基于DSP的GPS動(dòng)態(tài)載波相位差分技術(shù)研究.pdf

1、全球定位系統(tǒng)GPS是一個(gè)實(shí)時(shí)、全天候和全球性的星基導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GPS相對(duì)定位是為提高定位精度而產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的，并在此基礎(chǔ)上逐步完善了差分GPS技術(shù)(DGPS)。這在很大程度上提高了GPS定位精度，而高精度的差分GPS定位必須使用精度高的載波相位觀測(cè)值，其中GPS整周模糊度的快速、正確求解是利用GPS載波相位進(jìn)行高精度定位中最為關(guān)鍵的問(wèn)題。載波相位差分技術(shù)又稱(chēng)為RTK技術(shù)(realtimekinematic)，是建立在實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站

2、的載波相位基礎(chǔ)上的。RTK進(jìn)行定位時(shí)，安裝在參考站上的GPS接收機(jī)對(duì)所有可見(jiàn)的GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)的觀測(cè)，并將其觀測(cè)到的數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路實(shí)時(shí)地發(fā)送給移動(dòng)站。在移動(dòng)站上，GPS接收機(jī)在接受GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過(guò)數(shù)傳電臺(tái)接收參考站的觀測(cè)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)載波相對(duì)定位的原理，實(shí)時(shí)地計(jì)算出移動(dòng)站的位置，這樣就對(duì)移動(dòng)站的計(jì)算能力提出了很高的要求。隨著通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的快速發(fā)展，DSP的普遍應(yīng)用，可以利用載波相位觀測(cè)量進(jìn)行實(shí)時(shí)差分GPS定

3、位，其定位精度可達(dá)厘米級(jí)，這使測(cè)繪領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)精密測(cè)量和導(dǎo)航領(lǐng)域中的精密衛(wèi)星制導(dǎo)成為可能。 本文介紹了全球定位系統(tǒng)GPS的組成及功能，，闡述了載波相位差分系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和工作原理，并用仿真了其定位性能，介紹了整周模糊度求解的基本思想，分析了各種模糊度求解方法，重點(diǎn)選取了其中的LAMBDA(最小二乘去相關(guān)調(diào)整)方法進(jìn)行討論。基于整周模糊度的浮點(diǎn)解和其協(xié)方差矩陣，首先實(shí)現(xiàn)模糊度去相關(guān)，然后在去除相關(guān)的模糊度搜索空間之內(nèi)進(jìn)行整數(shù)搜索，得