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导航系统的PVT解算PPT课件.ppt

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导航系统的PVT解算PPT课件.ppt

上传人:非学无以广才 2025/5/17 文件大小:569 KB

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一、绪论
一般卫星导航接受机由射频接受,基带处理和PVT解算三部分构成。PVT解算,顾名思义,即指顾客接受机的位置、速度和时间解算。
接下来将针对GPS和GLONASS系统来讲述它们各自PVT解算中的顾客位置计算过程,这也是本人对该部分的学习和总结。
计算顾客位置可以采用伪距定位法和载波相位定位措施,后者精度较前者高,但前者比较普遍,如下讲述的都是有关伪距定位的过程。
一、绪论
卫星系统的时间问题阐明。
每个独立的卫星系统的卫星钟面时是由与之对应的系统时来设定的,每个系统时又由其相对应的世界协调时(UTC)来设置的。
二、单点定位原理
顾客可以从卫星发射的星历数据中得到GPS卫星的位置,也可以测量出卫星到接受机的距离,因此顾客位置就可以确定了。
s1、s2、s3分别是二维坐标下卫星位置,U为顾客位置,x1、x2、x3为卫星到顾客的距离,从图上可知,只要懂得的三颗卫星的位置以及它们到顾客的距离就可以确定出顾客的二维位置。
三、定位方程
是顾客测得的伪距值,只考虑老式误差源(除此之外尚有固体潮和大洋负荷等误差),它可以表达为:

是传播时间的钟面时,则有:
其中,
是伪距的精确值,
为卫星位置误差对距离的影响,
是对流层延迟误差,
是电离层延迟误差,
是接受机测量误差,
是相对论时间修正,
是卫星的时钟误差,
是顾客时钟误差。
由于
误差在数据处理中难以模型化消除其影响,因此当暂不考虑

它们时,


()
()
三、定位方程
令修正后的伪距为:
而,
表达到
,并把它称为伪距的测量值,
因此式()可以表达为:
()
其中,
为第i颗卫星的位置,
为所规定的顾客位置。
为以便讨论,一般习惯将
则确定顾客位置的方程如下:
()
四、PVT解算流程
第一步:确定观测时刻。
第二步:提取导航电文。
第三步:计算观测时刻的卫星位置、速度、仰角 和倾角。
第四步:获得伪距测量值。
第五步:运用定位方程,计算各顾客位置、速度 和时间。
第六步:顾客位置的经纬度转换。
四、确定观测时刻
这里的观测时刻指的是目前接受到的导航电文的发送时刻。
假设在顾客端某时刻(由顾客接受机的当地时间确定)接受到来自n颗卫星(n>4)的导航电文,目前要通过这n组导航电文确定出顾客位置,则必须首先懂得这n颗卫星的位置。由于接受到的导航电文中只提供了某个参照时刻时与卫星位置有关的参数,因此,要计算目前时刻的卫星位置,就得由顾客重新确定出与参照时刻在同一参照时间系统下的该导航电文的发送时刻,即这里提到的观测时刻,然后计算出观测时刻的卫星位置。
四、确定观测时刻
观测时刻可以直接从导航电文中本帧的钟面时和捕捉跟踪所提供的码片相位得到。
GPS系统中,由导航电文的周时间(TOW)给出了发送本帧时刻的卫星钟面时,根据捕捉跟踪所提供出的目前时刻的子帧号、第几种字、第几种数据位和第几种码片周期,及周期内的码片相位,然后得出发射时刻的钟面时间;
GLONASS系统中,由导航电文
给出了发送本帧
时刻的卫星钟面时;
以上求得的是目前接受到的导航电文的发送时刻的卫星钟面时,再转换到与参照时刻同一种参照时间系统下,就确定出了该导航电文的观测时刻。
五、提取导航电文
在GPS系统中,要提取出对的的导航电文,需要进行如下环节:
第一步:将跟踪输出数据转换为导航数据位;
第二步:进行子帧匹配和奇偶校验,找到子帧的起始位置;
第三步:按照导航电文的编码格式,从各子帧中获得导航电文。