据位置不确定性研究的基础。该研究已形成了较为完整的理论体系,但还未应用于实践,其根本原因在于难以建立现实可用的点元误差分布模型。因此,建立实际的点元误差分布模型是位置不确定性理论应用于实践的第一步。关于点元误差分布模型的研究主要集中在数字化对点误差方面,而随着现代测绘技术的迅猛发展,实地测量数据成为GIS空间数据的重要来源之一。因此,实地点位测量误差分布模型的建立对于GIS空间数据位置不确定性研究具有越来越重要的意义。现今测量学领域仍然采用传统的“点位中误差”对实地点位测量数据进行质量描述。然而“点位中误差”作为一维精度指标难以完整描述点位误差二维分布模式,即无法准确反映测定点位的空间位置不确定性。因此,对点位实地测量随...&
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GPS作为新一代的卫星定位系统已在各行各业中得到了广泛的应用。尤其是单频GPS以其低廉价格迅速得以普及,在工程地质测绘、土地资源调查等领域中的应用越来越广泛。对于精度要求在米级的工程应用,为了快速、高效完成任务,往往采用一台接收机进行单点定位。因此,对单频单机定位进行研究具有重要的实际应用意义。但用一台单频GPS进行定位,尤其是单频伪距单点定位时,由于受卫星轨道误差、卫星钟差、对流层、电离层延迟、多路径、卫星几何分布以及伪距高噪声等多种误差影响,定位精度较差而且不稳定。为了提高单频单机定位的精度及稳定性,本文对单频伪距定位的对流层延迟、电离层延迟、单机坐标时间差分定位及应用进行了系统研究。本文主要内容有:1.系统地分析比较了现有的对流层延迟改正模型及映射函数,采用一种简单实用适于GPS单点动态定位气象参数的获取方法,并用实际观测数据了验证这种方法在计算对流层折射改正的有效性。2.系统分析比较了适用于单频单点定位的电离层延迟改正模...&
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测量不确定度提出以后,虽然有一部分学者针对GPS接收机和手持GPS的不确定度评定进行了研究,并取得了一定的研究成果,但是关于工程GPS测量数据的综合性不确定度评定方法研究仍十分稀少。为了使工程项目的施工者充分认识到所使用测量结果的可靠程度,更好地保障工程施工的质量,本文通过理论研究和实践检验将GUM法与工程GPS数据特点相结合提出了适合的测量不确定度评定方案。研究从理论出发,针对观测方法、测量环境、作业程序、仪器设备以及数据处理等方面分析了工程GPS单点定位和相对定位过程中的各项误差来源及其等效距离偏差;运用统计学的方法对其误差概率分布进行研究,确定了工程GPS单点定位与相对定位误差所遵循的概率分布特点,并指出了工程GPS单点定位误差并不完全遵循正态分布;提出并建立了合理的工程GPS测量不确定度评定数学模型;以GUM法为基础,结合工程GPS单点定位与相对定位误差的概率分布特点,分别提出了两种适合的不确定度评定方案,并完成了扩展不...&
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传真：010-RTK测量中基准站架设在位置未知点上为何要进行单点校正的解释
RTK基准站架设原理解释
一、RTK定位原理概述
RTK测量利用的是载波相位差分GPS技术来实时定位的，正是凭借差分改正和载波相位测距两种测量方法才使得动态定位的精度可以达到厘米级。差分GPS技术是利用了基准站与流动站之间空间的相关性来进行差分改正的，从而将定位的误差削弱。标准的差分GPS原理是将基准站架设在高精度的已知控制点上，通过基准站单点定位确定测站的位置坐标，然后通过实时定位测得的坐标与控制点坐标的比对，从而确定基准站上的定位误差。但在实际生产中，为了提高测量效率，基准站通常也可以架设在未知点上。下文就RTK基准站架设的两种情况进行解释，说明其架设原理。
GPS系统定位采用的是WGS-84坐标系，如下图所示。它是一个地心坐标系，所有的GPS接收机定位测得的坐标都是基于该坐标系的坐标。换而言之，GPS接收机只能识别WGS-84坐标。但是在实际应用过程中，用户基于定位精度、坐标保密、控制变形等原因往往会建立其他坐标系统。这样就涉及到了坐标系统之间的相互转换，所以这就是为何几乎所有的GPS解算软件中都有坐标系统转换程序的原因。
现就国内坐标系统的应用为基础，介绍一下RTK测量时坐标系统的转换方法。至今为止，我国使用的平面坐标系统主要有北京54坐标系统、西安80坐标系统和国家2000坐标系统。这三者之间的本质区别在于采用了不同的椭球基准。在实际生产中还存在地方独立坐标系统，它是在上述几种坐标系的基础上建立的。高程坐标系统主要有1956黄海高程基准和1985国家高程基准两个系统组成。
坐标系统的转换方法主要有七参数、四参数、三参数和一参数等。根据两套坐标系统之间的几个关系可以采用相应的转换方法。RTK测量过程中坐标系统的转换分为平面转换和高程转换两个方面。平面转换主要是采用控制点反算转换参数的方法，根据测区范围和精度的要求采用不同的转换方法。对于涉及到两个不同椭球基准的坐标系统之间的相互转换，一般都采用七参数进行转换，如果测区面积较小，可近似当做平面时（约10公里范围）可采用四参数进行转换。GPS高程系统的转换主要是采用高程拟合和似大地水准面精化模型进行高程内插。高程拟合主要有平面拟合和曲面拟合两种方法，平面拟合是在平面内选择至少3个高程控制点，通过GPS测量得到这些控制点的两套坐标，通过两套坐标系统求差可得到每个控制点上的高程异常值。然后根据不同的方法进行内插高程异常值，通过GPS测量，根据GPS高程以及高程异常值可求得测点的正常高。曲面拟合同平面拟合原理相同，只是在曲面内进行内插高程异常值，这种方法更符合实际情况，所以精度也相对较高。
差分GPS工作的基本原理是依据地面参考站与流动站之间的空间相关性而建立的。GPS卫星分布在距离地面约两万公里的太空，而地面参考站距流动站之间的距离为几十公里到几百公里之间，这个距离相对于星站距离可以忽略不计。因此，我们认为参考站与流动站周围的空间环境对两个接收机导航定位的影响是等价的。
二、基准站架设在已知点上
差分GPS系统主要由四部分组成，即GPS卫星、参考站、流动站和通讯设备。基准站架设在已知点上的工作流程一般是：先在具有高精度和可靠性的已知点上架设GPS接收机作为参考站，参考站周围应该视野开阔，观测条件好，在待测点上架设流动站，参考站和流动站同时观测卫星。参考站的接收机在捕捉到卫星信号之后便开始进行自身位置解算，然后将解算结果与已知坐标进行对比，求出误差值，然后根据坐标误差反求出每颗卫星的定位误差。由于参考站GPS接收机无法知道流动站接收机所接收到的卫星数量，因此参考站接收机会锁定视野中的所有卫星，并计算出每颗卫星的定位误差，然后按标准格式编制成电码，由通讯链路发送给流动站，流动站接受到电码后，根据自身测站所观测到的卫星进行误差改正，以获得精确的定位结果。
三、基准站假设在未知点上
基准站架设在已知点上时其原理比较容易理解，但是架设在未知点上时理解起来就稍微有点难度。在坐标系统已经转换完成之后，测区的坐标系统与WGS-84坐标系统之间的转换关系就已经确定了，只要接收机观测到一个WGS-84坐标就会立即转换得到一个地方坐标系坐标值。此时将基站架设在任意位置时，我们只需要用移动站到高精度的控制点上进行一次单点校正即可，这与基准站架设在未知点上有点区别。那么为什么要在已知点上做单点校正呢？能不能不做呢？
当基准站架设在未知点上时，我们打开GPS接收机，连接好基准站和流动站之后即使是不做点校正，我们会发现流动照样可以测出测区的坐标。甚至可以利用点放样的方法去寻找控制点。但是当我们利用这种方法去放控制点时，会发现放出来的位置与控制点实际的位置存在数米的差距。这又是为什么呢？
出现这种情况的原因正是因为我们没有做点校正。当坐标系之间的转换参数确定了之后，GPS接收机便可以将接收到的WGS-84坐标转换到地方坐标系中去，这就是为何我们没有做点校正就可以测出测区坐标的原因。之所以测出来的坐标与已知坐标之间存在差距那是因为流动站定位过程中没有接收到有效的差分改正信息，所以定位结果不准。当基准站架设在未知点上时，基准站首先会进行单点定位确定一个基准站的坐标值，以此作为基准站的已知坐标，从而代替了高精度的已知坐标。此时，由于基准站所确定的“高精度已知坐标”与其实时定位得到的坐标都是通过单点定位得到的，因此，之间存在很小的误差，即：差分改正值很小。从而导致流动站定位精度只能达到单点定位的精度。
基准站的差分改正信息本质上是GPS单点定位结果与高精度的已知控制点之间的差值，那么通过利用流动站在已知控制点上进行单点校正也可以达到上述目的。此时，可以求出流动站的差分改正值，也称校正参数。然后利用校正参数对基准站的位置进行改正从而得到真正的高精度已知坐标。此时，定位的原理就同标准RTK相同了。
因此，单点校正的实质是求解基准站已知坐标。但这种方法存在一定的弊端。由于基准站的坐标值是用于整个测区差分改正信息求解的基础数据，它的精度决定了测区所有站点的测量精度，会对整个测区造成系统性的偏差。然而，这种方法是利用流动站的差分改正值来推求基准站的已知坐标的，因此基准站坐标的精度取决于校正点距基准站之间的空间相关性。如果，校正点距基准站较远，校正点距基准站之间的空间相关性会降低，从而基准站坐标的精度也会随之降低。反之，亦然。
因此，建议基站架设在已知控制点的附近，周围GPS观测条件良好，以期取得良好的定位结果。
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Description: &&ppp GPS single point positioning program is used to eliminate ionospheric influence by MATLAB program.
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GPS定位单点定位，单差定位，与双差定位转载自u的专栏
GPS定位单点定位，单差定位，与双差定位。
其中单点定位最为简单，就是用最小二乘算法求解，但是如果加入权矩阵的话，要注意权矩阵的加入方式。
设计矩阵对于单点和单差是相同的，但是对于b矩阵（有的书上叫l矩阵），有点不同。而权矩阵对于单点和单差就区别比较大了，单点时可以设对角阵，一仰角sin值的平方作为权值，这样仰角越大的权值越大，符合规律。但是对于单差，由于需要计算基准站和移动站之间的综合权值，则需要先求所谓的协方差矩阵，然后在对假设的标准差提出来，然后求逆。如何对于基准站和移动站都有那种形式的权矩阵的话，得到的综合权矩阵也是个对角阵。
而对于双差，则要注意，他的权矩阵不是对角阵，尽管设的单点的权矩阵是对角阵，因为在综合的时候，双差运算的彼此有了关系，就是基准卫星。
一般情况，双差结果好于单差好于非差，尤其是非差经常含系统误差。而单差和双差可以很大的消除系统误差，但是同时也要注意到双差相对于单差噪声提高了根号2倍，而单差相对于非差也提高了根号2倍，这个似乎是通过瑞利分布的原理及算出来的。这样单差和双差的结果不一定谁好。
一般高度方向要差于水平方向，毕竟所有卫星都是高于用户的，误差的积累是相参的了。
关于DOP值，卫星越多越好，但是要注意，最好把仰角低卫星剔除掉，因为他带来的误差往往比他带来的好处要多一些。
马上上代码。
在给定测量值后，用单差的方法和双差的方法结果是相同的，可以通过数学推导推导出来。做的仿真也是如此，理论上也是如此，因为没用更多的信息加入对于单差和双差来讲的话。
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GPS 定位原理和方法 1? 定位原理 GPS 采用交互定位的原理。已知几个点的距离，则可求出求未知所处的位置。对 GPS 而言，已知点是空间的卫星，未知点是地面某一移动目标。 卫星的距离由卫星信号传播时间来测定，将传播时间乘上光速可求出距离。 R=vt 其中，无线信号传输速度为 v=3X10 8 m/s, 卫星信号传到地面时间为 t （卫星信号传送到地面大约需要 0.06s ）。 最基本的问题是要求卫星和用户接收机都配备精确的时钟。但一般为降低成本，用户接收机都用石英钟。卫星上则采用原子钟——用金属元素制作的金色钟（耗资达 100 万美元）。 由于光速很快，要求卫星和接收机相互间同步精度达到纳秒级（ 10- 6 秒），由于接收机使用石英钟，因此测量时会产生较大的误差，不过该意味着在通过计算机后可被忽略。同时，因为每颗卫星之间的时钟同步性十分精确，只要同时跟踪 4 颗 GPS 可见卫星后训能解算出经度、纬度、高度及接收机钟差。这是典型的由 4 个方程求解 4 个未知数的数学运算。 一个 GPS 接收机必须同是接收 4 颗卫星才能进行三维定位。对于实时厘米级定位精度，则要求同时接收 5 颗以上的卫星。在理想情况下，因为 GPS 系统有 24 颗卫星环绕地球运动，通常在水平角 10 度以上都能观测到 7 颗卫星。但如果附近有山、建筑物或其他遮挡物，则所能观测到的卫星会更少，这样接收机就很难定位，故有些应用还要与惯性导航技术相结合。 2? 定位方法 GPS 定位的方法是多种多样的，用户可以根据不同的用途采用不同的定位方法。 GPS 定位方法可依据不同的分类标准，做如下划分。 (1)? 观测值定位 在 GPS 定位中，经常采用下列观测值中的一种进行数据处理，以确定也待定点之间的基线向量。 ? L1 载波相位观测值 ? L2 载波相位观测值（半波或全波） ? 调制在 L1 上的 C/A 码伪距 ? 调制在 L1 上的 P 码伪距 ? 调制在 L1 上的 P 码伪距 ? L1 上的多普勒频移 ? L2 上的多普勒频移 实际上，在进行 GPS 定位时，除了大量使用上面的观测值进行数据处理以外，还经常使用一些特殊观测值，如宽巷观测值（ Wide-Lane ）、窄巷观测值（ Narrow-Lane ）、消除电离层延迟的观测值 (Ion-Free) 来进行数据处理。这些特殊观测值是由前面的观测值通过某些组合形成的。 (2) 伪距定位 伪距定位所采用的观测值为 GPS 伪距观测值，所采用的伪距观测值既可以是 C/A 码伪距，也可以是 P 码伪距。伪距定位的优点是数据处理简单，对定位条件的要求低，不存在整周模糊度的问题，可以非常容易地实现实时定位；其缺点是观测值精度低， C/A 码伪距观测值的精度一般为 3m ，而 P 码伪距观测值的精度一般在 30m 左右，从而导致定位精度低。另外，若采用精度较高的 P 码伪码观测值，还存在精度的问题。 (3) 载波相位定位 载波相位定位所采用的观测值为 GPS 的载波相位观测值，即 L1 ， L2 或它们的某种线性组合。载波相位定位的优点是观测值的精度高，其缺点数据处理过程复杂，存在整周模糊度的问题。 (4) 根据模式的定位 ? 绝对定位 绝对定位又称为单点定位，这是一种采用一台接收机进行定位的模式。它所确定的是接收机天线的绝对坐标。这种定位模式的特点是作业方式简单，可以单机作业。绝对定位一般用于导航和精度要求不高的应用中。 ? 相对定位 相对定位又称为差分定位，这种定位模式采用两台以上的接收机，同时对一组相同的卫星进行观测，以确定接收机天线间的相互位置关系。 （5）根据获取定位结果的时间定位 ? 实时定位 实时定位是根据接收机观测到的数据，实时地解算出接收机天线所在的位置。 非实时定位 非实时定位又称后处理定位，它是通过对接收机接收到的数据进行处理后进行定位的方法。 （ 6）根据定位时接收机的运动状态定位 动态定位 所谓动态定位，就是在进行 GPS 定位时，认为接收机的天线在整个观测进程中的位置是变化的。也就是说，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个随时间的改变而改变的量。 动态定位又分为 Kinematic 和 Dynamic 两类。
好像没有喔!只有PDA/智能机+蓝牙GPS接收器+导航软件现在蓝牙GPS＋导航软件都是基于智能手机之上运行的 没有操作系统的手机是无法安装使用的
GPS定位方式是三维定位·····是立体式·····高、宽、长····明确的定位····一般用于飞机探测地面···出租车探测路线
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