GPS伪距单点定位程序算法模型研究
摘要:本研究介绍了GPS伪距单点定位程序算法模型的设计和实现。单点定位技术是用单台GPS接收机观测卫星,之后利用GPS精密卫星星历,得到在WGS-84坐标系下的测站坐标。我们利用Visual C++平台,以GPS伪距单点定位原理为基础设计程序,阐述单点定位算法模型的建立,研究其在程序运行中的实现过程,评估软件精度,从而证明程序的可行性。
关键词:GPS;伪距;单点定位;程序设计
一、GPS伪距单点定位原理
GPS伪距单点定位技术是用单台GPS接收机观测卫星,之后利用GPS精密卫星星历,得到在WGS-84坐标系下的测站坐标。其定位思想就是依据测量学空间后方交会法。伪距单点定位的优点是只需一台接收机即可独立定位,外业观测的组织和实施较为方便自由,数据处理也较为简单。
二、单点定位的观测方程
接收机观测到的P1、P2是伪距观测值,通过双频改正模型可以求出高精度组合观测值。接收机钟差和在WGS-84坐标系下的测站坐标X、Y、Z中有4个未知参数,要计算出测站的三维坐标和接收机钟差这4个未知数,至少需要4颗卫星同步观测。
三、GPS伪距单点定位程序算法模型
我们利用Visual C++平台,以GPS伪距单点定位原理为基础设计程序,阐述单点定位算法模型的建立,研究其在程序运行中的实现过程,评估软件精度,从而证明程序的可行性。
四、精度评估
我们利用IGS跟踪站bogt、albh、alic、daej、gode、harb的2014年跟踪数据对软件解算精度进行分析评估,可知各测站N、E方向坐标中误差均在1.5m以内,U方向坐标中误差在3m以内,三维坐标的偏差在3.5m内,定位结果的精度均满足米级导航精度要求。
五、结论
本研究设计了GPS伪距单点定位程序算法模型,并对软件精度进行评估,证明了程序的可行性。本研究的成果可以应用于国土资源信息化管理、卫星遥感影像处理、国土资源数据管理等方面。