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载波相位观测方程各参数及其含义?

244 2024-12-03 04:34 admin

一、载波相位观测方程各参数及其含义?

载波相位观测值(cycle);:载波波长(m) :站星距(m)

;c :真空中的光速(m/s) :接收机钟差(s); :卫星钟差(s) :对流层折射(m)

; :电离层折射(m) :卫星星历误差(m); :整周模糊度 (cycle)

;t :观测历元时刻。

二、什么是载波相位?

载波相位测量(carrier phase measurement)是利用接收机测定载波相位观测值或其差分观测值,经基线向量解算以获得两个同步观测站之间的基线向量坐标差的技术和方法。

载波相位观测量理论上是GPS信号在接收时刻的瞬时载波相位值。但实际上是无法直接测量出任何信号的瞬时载波相位值,测量接收到的是具有多普勒频移的载波信号与接收机产生的参考载波信号之间的相位差。

三、载波相位差分优点缺点?

使用的单频载波相位差分RTK技术,通常的RTK或者说业界主流的采用的是双频或者多频载波相位差分。

这里单频是指一个系统下只收一个频点,如GPS有L1,L2,L5三个频点,其中支持L5的卫星目前还很少,基本不用,主要用前两个,同样的北斗,GLONASS,伽利略也有多频信号。

一般非行业用的导航型接收机每个系统只接受一个频点的信号,这样从天线选择到射频到信号跟踪消耗的资源都少,成本,功耗,体积小,满足5-10米级精度导航应用。

而RTK接收机主流还是采用双频的方案,目的是利用频率多样性可以快速可靠的解算载波相位观测量的整周模糊度,从而实现厘米级至毫米级的定位。

此外双频还可以消除电离层延迟的影响,支持中长基线的RTK解算。而单频接收机一般只支持10公里以内基线。在精度上,单频也可以达到厘米级的精度。然而,单频RTK最大的劣势是初始化时间(从单点定位到模糊度固定成功)比较长,以及初始化的环境要求比较空旷。

双频一般10秒内初始化,单频可能要1分钟甚至更久,在城市环境中信号中断后可能长时间不能固定解。

鉴于此,单频比较适合对成本,体积,功耗要求比较高而使用环境相对空旷的场合,如部分无人机应用。

四、载波相位测距基本原理?

       由于载波的波长远小于码的波长,所以在分辨率相同的情况下,载波相位的观测精度远较码相位的观测精度为高。例如,对载波L1而言,其波长为19cm,所以相应的距离观测误差约为2mm;而对载波L2的相应误差约为2.5mm。载波相位观测是目前最精确最高的观测方法,它对精密定位上作具有极为重要的意义。但载波信号是一种周期性的正弦信号,而相位测量又只能测定其不足一个波长的部分,因而存在着整周不确定性问题,使解算过程比较复杂。

       由于GPS信号已用相位调制的方法在载波上调制了测距码和导航电文,所以收到的载波的相位已不再连续(凡是调制信号从0变1或从1变0时,载波的相位均要变化1800)。所以在进行载波相位测量以前,首先要进行解调工作,设法将调制在载波上的测距码和卫星电文去掉,重新获取或波。这一工作称为重建载波。

五、载波相位方程由哪几部分?

卫星的载波相位观测值由三部分组成: (1)初始整周未知数N0; (2)t0至ti时刻的整周记数 Int(φ) ; (3)小于一周的相位差Δφ(t) * 

六、rtk载波相位差分原理?

rtk载波相位差分的原理是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法,将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。

rtk配套的设备一般包括接收主机、电台、数据采集手薄和支架,其中电台主要起到充当路由器并信号连接接收主机和数据采集手薄的作用。

七、gps卫星定位中载波的作用?

GPS卫星中所用的载波有两个,由于它们均位于微波的L波段,故分别称为L1载波和L2载波。

卫星导航定位系统通常都采用L波段的无线电信号来作为载波,频率过低(f<1GHz)电离层延迟严重;频率过高,信号受水汽吸收和氧气吸收谐振严重,而L波段的信号则较为适中。

八、相位校正含义?

相位校正是指对信号或系统的相位进行调整或修正,以使得信号的相位与期望的相位保持一致或达到所需的相位关系。

在信号处理和通信系统中,相位校正是非常重要的。正确定位信号的相位可以确保信号的准确传输和恢复。相位校正可以应用于多种情况,包括:

1. 通信系统中的时钟同步和信号调整:在数字通信中,接收端需要根据发送端的参考时钟进行时钟同步,并通过相位校正使得接收到的信号与发送信号一致。这样可以避免信号受到相位偏移的影响而导致传输错误。

2. 混频信号和频率合成器:在混频器或频率合成器中,相位校正用于将输入信号的相位与参考信号的相位相匹配,从而实现频率合成或混频的功能。

3. 滤波器和均衡器:在数字滤波器和均衡器中,相位校正可以用来调整滤波器的相位响应,使其与期望的频率响应相匹配,以实现所需的信号处理效果。

4. 时序修复和数据恢复:在时域信号处理中,相位校正可以用于时序修复和数据恢复,对信号进行相位对齐或时钟提取等操作。

总之,相位校正是对信号或系统中的相位进行调整,以保持相位一致性或达到所需的相位关系,从而确保信号的准确传输和处理。

九、为什么要用载波相位平滑伪距?

因为GNSS伪距观测量受多路径效应及测量噪声影响明显,其在高精度场景的应用受到限制。

相较于伪距,载波相位观测量具有更小的观测噪声,受多路径效应的影响也更小,但需要解决整周模糊度求解及固定问题,否则在很多实时场景下会导致其应用受限。载波相位平滑伪距滤波是一种有效的GNSS数据处理技术,在很多高精度实时定位场合得到了广泛的应用。

其本质上是将高精度的载波相位观测量与低精度的伪距观测量进行融合,一方面削弱了伪距噪声及多路径效应的影响;另一方面避免了载波相位整周模糊度求解问题,使得GNSS观测数据得到了充分利用。

与此同时,采用伪距双差、多传感器辅助等方法也能提高伪距观测值的精度。

十、什么是载波相位差分技术?

载波相位差分技术又称为PTK技术,是建立在实时处理两个用户测点的载波相位基础上的。

它能实时提供观测点的三维坐标,并达到厘米级的精度。

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