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全天候、全球、实时、七维状态参数、三维姿态参数。

时、七维状态参数、三维姿态参数。

导航的概念首先起源于航海事业，其最初的导航的概念首先起源于航海事业，其最初的含义是引导运载体从一个地点航行到另一含义是引导运载体从一个地点航行到另一个地点的过程。

导航的首要问题就是确定个地点的过程。

导航的首要问题就是确定航行体的即时位置，还要测定其速度、时航行体的即时位置，还要测定其速度、时间、姿态等状态参数。

由此可见，导航是间、姿态等状态参数。

由此可见，导航是一种广义的动态定位。

一种广义的动态定位。

卫星导航是用导航卫星发射的导航定位信卫星导航是用导航卫星发射的导航定位信息引导运动载体安全到达目的地的一门新息引导运动载体安全到达目的地的一门新兴科学。

兴科学。

GPSGPS在导航领域的应用，有着比在导航领域的应用，有着比GPSGPS静态定位更为广阔的前景。

静态定位更为广阔的前景。

导航的概念首先起源于航海事业，其最初的含义是引导运载导航的概念首先起源于航海事业，其最初的含义是引导运载体从一个地点航行到另一个地点的过程。

随着时代的变迁，各体从一个地点航行到另一个地点的过程。

随着时代的变迁，各种标志着近代、现代科学技术的众多的运载工具，诸如：

飞机、种标志着近代、现代科学技术的众多的运载工具，诸如：

飞机、火箭、导弹、核潜艇、海洋地球物理调查船、巨型货轮、人造火箭、导弹、核潜艇、海洋地球物理调查船、巨型货轮、人造卫星、宇宙飞船等的相继出现也大大扩展了卫星、宇宙飞船等的相继出现也大大扩展了“导航导航”的概念，的概念，除了保证航行安全外，还需要为载体或者载体中的监视、测量、除了保证航行安全外，还需要为载体或者载体中的监视、测量、装备等系统提供精确的导航信息。

这样在不同的领域先后出现装备等系统提供精确的导航信息。

这样在不同的领域先后出现了许多导航体制与导航仪表。

除了最古老的推算船位导航术外，了许多导航体制与导航仪表。

除了最古老的推算船位导航术外，还有天文导航、无线电导航、惯性导航、卫星导航等。

还有天文导航、无线电导航、惯性导航、卫星导航等。

导航的首要问题就是确定航行体的即时位置，还要测定其速导航的首要问题就是确定航行体的即时位置，还要测定其速度、时间、姿态等状态参数。

由此可见，导航是一种广义的动度、时间、姿态等状态参数。

态定位。

卫星导航是用导航卫星发射的导航定位信息引导运动载体卫星导航是用导航卫星发射的导航定位信息引导运动载体安全到达目的地的一门新兴科学。

安全到达目的地的一门新兴科学。

导航的发展和概念GPSGPS卫星所发出的导航定位信号，是一种可供无数用户卫星所发出的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的空间信息资源；

陆地、海洋和空间的广大用户，只要持有共享的空间信息资源；

陆地、海洋和空间的广大用户，只要持有一种能够接受、跟踪、变换和测量一种能够接受、跟踪、变换和测量GPSGPS信号的接收机，就可以全信号的接收机，就可以全天候和全球性的测量运动载体的七维状态参数（三维坐标、三维天候和全球性的测量运动载体的七维状态参数（三维坐标、三维速度、时间）和三维姿态参数；

其用途之大，影响之大，是任何速度、时间）和三维姿态参数；

其用途之大，影响之大，是任何其他接收装备望尘莫及的；

其他接收装备望尘莫及的；

GPSGPS在导航领域的应用，有着比在导航领域的应用，有着比GPSGPS静态定位更为广阔的前静态定位更为广阔的前景。

与景。

与GPSGPS静态定位相比较，静态定位相比较，GPSGPS导航具有：

用户多样、速度多导航具有：

用户多样、速度多变、定位实时、数据和精度多变等特点。

因此，应该依据变、定位实时、数据和精度多变等特点。

因此，应该依据GPSGPS动动态测量的这些特点，选购适宜的接收机，采用适当的的数据处态测量的这些特点，选购适宜的接收机，采用适当的的数据处理方法，以便获得所要求的运动载体的七维状态参数和三维姿理方法，以便获得所要求的运动载体的七维状态参数和三维姿态参数的测量精度。

态参数的测量精度。

GPS在导航中的应用天文导航天文导航一、恒星的位置与星下点一、恒星的位置与星下点11、恒星的天球坐标（、恒星的天球坐标（）；

）；

22、天球坐标转换为地球坐标天球坐标转换为地球坐标（LBLB）二、船位与星下点的距离测量二、船位与星下点的距离测量三、用船与星下点的距离交绘出船的位置三、用船与星下点的距离交绘出船的位置一、恒星的一、恒星的位置与星下点测位置与星下点测量时间确定星量时间确定星下点位置测量下点位置测量船与两个星下船与两个星下点的距离，交点的距离，交会出船的位置会出船的位置。

NSP1P2S1S2船赤道Zzxyyxo二、船位与星下点的距离测二、船位与星下点的距离测量量测量恒星的垂直角测量恒星的垂直角，计算天顶距计算天顶距Z=90-Z=90-，船与星下点的距离船与星下点的距离用角度用角度ZZ所对的圆弧度量，所对的圆弧度量，11分为分为11海里，即海里，即1.852km1.852km。

三、用船与星下点的距离交三、用船与星下点的距离交绘出船的位置绘出船的位置恒恒星星ZZ地平线地平线船船地心地心星下点星下点距距离离天顶天顶无线电导航无线电导航海岸上设立两个以上的海岸上设立两个以上的无线电发射电台无线电发射电台船上的接收机测量船与船上的接收机测量船与电台的距离或距离差，电台的距离或距离差，交会出船的位置交会出船的位置陆陆地地海海洋洋S1S2S36.2GPS6.2GPS卫星导航原理卫星导航原理GPSGPS导航是一种广义的导航是一种广义的GPSGPS动态定位，从目前的动态定位，从目前的应用看来，主要分为以下几种方法：

应用看来，主要分为以下几种方法：

（11）单点动态定位）单点动态定位（22）实时差分动态定位）实时差分动态定位（33）后处理差分动态定位（用于摄影测量）后处理差分动态定位（用于摄影测量）6.2GPS6.2GPS卫星导航原理卫星导航原理GPSGPS单点动态定位单点动态定位单点动态定位是用安设在一个运动载体上的单点动态定位是用安设在一个运动载体上的GPSGPS信信号接收机，自主地测得该运动载体的实时位置，从号接收机，自主地测得该运动载体的实时位置，从而描述出该运动载体的运动轨迹。

所以单点动态定而描述出该运动载体的运动轨迹。

所以单点动态定位又叫绝对动态定位。

例如，行驶的汽车和火车，位又叫绝对动态定位。

例如，行驶的汽车和火车，常用单点动态定位。

常用单点动态定位。

GPSGPS实时差分动态定位实时差分动态定位实时差分动态定位是用安设在一个运动载体上的实时差分动态定位是用安设在一个运动载体上的GPSGPS信号接收机，及安设在一个基准站上的另一台信号接收机，及安设在一个基准站上的另一台GPSGPS接收机，联合测得该运动载体的实时位置，从接收机，联合测得该运动载体的实时位置，从而描述出该运动载体的运行轨迹，故差分动态定位而描述出该运动载体的运行轨迹，故差分动态定位又称为相对动态定位。

例如，飞机着陆和船舰进港，又称为相对动态定位。

例如，飞机着陆和船舰进港，一般要求采用实时差分动态定位，以满足它们所要一般要求采用实时差分动态定位，以满足它们所要求的较高定位精度。

求的较高定位精度。

6.2GPS6.2GPS卫星导航原理卫星导航原理GPSGPS后处理差分动态定位后处理差分动态定位后处理差分动态定位和实时差分动态定位的后处理差分动态定位和实时差分动态定位的主要差别在于，在运动载体和基准站之间，主要差别在于，在运动载体和基准站之间，不必像实时差分动态定位那样建立实时数据不必像实时差分动态定位那样建立实时数据传输，而是在定位观测以后，对两台传输，而是在定位观测以后，对两台GPSGPS接接收机所采集的定位数据进行测后的联合处理，收机所采集的定位数据进行测后的联合处理，从而计算出接收机所在运动载体在对应时间从而计算出接收机所在运动载体在对应时间上的坐标位置。

例如，在航空摄影测量时，上的坐标位置。

例如，在航空摄影测量时，用用GPSGPS信号测量每一个摄影瞬间的摄站位置，信号测量每一个摄影瞬间的摄站位置，就可以采用后处理差分动态定位。

就可以采用后处理差分动态定位。

6.2.16.2.1单点动态定位原理单点动态定位原理原理：

原理：

由单点动态定位基本方程输入动态用户接收机的初始三由单点动态定位基本方程输入动态用户接收机的初始三维坐标值后，进行线性化，列出伪距观测值的误差方程式，解算维坐标值后，进行线性化，列出伪距观测值的误差方程式，解算接收机瞬时位置。

接收机瞬时位置。

6.2.26.2.2伪距差分动态定位伪距差分动态定位原理：

一台接收机在基准站上，另一台接收机为动态用户接原理：

一台接收机在基准站上，另一台接收机为动态用户接收机。

对卫星同步观测。

基准接收机测得三维位置与该点已收机。

基准接收机测得三维位置与该点已知值比较得改正数，及时将改正数发给动态接收机，动态接知值比较得改正数，及时将改正数发给动态接收机，动态接收机改正所测得位置，叫实时差分动态定位。

收机改正所测得位置，叫实时差分动态定位。

6.2.36.2.3动态载波相位差分测量（动态载波相位差分测量（cmcm级位置精度）级位置精度）设设t1t1为初始时刻，为初始时刻，tt为任意时刻；

为任意时刻；

rr为为基准站接收机，基准站接收机，ii为为动态接收机；

动态接收机；

TT为接收机时间与为接收机时间与GPSGPS标准时间之差；

标准时间之差；

j0j0为参考卫星。

则载波相位动态双为参考卫星。

则载波相位动态双差分方程为式（差分方程为式（6-106-10）：

）：

式中式中tt时运动机星间差分时运动机星间差分-t-t时基站星间差分时基站星间差分-t1-t1时运动机星间差分时运动机星间差分-t1-t1时基站星间差分时基站星间差分=-=-站间站间tt1tt1双差分。

双差分。

若动态用户初始位置已知，则上式右边第二项为若动态用户初始位置已知，则上式右边第二项为00。

设左边为设左边为，两边两边同乘同乘以以c/fc/f，上式变为：

上式变为：

6.3GPS6.3GPS用于测速、测时、测姿态用于测速、测时、测姿态GPSGPS测速测速利用利用GPSGPS信号测得运动载体的运动速度。

根据定位信号测得运动载体的运动速度。

根据定位原理方程，由站星距离的变化率，可以导出运动载体的运行原理方程，由站星距离的变化率，可以导出运动载体的运行速度。

由伪距定位方程对时间求导：

速度。

6.3GPS6.3GPS用于测速、测时、测姿态用于测速、测时、测姿态GPSGPS定时：

定时：

11。

GPSGPS时间精度：

时间精度：

与与UTCUTC之差之差1s1s。

22。

时间比