GNSS 单点定位的程序实现及分析

2021-04-12冯鹏睿徐泮林高明超

科技与创新 2021年7期

冯鹏睿，徐泮林，高明超

（山东科技大学测绘科学与工程学院，山东青岛 266590）

1 引言

全球定位系统（GPS）为GNSS 最具代表性的部分，很多国内外学者都专注于此领域的研究，伪距单点定位技术发展已经相当成熟。但查阅已发表的文献发现，伪距单点定位程序的编写在相当多的文献中仅是一笔带过，许多文献都并未对程序进行详细的解读，这给学习GPS 编程中遇到问题的读者带来了很大的困扰，需要额外浪费大量的研究时间去摸索程序的编写。因此，自主开发改进程序设计，实现GPS单点定位的各项功能显得尤为重要。

2 GPS 定位的时间系统和坐标系统

2.1 GPS 时间系统

GPS 时是全球定位系统GPS 使用的一种时间系统。它是由GPS 的地面监控系统和GPS 卫星中的原子钟建立、维持的一种原子时，其起点为1980-01-06T00：00：00。在起始时刻，GPS 时与UTC 对齐，这两种时间系统所给出的时间是相同的。由于UTC 存在跳秒，经过一段时间后，这两种时间系统中就会相差n个整秒，n是这段时间内UTC 的积累跳秒数，随时间的变化而变化。由于在GPS 时的起始时刻1980-01-06，UTC 与国际原子时TAI 已相差19 s，因此GPS 时与国际原子时之间总会有19 s 的差异，即TAIGPST=19 s。GPS 已被广泛应用在时间对比，用户通过上述关系，即可获得高精度的UTC 或者TAI时间，国际上有专门的单位在测定并且公布了C0值，其数值一般可以保持在10 ns 以内。