本章导读

•基本要求　理解伪距定位、载波相位定位、实时动态差分定位的基本原理；了解Zenith 20GNSSRTK的基本操作。

•重点　测距码的分类及其单程测距原理，实时动态差分定位的基本原理。

•难点　单程测距，测距码测距，载波信号测距，载波相位测量整周模糊度N0，单频接收机、双频接收机。

GNSS是全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System）的缩写。目前，GNSS包含了美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的Compass（北斗）和欧盟的Galileo系统，可用的卫星数目达到100颗以上。2020年6月23日北斗三号最后一颗（第30颗）全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空并发射成功，2020年7月31日北斗三号全球卫星导航系统建成并向全球开通运营。北斗三号卫星导航系统提供两种服务方式，即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区中免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10 m，授时精度为50 ns，测速精度为0.2 m/s。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

1)GPS

GPS（Global Positioning System）始建于1973年，1994年投入运营，其24颗卫星均匀分布在6个相对于赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上，每个轨道上有4颗卫星运行，它们距地球表面的平均高度为2万km，运行速度为3 800m/s，运行周期为11 h 58min 2 s。每颗卫星可覆盖全球38%的面积，卫星的分布，可保证在地球上任意地点、任何时刻、在高度15°以上的天空能同时观测到4颗以上卫星，如图8.1（a）所示。(www.daowen.com)

图8.1　GPS卫星星座与绝对定位原理

2)GLONASS

GLONASS始建于1976年，2004年投入运营，设计使用的24颗卫星均匀分布在3个相对于赤道的倾角为64.8°的近似圆形轨道上，每个轨道上有8颗卫星运行，它们距地球表面的平均高度为1.9万km，运行周期为11 h 16 min。

3）Compass（北斗）

Compass始建于2000年，2000年10月31日第一颗北斗导航试验卫星“北斗-1A”发射成功。2009年北斗三号工程正式启动建设，2020年6月23日北斗三号工程最后一颗卫星发射成功。北斗导航系统现有在轨卫星55颗，其中北斗三号工程有30颗卫星，它们由24颗中圆地球轨道卫星MEO（高度约为2万km）、3颗地球静止轨道卫星GEO（高度约为3.6万km）、3颗倾斜地球同步轨道卫星IGSO（高度约为3.6万km）三号星座组成。中圆地球轨道卫星运行在3个轨道面上，轨道面之间相隔120°均匀分布。