GPS定位方案_gps定位框图-优快云博客

本文介绍了三种GPS定位技术：静态后处理、动态后处理和实时差分定位。每种技术都包括配置清单、工作原理及应用领域等内容，适用于不同场景的高精度定位需求。

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静态后处理解决方案

　　静态后处理是指将两台(或两台以上)GPS接收机精确安装在测量点上，分别同步观测4颗以上卫星，并记录一定时间的原始观测数据。采集完成后，用专业的处理软件对观测数据进行处理，从而得到高精度的位置。这种模式一般可以达到5mm十1ppm的相对定位精度。如果采用单频接收机，要求接收机之间的距离不超过20km。

方案配置

项目	设备名称	数量
一	基准站
1	GPS 接收机	1
2	高精度 GPS 天线	1
3	天线电缆（ 5 米）	1
4	锂电池及电池充电器	1
5	脚架、基座、连接器	1
6	仪器箱	1
二	移动站
1	GPS 接收机	1
2	高精度 GPS 天线	1
3	天线电缆（ 5 米）	1
4	锂电池及电池充电器	1
5	脚架、基座、连接器	1
6	仪器箱	1
三	软件部分
1	静态后处理软件	1

方案说明
1、静态后处理方式是GPS定位中精度最高的定位模式，它的优点是精度高，缺点是实时性差，需要采集足够长时间的数据并经事后处理软件处理才可以得到高精度的位置结果。
2、GPS接收机和GPS天线可以选择单频或双频，其中单频的测量距离一般不要大于20公里，而双频则可以达到数百公里。
3、如果专门用于控制测量，采用3台套以上的配置可以大大提高工作效率。
4、GPS接收机可以选择具备数据记录功能的型号，如DL-V3系列。如选择没有数据记录功能的型号，则基准站和移动站需要配备计算机来记录数据。
5、应用领域：大地测量、工程测量、高精度位置采集及各种需要毫米级位置精度的应用领域。

动态后处理解决方案

　　动态后处理是指将一台GPS接收机精确安装在已知点上（基准站），其它接收机安装在需要运动载体上（流动站），所有接收机同步观测4颗以上卫星，并实时记录原始观测数据。采集完成后，用专业的动态后处理软件对观测数据进行处理，从而得到运动载体在每个时刻对应的高精度位置。根据具体配置和使用方式的不同，这种模式一般可以达到厘米或分米级的定位精度。

方案配置

项目	设备名称	数量
一	基准站
1	GPS 接收机	1
2	高精度 GPS 天线	1
3	天线电缆（ 5 米）	1
4	锂电池及电池充电器	1
5	脚架、基座、连接器	1
6	仪器箱	1
二	移动站
1	GPS 接收机	1
2	高精度 GPS 天线	1
3	天线电缆（ 5 米）	1
4	锂电池及电池充电器	1
三	软件部分
1	动态后处理软件	1

方案说明
1、动态后处理方式的GPS接收机和GPS天线可以选择单频或双频，其中单频的测量距离一般不要大于20公里，而双频则可以达到数百公里。
2、动态后处理精度依据所采用的GPS和天线的型号（单频还是双频）以及基准站和移动站的距离而不同，一般可以达到厘米或分米级定位精度。
3、GPS接收机可以选择具备数据记录功能的型号，如DL-V3系列。如选择没有数据记录功能的型号，则基准站和移动站需要配备计算机来记录数据。移动站GPS天线可以根据载体不同选用航空、车载或地面应用的专用天线。
4、具体配置可根据实际应用情况更改。
5、应用领域：飞机、飞艇、汽车、机器人、船舶、武器等动态测试、测控领域及各种需要采集高精度轨迹数据的领域。

GPS实时差分定位解决方案

　　实时差分定位是指在测量点上实时得到高精度的定位结果。这种模式的具体方法是：在一个已知测站上架设GPS基准站接收机和数据电台，连续跟踪所有可见卫星，并通过数据电台向移动站发送差分改正数据。移动站接收机通过移动站数据电台接收基准站发射来的差分改正数据，并在移动站接收机内部进行处理，从而实时得到移动站的高精度位置。
　　实时差分定位分为伪距差分和载波相位差分。伪距差分也叫DGPS，精度为亚米级到米级，这种方式是基准站将基准站上测量得到的RTCM数据（伪距改正数）通过数据链传输到移动站，移动站接收到改正数后，自动进行解算，得到经差分改正以后的坐标。载波相位差分也叫RTK，它的工作思路与DGPS相似，只不过是基准站是将载波相位改正数发送到移动站（而不是发射伪距改正数），移动站接收到改正数后，自动进行解算，得到经改正以后的比DGPS高得多的实时测量结果。这种方法的精度一般为2厘米左右。

配置

项目	设备名称	数量
一	基准站
1	GPS 接收机	1
2	高精度 GPS 天线	1
3	GPS 天线电缆	1
4	基准站发射电台
5	电台天线及电缆
6	电池及充电器	1
7	脚架、基座、连接器	1
8	仪器箱	1
二	移动站
1	GPS 接收机	1
2	高精度 GPS 天线	1
3	GPS 天线电缆	1
4	移动站接收电台
5	电台天线及电缆
6	电池及充电器	1
7	仪器箱	1

方案说明
1、方案中GPS接收机和GPS天线可以选择单频或双频，根据所选型号的不同，可以实现0.45米、0.2米、0.02米三种定位精度。
2、应用领域：可用于高精度位置采集、轨迹记录、动态目标位置监控等领域。

GPS目标指示系统

　　GPS目标指示系统是为了对雷达测距、测向的准确性进行考核。系统利用NovAtel GPS接收机测量飞行目标位置、速度和时间等信息；并通过电台回传到地面的监控计算机，地面监控计算机运行实时监控软件和事后回放软件，解算出飞行目标的经度、纬度、相对高度、速度、航路捷径、高低角、方位角、斜距、时间等参数；软件运行于Windows2000/XP环境；实时监控软件用于对飞行目标参数数据实时显示和存贮，事后回放软件用于对实时监控软件记录的数据进行数据回放分析。

系统总体结构

　　1、系统组成及工作原理
　　1.1系统组成

　　该系统由基准站分系统、移动站分系统组成，由GPS接收机、数传电台、计算机、电源模块等硬件和相关软件组成（参见图1）。

图1 GPS目标指示系统原理框图

　　* 基准站分系统
　　基准站监控分系统由GPS基准站模块、软件模块、接收电台及天线组成，在试验任务中接收基准GPS原始数据，同时接收移动站GPS位置和速度等信息，并进行综合处理，监控并显示系统相关数据。
　　* 移动站分系统
　　移动站分系统安装在被测飞行目标上，实现将移动GPS接收机原始数据存入CF卡，并接收GPS位置和速度数据并通过电台发送到基准站。分系统由机载GPS接收机及天线、发射电台及天线、机载电源等组成。

　　1.2工作原理

　　实验过程中，基准GPS接收机和移动GPS接收机原始数据以20Hz存入两个接收机自带的256MCF卡内，飞行实验结束后，可读出CF卡中的数据，用Grafnav/net软件进行高精度的事后处理。
　　本系统提供的GPS测量模式是单点定位模式，移动站的GPS接收机接收GPS卫星信号，通过串行口1传输到发送电台，并在基准站通过接收电台接收后传输到监控计算机。
　　基准站计算机通过串口接收来自移动站的GPS位置和速度等数据，获取高精度航迹信息，经实时监控软件处理，对飞行目标的经度、纬度、高度、航路捷径、高低角、方位角、斜距、时间、速度等参数进行实时监控显示和记录。实时监控软件记录接收到的测量数据。
　　实验任务结束后，事后回放软件可对实时监控软件记录的数据文件进行处理分析。

　　1.3软件功能介绍

　　* 基准站实时监控软件
　　实时监控软件实现以下功能：
　　a) 以经纬度为背景以两维坐标实时绘制飞行目标航迹图，航迹图可显示经纬度网格，并具有放大、缩小、平移和位置自动对中显示功能；目标航迹曲线可随时擦除；有效点之间作平滑处理以线段相连。
　　b) 航迹曲线图上，有不同城市位置标识。
　　c) 飞行目标的参数信息显示在单独的对话框里。
　　d) 存贮飞行目标参数数据。
　　* 事后回放软件
　　事后回放软件能读取实时监控软件记录的数据并以时间为基准进行数据回放，曲线和文本显示要同步，并具有暂停功能。