GPS卫星定位测量基础-卫星多普勒定位技术
卫星定位测量技术的发展可归结为三个阶段：卫星三角测量、卫星多普勒定位技术、GPS卫星定位测量。本节重点讲述 卫星多普勒定位技术
1. 卫星三角测量原理
卫星定位测量问世之初，人造地球卫星仅仅作为一种空间的动态观测目标，由地面测站拍摄卫星的瞬间位置而测定地面点的坐标，称为三角测量。类似于摄影测量。
设A、B是地面上的两个已知点，C是待定点，在A、C两个测站上用卫星摄影仪同步拍摄卫星S1的相片，所得得摄影底片，既有卫星S1得在两张相片上的同步影像Sa和Sc,又有某些恒星的影像S*。通过天文年历书可查的恒星S*的坐标，并以此为起算数据在相片上量Sa和Sc的坐标，进而推算方向AS1和CS1,获得同步平面ACS1。用同样的方法观测另一颗卫星S2,可得另一同步平面ACS2。两平面的的交线即弦AC。类似地，在B、C设站，同样观测卫星S1和S2，则可的弦BC。弦AC与弦BC的交点，即为待定点C。如下图
与常规的大地测量测量技术相比，卫星三角测量原理可以实现大陆与海岛间的联测定位，即如果A、B两侧站位于大陆，而C点在远海岛上，这是常规的大地测量技术所不及之处。但因为其数据处理较为复杂，并且定位精度不高，不能获得待定点三维地心坐标，以及成为了过去时。
2.多普勒定位测量（距离差测量）
多普勒效应即为卫星发出的电磁波频率和接收机收到的电磁波频率存在一个差值，如下公式
式中fR 为接收机接收到的频率、fs为卫星发出的频率、V为传播速度、D为卫星和接收机之间的距离。
电磁波的传播速度若以光速c代替的话，上式可以变为
将上式，按泰勒阶数展开，舍去误差较小的高级项，可写为
到此得到了，接收到的频率和卫星发出的频率之间的关系。对于多普勒接收机，会发出一个频率f0的信号，以及一个多普勒常数N。
通过多普勒常数，得到T1时刻和T0时刻，卫星到接收机之间的距离差。运算数学中旋转双曲面的知识，通过三个旋转双曲面的交点，得到接收机的坐标。
参考文献：
[1] 张勤. GPS测量原理以应用[M]. 科学出版社, 2005.
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