GNSS基本知識

1.什么是ITRF框架？

International Tereetial Referecce Frame 的縮寫；
是一個地心參考框架;
由空間大地測量觀測站的坐標和運動速度來定義；
由於章動、極移影響,國際協定地極原點CIO變化,所以ITRF框架每年也都在變化;
根據不同的時間段可定義不同的ITRF,如TRF-93 框架，ITRF-94 框架等；

2.空間大地測量

空間大地測量技術的觀測對象是各種人造地球衛星信號或河外射電源信號，
各種衛星大地測量技術所獲得的觀測值均與衛地距向量（測站至衛星的向量）有關；

2.1框架與參考系的區別？

參考系：關於坐標系的完整定義，有原定、坐標軸、坐標平面等概念；
參考框架：通過對一些基准點的實際觀測，來具體實現某一個參考系；

周跳以及周跳發生的原因：

3.周跳

3.1 什么是周跳？

GNSS載波相位觀測量是由不足一整周的小數部分和整周部分組成；
其中小數部分是接收機所產生的參考信號與來自衛星的載波信號的相位之差中小於一周的部分，這部分觀測值可以認為是精確的； 則是接收機從接受衛星信號時刻 t 到當前時刻記錄的載波相位整周數。接收機在連續跟蹤衛星信號時，由於某種原因如信號被遮攔、無線電干擾等原因使接收機的計數器在累計工作期間產生中斷，使得相位發生整周跳變，但其中不足一周的部分仍保持不變，這個整周跳變稱為周跳。

3.2 周跳發生的原因有很多，常見的原因主要有？

(1) 衛星信號中斷，如被高層建築物、高山、樹木、橋梁等阻擋導致衛星信號暫時中斷。
(2) 衛星信號信噪比過低，如衛星高度角偏低、電離層變化較劇烈或多路徑效應太大等。
(3) 接收機處於相對運動狀態，如RTK測量中受外界因素干擾嚴重從而導致衛星信號短暫失鎖。
(4) 接收機或衛星出現故障，如衛星振盪器故障、接收機軟件故障等引發接收機內部信號錯誤。

4.什么是載波相位測量？

4.1 什么是載波？

是一個特定頻率的無線電波，單位Hz，是一種在頻率、調幅或相位方面被調制以傳輸語言、音樂、圖象或其它信號的電磁波。

4.2 什么是相位？

相位(phase)是對於一個波，特定的時刻在它循環中周期中的位置；

4.3 什么是載波相位測量？

載波相位測量（carrier phase measurement）是利用接收機測定載波相位觀測值或其差分觀測值，經基線向量解算以獲得兩個同步觀測站之間的基線向量坐標差的技術和方法。

5.載波相位差分？

載波相位差分技術，是實時處理兩個測量站載波相位觀測量的差分方法，將基准站采集的載波相位發給用戶接收機，進行求差解算坐標,坐標的精度可以達到厘米級別；

什么是多路徑組合觀測值？

6.基線解算

6.1 什么是基線解算？

基線解算（baseline vector solution）是指在衛星定位中，利用載波相位觀測值或其差分觀測值，求解兩個同步觀測的測站之間的基線向量坐標差的過程。

6.2 基線解算的分類？

單基線解：數學模型按單一基線建立，模型簡單，不顧及同一時段基線間的誤差相關性。
多基線解： 數學模型按時段建立，包括同一時段中一組獨立基線，模型較為復雜，顧及同一時段基線間的誤差相關性。
整體解： 數學模型按整網建立，包括整網中相互獨立基線，模型較為嚴密，顧及同一時段基線間的誤差相關性，基線之間相互約束，結構強。

6.3 基線解算的作用？

基線解算前須進行數據預處理，剔除觀測值中的粗差，即進行周跳的探測與修復；
由於待定測站的近似坐標相對於基站的精度較低而影響衛地距及傳播時間的計算，須逐次迭代不斷提高測站近似坐標精度；
修正衛星信號發射時刻及相應的星歷坐標；
使整周待定值趨近於整數以獲得良好的基線向量成果；

7.什么是整周模糊度？

整周模糊度（ambiguity of whole cycles）又稱整周未知數，是在全球定位系統技術的載波相位測量時，載波相位與基准相位之間相位差的首觀測值所對應的整周未知數。

8整周模糊度和周跳中的相位整周的理解

8.1 周跳中的相位發生整周跳變

衛星於接收機由於某種原因產生的有的整周的信號沒有接收到，缺失了一些信號；

8.2 整周模糊度

衛星到接收機之間的整數周無法測出,稱為整周模糊度.當采用一定的數學方法確定出整周模糊度后,衛星至用戶的距離測定就可精確到不足一個波長,達到厘米乃至毫米的誤差量級；

8.3 總結：

一個是缺失了某一些數據，確定之后可以漸少對於后面的觀測值的影響；
一個是衛星和接收機之間的載波周期的整數，確定后可以提高定位測量精度；

9.什么是RMS?

即：將N個項的平方和除以N后開平方的結果，即均方根的結果。

10.什么是PRN？

PRN是偽隨機噪聲碼（pseudo random noise code）的縮寫，不是衛星衛星的編號，C/A碼和P碼均為偽噪聲碼，衛星導航所用的偽噪聲碼，是噪聲通訊的成功實踐。所謂偽噪聲碼，簡而言之，是一個具有一定周期的取值0和1的離散符號串，它具有類似於白噪聲的自相關函數。

11.什么是偽隨機噪聲？

是用於表征“象噪聲那樣具有隨機分布”且“可准確復制”的**“1”與“0”數字序列**；
其最重要的特性是對所有時間延遲自相關值低，或者說是在碼精確對齊時，時間滯后問題顯露不出來；
每顆 GPS 衛星都有唯一的C/A碼和P碼，它們都屬於偽隨機噪聲碼；