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差分定位模糊度计算公式推导.docx
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载波双差观测方程及模糊度计算公式推导
(一)、载波双差方程推导
载波观测量方程一般形式为:
N c( t t )
s
u
式中: 为载波相位观测值, 为测站到卫星的几何距离,
t
s
u
、
t
分别为接收机钟差和卫星钟差, 为与大气有关的传
播误差。
站间单差:设有测站
T、T
分别对 j 号星进行了观测,则可
2
1
得观测方程为:
N c( t t )
j
1
j
1
j
1
s j
j
u1
1
N c( t t )
j
2
j
2
j
2
s j
j
u2
2
两式相减,得站间单差方程为:
( ) (
) ( )
N N
j
1
j
2
j
1
j
2
j
1
j
2
c( t t
) ( )
j
j
u1
u2
1
2
站间单差观测方程消去了卫星钟差
s j
。
t
星间双差:同理,两站对 k 号星进行观测,可得单差方程为:
( ) (
) ( )
N N
k
1
k
1
k
1
k
2
k
1
k
2
c(t t ) ( )
k
1
k
u1
u2
2
两式相减,得到站间单差后的星间双差表达式为:
[( ) ( )] [(N N ) (N N )]
j
1
j
2
k
1
k
2
j
1
j
2
k
1
k
2
( ) ( ) ( ) ( )
j
1
j
2
k
1
k
2
j
j
k
k
1
2
1
2
t
星间双差消去了接收机钟差 ,故双差观测方程中不含卫
u
星和接收机钟差影响。
j
[( ) ( )]
j
1
j
2
k
1
k
2
式中:
表示;
为双差载波相位观测值,用
k
( ) ( )
j
1
j
k
k
2
为接收机到卫星几何距离的双差
2
1
j
值 用
,
表示;
k
( ) ( )
j
j
k
1
k
为与大气有关延迟的双差观测值,短基
1
2
2
线(<1km)情况下,可以近似为 0,长基线情况下,要考虑电离
层延迟,用 LC 组合观测消除,以下公式推导默认为短基线情况。
则双差观测方程式可以写为:
N
j
j
k
k
假定两站 为参考站,坐标为已知, 为移动站,坐标未知,
T
T
1
2
[X Y Z ]
仅通过单点定位得到概率坐标
。
0
0
0
j
2
对 ,由于移动站坐标非精确已知,对其在测站 2 初始坐标
[X Y Z ]
进行泰勒展开,得到线性化方程为:
0
0
0
x
2
[
]
l m n y
j
2
j
20
j
j
j
2
z
2
[X Y Z ]
式中,
j
为用测站 2 初始坐标
计算得到的卫星
0
0
0
20
[l m n ]
j
到测站的近似几何距离,
如下:
j
j
为方向余弦,计算公式
l (X X ) /
j
j
j
0
20
m (Y Y ) /
j
j
j
0
20
n (Z Z ) /
j
j
j
0
20
、
、 为测站 2 坐标修正量。则接收机到卫星几何距
z
x
y
2
2
2
j
离双差值
可表示为:
k
( ) ( ) ( ) ( )
j
j
j
k
k
j
j
k
k
k
1
2
1
2
10
20
10
20
x
1
l m n y
jk
jk
jk
1
z
1
x
1
l m n y
j
jk
jk
jk
k 0
1
z
1
l 、m 、n
式中,
为方向余弦双差值,即两颗卫星
jk
jk
jk
相对于移动站的方向余弦的双差,实际计算中为其他星方向余弦
减去基准星方向余弦。
则双差观测方程式可以线性化为:
x
1
N l m n y
j
j
jk
jk
jk
k
k 0
12
12
12
1
z
1
合并未知数,变换为:
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不吃鸳鸯锅
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