GNSS原理与应用第六周作业

1.简述GPS载波相位测量的基本原理
载波相位测量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。由接收机在某一指定历元产生的基准信号的相位与此时接收到的卫星载波信号的相位之差(亦称瞬时载波相位差)，将此值按测站、卫星、观测历元3个要素对其进行差分处理而得到的间接观测值(称载波相位的差分观测值)。按求差分的次数，可分为一次差、二次差、三次差观测值。此两观测值中包含卫星至接收机的距离信息，而它连同卫地距的时间变化，均为卫星与接收机位置的函数，故可用其进行接收机定位和卫星定轨。
若某一卫星S发出一载波信号，在某一瞬间，该信号在接收机R处的相位为中R，在卫星S处的相位为中S。则卫地距为: ρ=λ (中S-φR) ，其中(中S-中R) 为相位差。某一瞬间的载波相位观测值指的是该瞬间由接收机所产生的基准信号的相位中R与接收到的来自卫星的载波的相位φR之差(φR-qR) 。据此求得卫星接收机间的精确距离p=λ (中S-中R) =λ (中R-φR)。

2.在高精度GPS测量工作中，为什么需要采用载波相位测量方法进行三维定位。
高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值，RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不足一秒钟。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态;可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成整周模糊度的搜索求解。在整周未知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。
3.载波相位测量中，确定整周未知数主要有哪些方法？
1.用伪距直来确定
2.用较精确的卫星星历和先验站坐标来确定
3.通过平差计算加以确定