1、第七章載體速率(sd)檢測、姿態(tài)檢測以及時(shí)間檢測7.1GPS接收機(jī)的載體速率檢測7.2GPS接收機(jī)確定載體姿態(tài)(zti)7.3GPS時(shí)間檢測共四十七頁7.1GPS接收機(jī)的載體(zit)速率檢測GPS接收機(jī)的載體速率檢測，可以用兩種方式(fngf)來實(shí)現(xiàn)，一種稱為平均速率法，一種稱為多普勒頻移法載體的速率大小為：共四十七頁在動態(tài)定位過程中，定位與測速可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)，只是在速率估算中，時(shí)間間隔應(yīng)取得合適，過長或則過短，就會使平均速率不能較正確的近似載體(zit)的實(shí)際速率。7.1GPS接收機(jī)的載體(zit)速率檢測平均速率對于高速飛行的載體速率描述來說，其正確性通常不如對低速運(yùn)動載體的
2、速度的描述，因而平均速率只適用于船舶導(dǎo)航、陸地汽車導(dǎo)航等，對于客機(jī)速率導(dǎo)航參數(shù)，常用多普勒頻移的方式共四十七頁7.1GPS接收機(jī)的載體(zit)速率檢測共四十七頁7.1GPS接收機(jī)的載體(zit)速率檢測共四十七頁假如觀測衛(wèi)星的速率為早已(yjing)量，且用戶接收機(jī)同時(shí)觀測了4顆衛(wèi)星，則按照前面的等式可以求解載體的運(yùn)動速率，其偏差多項(xiàng)式可以寫為：7.1GPS接收機(jī)的載體(zit)速率檢測共四十七頁7.1GPS接收機(jī)的載體(zit)速率檢測共四十七頁7.1GPS接收機(jī)的載體(zit)速率檢測共四十七頁7.1GPS接收機(jī)的載體(zit)速率檢測載體速率檢測(cling)的精度剖析（1
3、）：共四十七頁7.1GPS接收機(jī)的載體(zit)速率檢測載體速率檢測的精度(jnd)剖析（2）：共四十七頁7.1GPS接收機(jī)的載體速率(sd)檢測載體速率(sd)檢測的精度剖析（5）：共四十七頁7.2GPS接收機(jī)的載體姿態(tài)(zti)檢測檢測(cling)原理共四十七頁7.2GPS接收機(jī)的載體(zit)姿態(tài)檢測共四十七頁共四十七頁7.2GPS接收機(jī)的載體姿態(tài)(zti)檢測共四十七頁7.2GPS接收機(jī)的載體姿態(tài)(zti)檢測在客機(jī)的背部和尾部橫軸方向安裝兩根GPS天線，兩根GPS天線接受中心()之間的連線稱為基線，通過此天線，只能確定客機(jī)相對于當(dāng)?shù)氐乩硐档膬蓚€(gè)姿態(tài)角：方
4、位角和俯仰角，而客機(jī)的橫滾角是難以確定的，若在客機(jī)的進(jìn)氣道方向上在改裝一根GPS天線，則可確定客機(jī)的橫滾角共四十七頁7.2GPS接收機(jī)的載體(zit)姿態(tài)檢測將兩個(gè)相位多項(xiàng)式()相加，可得到站際單差觀測多項(xiàng)式()：共四十七頁7.2GPS接收機(jī)的載體姿態(tài)(zti)檢測實(shí)際上測量平均速度的原理是，在檢測中，裝于客機(jī)上的多根天線共用一臺GPS接收機(jī)，故天線1和2的GPS接收機(jī)鐘差是同一個(gè)鐘差，同時(shí)，客機(jī)機(jī)體上的天線之間的距離相當(dāng)短，由GPS衛(wèi)星J到基線兩端天線的擴(kuò)頻(zib)相位傳播路徑幾乎是相同，其傳播偏差近似相等：共四十七頁7.2GPS接收機(jī)的載體姿態(tài)(zti)檢測基線(jxin)向量示
5、意圖共四十七頁7.2GPS接收機(jī)的載體(zit)姿態(tài)檢測上圖中站際的幾何(jh)距離單差可以寫成：因而相位差可以寫成：共四十七頁7.2GPS接收機(jī)的載體(zit)姿態(tài)檢測整周單差及基線(jxin)向量的確定：共四十七頁多天線圖的配置(pizh)7.2GPS接收機(jī)的載體(zit)姿態(tài)檢測共四十七頁因?yàn)?yuy)將上式取整得到(ddo)所以從里面可以看出，當(dāng)同時(shí)觀測到3顆衛(wèi)星時(shí)，由取整就可以獲得3個(gè)整周模糊度，于是可以解算出基線向量共四十七頁7.2GPS接收機(jī)的載體姿態(tài)(zti)檢測雙基線姿態(tài)(zti)檢測原理共四十七頁7.2GPS接收機(jī)的載體姿態(tài)(zti)檢測載體(zit)雙基線共
6、四十七頁雙基線(jxin)姿態(tài)檢測原理7.2GPS接收機(jī)的載體(zit)姿態(tài)檢測共四十七頁基線(jxin)相位干涉示意圖雙基線姿態(tài)(zti)檢測原理共四十七頁雙基線姿態(tài)(zti)檢測原理共四十七頁雙基線(jxin)姿態(tài)檢測原理共四十七頁并且，相位差存在(cnzi)整周模糊度？雙基線姿態(tài)檢測(cling)原理共四十七頁相位()整周模糊度解算共四十七頁共四十七頁共四十七頁共四十七頁推論(jiln)共四十七頁7.3GPS時(shí)間(shjin)檢測共四十七頁7.3GPS時(shí)間(shjin)檢測授時(shí)的發(fā)展時(shí)間服務(wù)是國家的基本技術(shù)支撐，而高精度時(shí)間傳遞與同步是其主要的部份。統(tǒng)計(jì)剖析表明;原子鐘
7、性能每三年提高三個(gè)數(shù)目級。伴隨著原子鐘技術(shù)的快速發(fā)展，時(shí)間同步手段也由于通訊(tngxn)技術(shù)的神速發(fā)展，而不斷進(jìn)步，精度不斷提升。共四十七頁7.3GPS時(shí)間(shjin)檢測授時(shí)的發(fā)展1）1905年，俄羅斯(miu)首先實(shí)現(xiàn)了長波無線電播時(shí)，解決了大范圍時(shí)間比對問題，比對精度為微秒級。長波無線電播時(shí)作為時(shí)間比對的主要手段歷時(shí)半個(gè)多世紀(jì)。在此期間測量平均速度的原理是，時(shí)鐘從天文擺鐘發(fā)展成石英鐘、氨分子鐘、艷原子鐘。鐘的特點(diǎn)有幾個(gè)數(shù)目級的提升。其實(shí)，長波授時(shí)不能適應(yīng)時(shí)鐘發(fā)展的要求。2）1958年，LORAN-C短波導(dǎo)航系統(tǒng)開始工作，它的時(shí)間同步精度達(dá)到毫秒級。并且，因?yàn)長ORAN-C系統(tǒng)覆蓋范圍和精度有限，
8、遠(yuǎn)不能滿足科學(xué)研究和科學(xué)發(fā)展的須要。目前羅蘭C在相應(yīng)領(lǐng)域早已處于次要地位，而以GPS為代表的星基導(dǎo)航則搶占主導(dǎo)地位共四十七頁7.3GPS時(shí)間(shjin)檢測授時(shí)的發(fā)展3）自從1957年第一顆人造衛(wèi)星(wixng)上天，人們就闡述用衛(wèi)星(wixng)進(jìn)行時(shí)間同步的可能性。1960年8月，日本陸軍天文臺(USNO)用回聲1號(ECH01)進(jìn)行雙向法比對，因?yàn)樾旁氡裙浪悴粶?zhǔn)，結(jié)果不理想。并且，這是借助衛(wèi)星(wixng)進(jìn)行時(shí)間傳遞的第一次嘗試。共四十七頁7.3GPS時(shí)間(shjin)檢測授時(shí)的發(fā)展4）通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間訊號的傳遞一一網(wǎng)路授時(shí)，是計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)非常是技術(shù)發(fā)展
9、的產(chǎn)物。20世紀(jì)80年代后期，NIST率先開始了網(wǎng)路授時(shí)技術(shù)的研究。90年代該技術(shù)得到了迅速發(fā)展。網(wǎng)路授時(shí)因?yàn)槁窂叫旁氡炔灰状_切交納(kuch)，所以精度較低。一般情況下，廣域網(wǎng)上為幾百微秒，局域網(wǎng)內(nèi)為ms量級。但因?yàn)槠胀üP記本時(shí)鐘的守時(shí)性能很差，因而網(wǎng)路授時(shí)就提供了一種最便捷、快捷的方式來使用戶終端時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間服務(wù)器保持共四十七頁7.3GPS時(shí)間(shjin)檢測授時(shí)的重要性精密定時(shí)應(yīng)用的領(lǐng)域和數(shù)目正在以令人驚訝的速率下降。目前，每年生產(chǎn)和銷售的精密定時(shí)產(chǎn)品數(shù)目為數(shù)十億。世界早已進(jìn)人信息時(shí)代，精密定時(shí)是管理(gunl)信息流動的腎臟，因而從總體上講，整個(gè)社會須要可靠、強(qiáng)壯和廉價(jià)的定時(shí)系統(tǒng)。
10、實(shí)際上，精密定時(shí)是隨著石英晶體振蕩器和石英晶體混頻器的發(fā)明而形成，這兩種元件是對我們社會有著巨大而深遠(yuǎn)影響的無線電、雷達(dá)和電視的極為重要的部件。如今我們可以史無前例地使用手持型GPS接收機(jī)進(jìn)行導(dǎo)航;但是GPS的腎臟便是原子鐘時(shí)間同步系統(tǒng)。共四十七頁7.3GPS時(shí)間(shjin)檢測共四十七頁7.3GPS時(shí)間(shjin)檢測高精度授時(shí)(shush)在我國的需求共四十七頁7.3GPS時(shí)間(shjin)檢測本地(bnd)時(shí)間和UTC時(shí)間的關(guān)系共四十七頁7.3GPS時(shí)間(shjin)檢測GPS共視原理(yunl)共四十七頁7.3GPS時(shí)間(shjin)檢測共視接收機(jī)構(gòu)造(guzo)共四十七
11、頁內(nèi)容摘要第七章載體速率檢測、姿態(tài)檢測以及時(shí)間檢測。第七章載體速率檢測、姿態(tài)檢測以及時(shí)間檢測。7.1GPS接收機(jī)的載體速率檢測。7.2GPS接收機(jī)確定載體姿態(tài)。7.3GPS時(shí)間檢測。在動態(tài)定位過程中，定位與測速可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)，只是在速率估算中，時(shí)間間隔應(yīng)取得合適，過長或則過短，就會使平均速率不能較正確的近似載體的實(shí)際速率。平均速率對于高速飛行的載體速率描述來說，其正確性通常不如對低速運(yùn)動(yndng)載體的速率的描述，因而平均速率只適用于船舶導(dǎo)航、陸地汽車導(dǎo)航等，對于客機(jī)速率導(dǎo)航參數(shù)，常用多普勒頻移的方式。7.2GPS接收機(jī)的載體姿態(tài)檢測。將兩個(gè)相位多項(xiàng)式相乘，可得到站際單差觀測多項(xiàng)式：。鐘的特點(diǎn)有幾個(gè)數(shù)目級的提升共四十七頁