文档介绍：Harbin Institute of Technology

课程名称: 卫星定位与导航原理
题目: 载波相位 DGPS 测量定位
院系: 电信学院
班级: 0905103 班
撰写者: 张德坤
学号: 1090510324
指导教师: 迟永刚
时间: 2012-10-25
摘要:
GPS 定位解算方法较多,包括伪距测量定位,载波相位测量定位等。此文章主要是论
述了载波相位测量定位。文章核心论述了载波相位定位的基本原理,存在的问题:包括存在
周跳,相对伪距测量其复杂度较高。解决方法包括 4 单差分解算法,2 个双差分测量法,1
个三差分法,它们利用两个时元的相位测量值,用差分的方法进行解算。三种方法其优点逐
步增加,主要是消除的误差来源项逐步增加。尤其是三差法,其定位精度较伪距测量定位可
提高 2 到 3 个数量级。

关键词:载波相位差分时元
本次主要讨论单基准站的载波相位差分测量,也叫做 RTK(Real-Time-Kinematic)测量。
测量基本结构图如图 1 所示:
GPS卫星C GPS卫星B
GPS卫星A
GPS卫星D
G
位 P
信 S
导 G
号航
位 P
定 S
信导
号航
定
动态GPS信号接收机 DGPS数据
动态GPS信号接收机
图1------实时DGPS测量的基本结构

载波相位测量的基本原理:
基准接收机所测得的载波滞后相位为:
Atj 
Nj C j t j t j tr  C dt j  t dT t(1)
rr r rf  r r
(1)式中各参数说明
以米为单位的 GPS 载波波长;
j
Nr -----基准接收机对第 j 颗 GPS 卫星做载波相位测量的波数;
j
Cr -----基准接收机对第 j 颗 GPS 卫星做载波相位测量时的多普勒频移;
j
r t---基准接收机对第 j 颗 GPS 卫星做载波相位测量时在时元 t 的小于一个周期的观测
值,即载波相位观测值;

j
r t---基准接收机在时元 t 时到第 j 课卫星的真实距离;
j
Atr ----基准接收机对第 j 颗 GPS 卫星做载波相位测量的电离层效应影响系数;
f -----以 Hz 为单位的载波频率;
dTr  t--基准接收机时钟在时元 t 时相对于 GPS 时系的偏差;
j
dtr  t--第 j 颗 GPS 卫星在时元 t 相对于 GPS 时系的偏差;
C---电磁波的传播速度。
依据基准站 R 的已知三维坐标和第 j 颗 GPS 卫星在时元 t 时的在轨位置,算得基准站 R 到第
j
j 颗 GPS 卫星在时元 t 的真实距离r t,从而求得 GPS 载波相位测量的校正值:
j j j j j
rt r t[]  Nrr  C t r  t
Atj 
r j
C dtrr t