可移动分布式地震资源勘探装置采集车GPS定位技术研究(2)
1.2文献综述
1.3本论文内容介绍
第一章：绪论。介绍可移动分布式地震资源勘探系统功能、模块组成及研究要求，以及差分定位技术研究背景及意义。最后叙述本文各章节内容安排。
第二章：地震采集车GPS差分定位的总体思路。介绍差分GPS定位技术概念及原理。介绍现有GPS差分定位成熟的方案，确定最合适的算法并完成研究。
第三章：GPS差分技术定位算法研究。介绍如何从基站获取差分定位所需数据。说明移动站的组成。差分定位算法在移动站上应用的研究及实现。
第四章：GPS差分定位算法的仿真验证。介绍所研究算法方案。展示仿真过程及结果。
第五章：GPS差分定位运行测试。通过对实际采集得到的数据进行处理并在卫星图上显示。
2.地震采集车GPS差分定位的总体思路
2.1 GPS差分定位的基本思想介绍
2.1.1全球定位系统概述
美国政府自20世纪70年代起研制全球定位系统(global position system)，这是一个能够为海、陆、空进行全方位实时定位与导航能力的新一代卫星定位与导航系统，截止1994年完全建成该定位系统并投入运营。GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等优势赢得广大测绘工作者的信赖和支持，并成功应用在包括测绘在内众多领域。
GPS系统利用太空中运行的卫星对地面发射无线电测距信号，由地面用户移动站实时接收并处理，由GPS定位信息解算出接收机天线所在的位置。
此定位系统由GPS卫星星座、地面监控系统和GPS信号接收机组成。美国政府到1996年底共计发射27颗GPS卫星，其中两颗因故障不能正常运行，所以共25颗卫星组成现有GPS卫星星座为GPS系统的空间部分。所有卫星均在优尔个近圆轨道上运行，各有四颗运行。地平线上同时存在的卫星数量受时间地点影响，数量为4至11不等，上述GPS卫星的分布保证在地球上任何时间、任何地点都可以同时观测到不少于4颗GPS卫星进行定位，保证了其全天性、全球性的功能特点。
地面监控系统由一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。以上站点有采集数据、推算编制导航电文、统一定位系统的时间基准、诊断卫星健康状况、调整卫星运动状态、启用备用卫星等功能。
以上GPS组成为用户利用其进行定位完成技术基础。用户实现定位，还需要信号接收机对卫星信息进行处理并得出结论。这部分作用是接收处理GPS卫星信号，获得必要信息及观测量，从而得到接收机天线相位中心位置坐标[2]。
2.1.2 GPS定位技术基本原理
GPS定位技术根据可视卫星瞬时坐标值作为起算数据，基于空间交会原理解算用户坐标。图2.1为GPS系统定位原理图。
图2.1 GPS原理图
假设 时刻用户测出定位信号发送至用户耗时为 ，联系用户被广播的卫星星历即可解算卫星瞬时位置，能够推算出如下四式：
上述4个方程中用户位置信息 和 未知，并且 。
分别为各卫星与接收机的距离。
分别为各定位信号到达用户接收机所需时间。
为信号在空间中传播速度（电磁波传播速度为光速）。
各方程式中各参数如下：
、 、 为待测点的位置信息值。
、 、 为各个卫星在 时刻空间位置信息瞬时值，在接收机被广播的导航电文中可以解算出此坐标值。
为各卫星的钟差，由星历提供。 为接收机钟差。
从上述方程中可推算出用户位置信息及接收机钟差。
2.1.3差分定位概述及基本原理