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DGPS(Differential GPS)就是差分GPS定位法,其原理是:應用已知參考點(diǎn)的坐標,最大程度減少誤差。通過(guò)在參考點(diǎn)安裝GPS接收機,觀(guān)測衛星并求得各衛星的偽距糾正值,再利用此值改善移動(dòng)站用GPS接收器的定位誤差。 (1) GPS原理 (2) DGPS特點(diǎn) (3) DGPS種類(lèi) (4) DGPS定位方式 (5) DGPS定位存在的問(wèn)題及對策 | |||||||||||||||||||||
| 9. IDGPS(Inverse DGPS 或 Inverted DGPS) DGPS是用于確定移動(dòng)站GPS位置并以用戶(hù)為主的定位方法。與此相反,IDGPS是用于確定移動(dòng)站GPS位置直至測定位置變化量,是一個(gè)以管理員為主的定位方法。與DGPS從基站向移動(dòng)站GPS傳送糾正信號方式相反的是,IDGPS是通過(guò)從移動(dòng)站GPS向基準站GPS傳送觀(guān)測數據,測得準確的移動(dòng)站GPS位置的逆DGPS方式。 (1) IDGPS原理 ![]() (2) DGPS與IDGPS的比較
(3) 特點(diǎn) | |||||||||||||||||||||
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美國國防部出于政策等原因,采取了人為降低GPS測量準確度的措施。也就是賦予衛星時(shí)鐘信息及軌道信息等隨機誤差,或隨機改變發(fā)送方式與信號形態(tài),這種人為降低GPS準確度的方式稱(chēng)之為SA。出于軍事目的,把P碼進(jìn)行加密,稱(chēng)之為AS。 (1) SA(Selective availability) (2) 解除SA (3) AS(Anti Spoofing) | |||||||||||||||||||||
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Cycle Slip是GPS載波相位追蹤環(huán)路(Phase lock loop:PLL)上瞬間丟失載波相位差值而產(chǎn)生的誤差,Sycle Slipe對使用載波相位數據的精密位置測量領(lǐng)域會(huì )造成重大影響,所以檢驗Cycle Slip非常重要。 (1) 產(chǎn)生Cycle Slip的原因 (2) 對付Cycle Slip的方法 | |||||||||||||||||||||
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如同后方交會(huì )法中參考點(diǎn)排列會(huì )影響準確度一樣,GPS誤差也受接收機與衛星的幾何排列影響。此時(shí),作為定位準確度影響的系數,使用DOP(精密度低下率)。 (1) DOP種類(lèi) (2) DOP的特點(diǎn) ![]() (3) 可視性(Visibility) | |||||||||||||||||||||
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RINEX是Receiver Independent Exchange Format的縮寫(xiě),是GPS數據格式的國際標準。通過(guò)采用這種統一的國際標準,在靜態(tài)定位中使用多種GPS接收機觀(guān)測時(shí),即使使用任何一種后處理軟件,也可以使收集到的GPS數據基線(xiàn)解算變得容易。 (1) 通過(guò)不同GPS接收機觀(guān)測時(shí)的注意事項 (3) 后處理軟件與RINEX格式 | |||||||||||||||||||||
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![]() 測地衛星有:GPS(美國)、GLONASS(俄羅斯)及計劃發(fā)射的GALILEAO(歐盟聯(lián)合)等軌道衛星與分布各大陸的固定的WAAS(美洲大陸)、EGNOS(歐洲大陸)、及計劃發(fā)射的MSAS(亞洲大陸)等同步衛星。也把這些衛星統稱(chēng)為GNSS(Global Navigation Satellite System)。 ① 軌道衛星 ② 同步衛星(區域性衛星:Geostationary Satellite) | |||||||||||||||||||||
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GALILEO是歐盟計劃并實(shí)施的衛星導航系統,與GPS或GLONASS不同,是專(zhuān)門(mén)應用于民用的系統,它也是GNSS項目的一部分,計劃于2008年正式投入使用。 (1) GNSS項目
(2) GALILEO 衛星 |
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GLONASS是與美國GPS具有相同概念的測地衛星系統,可以應用于定位。但由于俄羅斯財政出現困難,所以減少了衛星數量,目前只有6~7個(gè)衛星在工作。所以GLONASS很難獨自工作,但是結合GPS,可以大大改善DOP。
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除了俄羅斯GLONASS,GPS一直主導著(zhù)衛星定位系統(SBPS: Satellite-based Positioning System)市場(chǎng)。但是隨著(zhù)歐盟實(shí)施伽利略衛星計劃,形成了新的競爭體系,所以民用GPS服務(wù)有望迅速提高。 (1) GPS 衛星現狀 (2) GPS 測量的歷史 (3) GPS未來(lái)發(fā)展 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 18. WADGPS 通過(guò)VHF或MF傳送地面基站生成的位置糾正信號,實(shí)現中長(cháng)距離DGPS功能。而WADGPS(Wide Area DGPS)不在地面設有基站,而是利用通信衛星,通過(guò)多個(gè)基站網(wǎng)絡(luò )才發(fā)送生成的位置糾正信號。通過(guò)這種方式,至少在一個(gè)國家內的任何地方,僅用一個(gè)GPS接收機,定位準確度就可以達到1m以?xún)取?/p> (1) WADGPS運營(yíng)體系 ![]() (2) 位置糾正數據的形成及發(fā)送 (3) 根據定位范圍的DGPS種類(lèi) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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在韓國,運用最有效的衛星導航服務(wù)是基于海洋水產(chǎn)部Beacon DGPS基站的位置糾正服務(wù)系統,其內容如下。 (1) Beacon DGPS (2) 韓國B(niǎo)eacon基站設置現狀 ![]() (3) 位置糾正數據 (4) 優(yōu)缺點(diǎn) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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目前GPS參考網(wǎng)(Reference Network)由全球范圍內正運營(yíng)的400個(gè)左右的GPS參考點(diǎn)組成,正在計劃增設1400個(gè)左右的GPS參考站。 GPS參考網(wǎng)廣泛應用于導航、測地測量、地形空間信息體系(Geo-Spatial Infomation System:GSIS)等多種領(lǐng)域,所以其應用將急速擴大。從全球范圍來(lái)看,雖然當前廣域參考網(wǎng)的參考點(diǎn)數量只有75個(gè),但未來(lái)將擴大到125個(gè)。另外,世界各國也在自己的領(lǐng)土建設一定密度GPS觀(guān)測站,所以可以在全國任何地方不受時(shí)間、距離、場(chǎng)所、氣象等條件限制,及時(shí)地提供正確的位置信息。 (1) 韓國國內GPS觀(guān)測站建設現狀 (2) GPS觀(guān)測系統的組成 (3) 觀(guān)測網(wǎng)系統的效果 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Airborne GPS通過(guò)安裝在飛機上的GPS接收機實(shí)時(shí)提供位置信息,這種應用將不斷擴大。Airborne GPS根據應用區分為:測量(Surveying)及地圖制作(Mapping)及傳輸(Transportation)。 (1) 測量及地圖制作 (2) 運輸領(lǐng)域 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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近來(lái),道路設施的計劃、管理及維護等持久道路信息實(shí)現了資料數據庫化(DB)。因此對高效的3維自動(dòng)化的道路信息管理體系的需求劇增。GPS-VAN正是順應這樣的趨勢,通過(guò)在車(chē)輛上安裝GPS接收器、慣性導航體系、CCD照相機及各種探測裝置,使高速行使的車(chē)輛自動(dòng)獲得與道路相關(guān)的各種建筑物的現狀與屬性信息,這就是可移動(dòng)式道路系統。 (1) GPS-VAN的設備構成與原理 (2) GPS-VAN的資料獲得與處理 (3) GPS-VAN System特點(diǎn) (4) GPS-VAN中的應用 ![]() |
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在目前攝影測量方法基礎上,融合了GPS測量技術(shù)的新學(xué)科。廣泛應用于制作地形圖的GPS航空攝影測量與GPS-VAN上的地面攝影測量等。 (1) GPS航空攝影測量(Aire borne GPS) (2) GPS-VAN (3) 引入慣性導航體系(INS) |
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自從GPS應用到測量領(lǐng)域以來(lái),廣泛應用于測量為主的多個(gè)領(lǐng)域。其中最為顯著(zhù)的是車(chē)輛導航系統(CNS)。車(chē)輛導航系統通過(guò)在車(chē)輛上安裝GPS,獲得GPS位置、時(shí)間信息,為行使的車(chē)輛提供位置、行進(jìn)方向、目的地查詢(xún)、車(chē)輛最佳路線(xiàn)及各種便利信息,營(yíng)造舒適的駕駛環(huán)境。 ①GPS測量時(shí),獲得的資料有GPS接收機的位置(X、Y、Z)及時(shí)間信息、衛星軌道信息、接收狀態(tài)(DOP)等。 2)CNS系統 ![]() |
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為了提高交通系統的效率與安全,下一代交通系統將融合GPS、電子、計算機、信息、通信、控制等智能技術(shù),并應用交通管理、信息提供、大眾交通、貨物車(chē)輛的運營(yíng)與車(chē)輛生產(chǎn)等涉及整個(gè)交通領(lǐng)域的新技術(shù)??梢哉f(shuō),下一代交通系統將是整個(gè)交通系統的新型產(chǎn)業(yè),充分體現出21世紀信息化的迅速、安全與快捷模式。 ITS的目標如下: |
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VRS(Virtual Reference Station)方式是采用‘虛擬參考點(diǎn)方式’的新的實(shí)時(shí)GPS測量法。此方式無(wú)需另建參考站GPS,僅通過(guò)移動(dòng)站GPS,把VRS服務(wù)中心提供的位置糾正數據發(fā)送至移動(dòng)電話(huà),便可實(shí)現RTK或DGPS測量。 (1) VRS方式原理 ![]() (2) VRS 的定位條件 (4) VRS定位的缺點(diǎn) |
27. LBS 移動(dòng)位置服務(wù)(LBS—Location Based Service)是利用一定的技術(shù)手段,通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)不僅可獲得終端用戶(hù)的準確位置(經(jīng)緯度坐標),還可在電子地圖平臺的支持下為用戶(hù)提供相應的增值服務(wù)。它可以實(shí)現緊急救助、個(gè)人位置信息服務(wù)與ITS相關(guān)服務(wù)等功能。這些應用當中,基于電子地圖獲得位置信息與跟蹤是最重要的應用領(lǐng)域。 (1) LBS的功能及期待效果 ![]() (3) LBS的定位方法 ![]() TOA 方式(Time of Arrival) ![]() 從3個(gè)以上的基站測量終端機信號到達的時(shí)間,再得出距離確定終端機位置。 ② 利用GPS的方法 ![]()
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近來(lái),隨著(zhù)GPS定位技術(shù)的發(fā)展,全球范圍內使用統一經(jīng)度、緯度已成為可能。所以在全球范圍內正在積極提倡使用統一的測地體系,可以預計,ITRF坐標系與WGS坐標系等世界測地坐標系的應用將更具體化。 (1) 世界測地坐標系的基準條件 (2) WGS84 |
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