1、1衛(wèi)星導航定位基礎(chǔ)衛(wèi)星導航定位基礎(chǔ)王王 堅堅中國礦業(yè)大學2013年中國礦業(yè)大學2衛(wèi)星定位基本原理n 大地測量學-測的是什么?n大地測量學/衛(wèi)星大地測量歷史回顧n 地球的形狀n 物理大地測量與地球重力場確定中國礦業(yè)大學3大地測量學-測的是什么?一門測量與描繪地球表面的科學 描繪地球的重力場及其時-空變化 Moredetail：1.定位2.地球重力場及內(nèi)部結(jié)構(gòu)更精確的描述地球形狀3.時變 (包括：位置及重力場的時變規(guī)律).中國礦業(yè)大學4Geodesy(Vanicek 1980)中國礦業(yè)大學5大地測量學 vs.測繪學區(qū)別n大地測量學 : 研究地球形狀，為國家及全球制圖及科學研究提供服務(wù)；n測繪學：將

2、地球考慮成平面，在此基礎(chǔ)上進行測圖與相關(guān)服務(wù) 中國礦業(yè)大學6衛(wèi)星大地測量主要內(nèi)容：n采用大地測量的原理描述衛(wèi)星的運動（時空變化，軌道） n利用衛(wèi)星提供的衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)更好的描述地球中國礦業(yè)大學7現(xiàn)代大地測量學現(xiàn)代大地測量學是一門綜合性的學科，應用航天、航空及地面多源觀測數(shù)據(jù)研究：n地球的形狀及尺寸；n地球及其衛(wèi)星的運動及其變化；n在地球坐標系中，精密確定地面點及物體的位置及速度，對其衛(wèi)星進行定軌； n應用數(shù)學、物理、天文及計算機科學理論，研究成果的工程應用。中國礦業(yè)大學8地球表面形態(tài)的描述(測量與描繪地球表面)n研究小范圍應用時, 地球表面可以認為是平面；n當需要考慮地球曲率但小于km 范圍時，

3、可假定地球為球形表面；n橢球表面 最好表達地球形狀的數(shù)學模型,用于大范圍應用.中國礦業(yè)大學9 aaba = length of semi-major axis (lies in Equatorial Plane)b = length of semi-minor axis (coincides with Rotation AxisEquatorialPlaneRotation AxisSpheroid or Ellipsoid中國礦業(yè)大學10大地水準面(描繪地球的重力場)n重力等勢面反映地球內(nèi)部物質(zhì)分布，更加有用，其形狀等價于平均海平面；n大地水準面上所有點具有相同的重力勢；n由于地球內(nèi)部物質(zhì)的不均勻分布，導致，大地水準面的形狀是不規(guī)則的表面。中國礦業(yè)大學11n很難在大地水準面上進行計算及應用，因此，采用橢球面近似大地水準面；n各個國家采用不同的橢球體，國土范圍內(nèi)，盡量接近大地水準面。大地水準面與橢球面 WGS-84 就是美國發(fā)射衛(wèi)星使用的計算橢球，在全球范圍內(nèi)擬合大地水準面最好GeoidEllipsoid19m26m中國礦業(yè)大學12GPS學科所屬GPS研究屬于衛(wèi)星大地測量學研究范疇,主要研究內(nèi)