GNSS原理與應用-2


1、有源定位:用戶終端需要向衛星發射無線電信號,定位解算在位於北京

的定位總站進行解算,再通過北斗衛星將定位解算結果發回給用戶終端。

定位速度非常快,通常開機到收到定位結果只有幾秒時間。定位精度差,

水平定位精度 100 米,在標校站支持下可達到 20 米,只能得到二維定位

數據,沒有速度數據;

2、無源定位:用戶終端不向衛星發射無線電信號,定位解算在用戶終端完

成。無源定位速度相當於有源定位要慢很多,冷啟動可長達數分鍾,定

位精度高,通常水平定位精度可達到 10 米以內,有速度數據。
北斗支持有源和無源;

GPS、GLONASS以及Galileo只支持無源;

1.2 GPS定位系統的坐標系統

根據坐標軸的指向不同有兩類坐標系:

天球坐標系是在空間固定的坐標系,也稱慣性坐標系,與地球自轉無關,對描述衛星的運行位置和狀態極其方便。

地球坐標系是與地球體相固聯的坐標系統,該系統對表達地面觀測站的位置和處理GPS觀測數據尤為方便。

坐標系統是由坐標原點位置、坐標軸指向和尺度所定義的。

在GPS定位中,坐標系原點一般取地球質心,而坐標軸的指向具有一定的選擇性,為了使用上的方便,國際上都通過協議來確定某些全球性坐標系統的坐標軸指向,這種共同確認的坐標系稱為協議坐標系

春分和秋分太陽都位於赤道上;

夏至太陽的投影落在北回歸線上;

冬至太陽的投影落在南回歸線上;

 天球坐標系

天球黃道是假設地球不動,太陽繞地球旋轉的軌道,實際上是地球圍繞太陽旋轉;

天球赤道是與地球赤道同面的的延伸與天球相交的大圓;

春分點是天球黃道與天球赤道的交點;

M是地球的質心;

天球:指以地球質心為中心,半徑r為任意長度的一個假想球體。為建立球面坐標系統,必須確定球面上的一些參考點、線、面和圈。

天軸與天極:地球自轉軸的延伸直線為天軸,天軸與天球的交點Pn(北天極)Ps(南天極)稱為天極;

 天球赤道面與天球赤道:通過地球質心與天軸垂直的平面為天球赤道面,該面與天球相交的大圓為天球赤道。

天球子午面與天球子午圈:包含天軸並經過地球上任一點的平面為天球子午面,該面與天球相交的大圓為天球子午圈。

時圈:通過天軸的平面與天球相交的半個大圓。

 

黃道:地球公轉的軌道面與天球相交的大圓,即當地球繞太陽公轉時,地球上的觀測者所見到的太陽在天球上的運動軌跡。黃道面與赤道面的夾角稱為黃赤交角,約23.5°。

黃極:通過天球中心,垂直於黃道面的直線與天球的交點。靠近北天極的交點Kn稱為北黃極,靠近南天極的交點Ks稱為南黃極。

春分點:當太陽在黃道上從天球的南半球向北半球運行時,黃道與天球赤道的交點γ。

 

歲差和章動

 

 在GPS定位測量中,為了了解天體運動與地面觀測站點間的關系,通常需要做協議天球坐標系到協議地球坐標系的變換。具體過程如下:

感覺這個轉換有點問題

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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