GPS原理及其应用 (九)

第四章 距离测量与GPS定位 §4.3 观测值的线性组合

§4.3 观测值的线性组合 同类型同频率观测值的线性组合 同类型不同频率观测值的线性组合 不同类型观测值的线性组合

同类型同频率相位观测值的线性组合 ——差分观测值 距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 同类型同频率相位观测值的线性组合 同类型同频率相位观测值的线性组合 ——差分观测值 按差分方式可分为: 站间差分 星间差分 历元间差分 按差分次数可分为： 一次差 二次差 三次差 [节] 要点 GPS的特性 受美国控制 卫星系统 作用是用于导航、定位和授时 全天侯、连续、实时、三维

概述 差分观测值的定义 差分观测值的特点 求差方式 将相同频率的GPS载波相位观测值依据某种方式求差所获得的新的组合观测值（虚拟观测值） 可以消去某些不重要的参数，或将某些对确定待定参数有较大负面影响的因素消去或消弱其影响 求差方式 站间求差 卫星间求差 历元间求差

原始载波相位观测值 不随时间变化 空间相关性强 与卫星无关 与接收机无关 距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 同类型同频率相位观测值的线性组合 原始载波相位观测值 与接收机无关 与卫星无关 空间相关性强 不随时间变化

站间求差（站间差分） 求差方式 数学形式 特点 同步观测值在接收机间求差 消除了卫星钟差影响 削弱了电离层折射影响 削弱了对流层折射影响 距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 同类型同频率相位观测值的线性组合 站间求差（站间差分） 求差方式 同步观测值在接收机间求差 数学形式 特点 消除了卫星钟差影响 削弱了电离层折射影响 削弱了对流层折射影响 削弱了卫星轨道误差的影响

星间求差（星间差分） 求差方式 数学形式 特点 同步观测值在卫星间求差 消除了接收机钟差的影响 距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 同类型同频率相位观测值的线性组合 星间求差（星间差分） 求差方式 同步观测值在卫星间求差 数学形式 特点 消除了接收机钟差的影响

历元间求差（历元间差分） 差分方式 数学形式 特点 观测值在间历元求差 消去了整周未知数参数 距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 同类型同频率相位观测值的线性组合 历元间求差（历元间差分） 差分方式 观测值在间历元求差 数学形式 特点 消去了整周未知数参数

单差、双差和三差 单差：站间一次差分 双差：站间、星间各求一次差（共两次差） 三差：站间、星间和历元间各求一次差（三次差） 距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 同类型同频率相位观测值的线性组合 单差、双差和三差 单差：站间一次差分 双差：站间、星间各求一次差（共两次差） 三差：站间、星间和历元间各求一次差（三次差） 单差 双差 三差

采用差分观测值的缺陷（求差法的缺陷） 数据利用率低 引入基线矢量替代了位置矢量 差分观测值间具有了相关性，使处理问题复杂化 某些参数无法求出 距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 同类型同频率相位观测值的线性组合 采用差分观测值的缺陷（求差法的缺陷） 数据利用率低 只有同步数据才能进行差分 引入基线矢量替代了位置矢量 差分观测值间具有了相关性，使处理问题复杂化 参数估计时，观测值的权阵 某些参数无法求出 某些信息在差分观测值中被消除

同类型不同频率观测值的线性组合 L1的特性 L2的特性 距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 同类型不同频率相位观测值的线性组合 同类型不同频率观测值的线性组合 L1的特性 L2的特性 [节] 要点 GPS的特性 受美国控制 卫星系统 作用是用于导航、定位和授时 全天侯、连续、实时、三维

两个不同频率的载波(L1,L2)相位观测值间线性组合的一般形式 n,m 距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 同类型不同频率相位观测值的线性组合 不同频率的载波(L1,L2)相位观测值 两个不同频率的载波(L1,L2)相位观测值间线性组合的一般形式 n,m [节] 要点 GPS的特性 受美国控制 卫星系统 作用是用于导航、定位和授时 全天侯、连续、实时、三维

n,m的特性 距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 同类型不同频率相位观测值的线性组合 [节] 要点 GPS的特性 受美国控制 卫星系统 作用是用于导航、定位和授时 全天侯、连续、实时、三维

宽巷组合（wide-lane）(n=1, m=-1) 距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 同类型不同频率相位观测值的线性组合 常见的线性组合——宽巷组合相位观测值 宽巷组合（wide-lane）(n=1, m=-1) *利于求解模糊度,测量噪声大. [节] 要点 GPS的特性 受美国控制 卫星系统 作用是用于导航、定位和授时 全天侯、连续、实时、三维

常见的线性组合——无电离层折射的相位观测值 距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 同类型不同频率相位观测值的线性组合 常见的线性组合——无电离层折射的相位观测值 无电离层折射的组合（iono-free） [节] 要点 GPS的特性 受美国控制 卫星系统 作用是用于导航、定位和授时 全天侯、连续、实时、三维

不同类型观测值的线性组合 不同类型双频观测值间的线性组合 不同类型单频观测值间的线性组合 距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 不同类型观测值的线性组合 不同类型观测值的线性组合 不同类型双频观测值间的线性组合 不同类型单频观测值间的线性组合

距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 不同类型观测值的线性组合 1. 不同类型双频观测值间的线性组合

距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 不同类型观测值的线性组合 1. 不同类型双频观测值间的线性组合

距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 不同类型观测值的线性组合 1. 不同类型双频观测值间的线性组合

距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 不同类型观测值的线性组合 1. 不同类型双频观测值间的线性组合

距离测量与GPS定位 > 观测值的线性组合 > 不同类型观测值的线性组合 2. 不同类型单频观测值间的线性组合