GPS控制网的设计

第五章 GPS控制网的设计与外业工作GPS定位测量的高精度、高效率和低成本是以测前科学的技术设计和测后精确可靠的数据处理为基础的。

GPS测量的技术设计是按照GPS测量规范要求，兼顾精度、可靠性、经济性等指标，在测量前制定严格、科学、切实可行的布网及观测方案。

GPS设计与施测的依据主要是测量任务书和GPS测量规范。

由于GPS测量属于一门新型的正在发展的技术方法，因此规范中某些条款在执行过程中可以商榷。

但是，GPS测量规范仍旧是我们进行GPS测量的主要技术标准，应按照GPS 测量规范的统一标准，进行GPS网的设计和制定外业工作方案。

5.1 GPS网的构网特点与网形设计一般原则5.1.1GPS网的构网特点GPS网的设计需要考虑诸多因素，其核心是如何高质量低成本完成既定的测量任务。

GPS网的设计包括网形构造、精度、基准等方面的设计，此外，对于外业工作具体实施，还应考虑观测时段、时间、测站位置的选择，接收机的类型及数量，交通后勤等因素。

目前的GPS控制测量，基本上都是采用相对定位的测量方法。

这就需要两台及两台以上的GPS接收机在相同的时间段内同时连续跟踪相同的卫星组，即实施所谓同步观测。

同步观测时各GPS点组成的图形称为同步图形。

不同台数GPS接收机同步观测一个时段，便组成以下各种同步图形结构，如图5-1所示。

总之，当T台接收机同步观测获得的同步图形由n条基线构成，其中n为同步图形是构成GPS网的基本图形。

而在组成图形的n条基线中，只有(T-1)条是独立基线，其余基线均为非独立基线，可由独立基线推算得到。

由此，也就在同步图形中形成了若干坐标闭合差条件，称为同步图形闭合差。

由于同步图形是在相同的时间观测相同的卫星所获得的基线解构成的，基线之间是相关的观测值。

因此，同步图形闭合差不能作为衡量精度的指标，但它可以反映野外观测质量和条件的好坏。

图5-1 同步图形示例在GPS测量中，与同步图形相对应的，还有非同步图形或称为异步图形，即由不同时段的基线构成的图形。

gps控制网设计知识点在现代社会中，全球定位系统（GPS）被广泛应用于导航、测绘、地理信息系统等领域。

而GPS控制网的设计是确保GPS精确度和可靠性的关键因素之一。

本文将介绍GPS控制网设计的重要知识点。

一、GPS控制网的定义和作用GPS控制网是由若干个控制点组成的网络，通过这些控制点精确测量GPS接收机的位置和钟差，以校正接收机的误差。

控制网的主要作用是提供准确的定位和时间参考，以及监控和维护GPS系统的性能。

二、控制网的基本要素1. 控制点：控制点是控制网的基础，通常选取在地理分布广泛、稳定性好的位置。

控制点的坐标和钟差必须经过准确的测量和计算。

2. 基线：基线是连接两个控制点的线段，在GPS测量中起到传输观测数据的作用。

基线的长度和方向确定了控制点之间的相对位置。

3. 接收机：接收机是用来接收并解算来自卫星的信号，并计算出接收机所在位置和钟差的设备。

接收机的选择应考虑其型号、品牌和技术性能。

4. 天线：天线用于接收卫星信号，并将信号传输给接收机。

天线的性能和安装对GPS测量精度有重要影响。

三、控制网的设计流程1. 控制点选定：根据工程需求和测量要求，选择控制点的数量和分布。

控制点应覆盖整个测区，同时考虑到地形、遮挡物和精度要求等因素。

2. 基线设计：通过测量和数据处理，确定各控制点之间的基线长度和方向。

基线的选择应满足工程测量的要求，尽量在控制网中形成三角形或四边形的网络结构。

3. 接收机配置：根据基线长度和精度要求，考虑接收机的品牌、型号和数量。

合理配置接收机，以提高测量效率和精度。

4. 观测和数据处理：根据设计好的网络，进行测量观测，获取控制点的坐标和钟差。

利用数据处理软件进行数据编辑、平差和精度评定等步骤，得到最终结果。

四、控制网的精度控制控制网设计中，精度控制是确保测量成果满足要求的重要环节。

精度控制的关键是合理选择控制点和基线，以及采用适当的观测策略和数据处理方法。

1. 控制点精度：控制点的精度要求取决于工程测量的精度要求和控制网的布设方式。

E级GPS平面控制网技术设计书1、概述本次gps平面控制测量任务和作业容是位于北部松花江主航道北侧，为配合本次控制测量课程设计任务，需在江心岛开发区约4.2平方公里的测区围建立E级GPS平面控制网。

2、测区自然地理概况和已有资料2.１、测区自然地理概况测区位于省市北部松花江主航道北侧，是松花江泛洪区自然形成的梭形岛，为河漫滩湿地。

该岛地理位置优越,南北与市区相望,西隔宾洲铁路桥与太阳岛相望。

测区东西长约4.5公里，南北最宽约1.3公里，面积达4.2平方公里，平均海拔115米，位于松花江中游，属中温带大陆性季风气候，冬长夏短，全年平均降水量569.1毫米，降水主要集中在6-9月，夏季占全年降水量的60%。

四季分明，冬季1月平均气温约零下19度；夏季7月的平均气温约23度。

测区围：测区地理坐标为东经：126度37分—126度40分北纬：45度48分实测围呈不规则形状，围面积约4.2平方公里。

2.2、测区已有资料成果情况测区有google earth卫星遥感图一幅，该图可供图上选点。

此外，测区有校区控制三角点2个，其数据如下：3、测量技术设计依据（1）GB-T-18314-2009《全球定位系统(GPS)测量规》（2）CJJ 73-97《全球定位系统城市测量技术规程》（3）CH 1002-95《测绘产品检查验收规定》（4）CH 1003-95《测绘产品质量评定标准》（5）CH / T1004《测绘技术设计规定》（5）CJJ -8-99《城市测量规》4、使用仪器本次测量采用的GPS接收机型号是南方北极星GPS 9600，该GPS仪接受的信号是L1-C/A码。

其平面精度：5mm+1ppm ，高程精度：10mm+2ppm 。

5、布网方案5.1、布网要求GPS 网相邻点间基线中误差按下式计算：式中(mm)为固定误差；(ppm)为比例误差系数；(km)为相邻点间的距离。

GPS-E 级网的主要技术要求应符合表1规定。

D级GPS控制测量技术要求1、D级GPS控制网的网型设计GPS控制网的网型设计，是保证控制网精度的基础。

首先考虑起算点的位置和图形强度，遵循从整体到局部、分级布网的原则进行布设。

D级GPS控制网中不要求每点之间通视，整个控制网中应联测不少于3个高等级已知点，并根据需要联测一定数量的高程点。

D级GPS控制网最简独立闭合环或附合路线边数及相邻点之间的平均距离如下表：相邻点最小距离可为平均距离的1/3-1/2；最大距离可为平均距离的2-3倍。

2、D级GPS控制网选点埋石D级GPS控制网选点埋石必须遵守下列原则，并按下列规定进行。

1). 选点人员应收集测区地质资料，实地勘察选定点位。

同时考察卫星通视环境与电磁干扰环境，确定可用标石类型、记录点之记有关内容，实地树立标志牌等。

选点（埋石）所占用的土地，应得到土地使用者或管理者的同意。

2)．点位应选择在稳定坚实的基岩、岩石、土层、建筑物顶部等能长期保存、满足观测条件的地点，并做好选点标记。

点位尽可能位于地面，城区内应尽量选在楼顶上，以便于保存和通视。

点位应尽量选在交通便利，方便观测的位置。

3)．选点时应避开环境变化大，测量标志难以永久保存的地点，如易受水淹的河床、低地、靠近铁路、公路、已规划的易受施工影响有剧烈震动的地点。

点位离开铁路的距离应不小于100m。

4). 选点时应避开地质环境不稳定的地区，如断裂破碎带边缘、易发生洪水、滑坡、岩崩区、局部沉降区，有大量物质搬移的矿区、采石场、大量取土、地下水剧烈变化的地点。

5)．选点时应远离发射功率强大的无线发射源、微波信道、高压线等，距离不小于200米，应远离高压输电线和微波无线电传送通道，其距离不得小于50米。

并应实地了解发射源和电磁波影响状况，标注在点之记环视图上。

6)．选点时应避开多路径环境影响，避免靠近水面、树冠、高大建筑物、低洼潮湿等地点，应保证15°以上无遮挡。

50米以内的各种固定与变化反射体应标注在点之记环视图上。

GPS静态测量控制网设计一、概述GPS（全球定位系统）已经成为现代测量技术中不可或缺的重要工具，GPS静态测量控制网是GPS测量的基础。

设计一个合理的GPS静态测量控制网是确保测量精度和可靠性的关键。

二、控制网的选择在设计GPS静态测量控制网时，首先需要选择合适的控制网。

控制网的选择应考虑以下几个因素：1.网格密度：控制网的网格密度应根据测量任务的要求来确定。

一般情况下，密集网络可以提高测量精度，但也会增加测量成本。

2.控制点的分布：控制点的分布应考虑地形地貌的特点和监测要求，避免林木、建筑物等对测量结果的影响。

3.控制网形状：控制网形状的选择应根据工程特点和测量任务来确定，一般情况下选择长方形或正方形网格。

三、测量基线的设置测量基线是控制网的基础，其合理设置对测量结果的精度和可靠性有重要影响。

在设置测量基线时，应考虑以下几点：1.基线长度：基线长度应根据地质地形条件、测量精度要求等因素选择合适的长度。

一般情况下，短基线适用于地形平坦、视线通畅的地区，长基线适用于山区、密林等复杂地形。

2.基线方向：基线方向应考虑测量任务的要求和地形地貌特点，避免遮挡物对测量结果的影响。

3.基线标记：基线标记应清晰明确，便于测量人员进行测量操作。

四、控制点的设置控制点是控制网的关键，其合理设置对测量结果的精度和可靠性起着决定性作用。

在设置控制点时，应考虑以下几点：1.控制点的选取：控制点的选取应根据测量任务的要求和地形地貌条件来确定，避免地形高低起伏、建筑物等对测量结果的影响。

2.控制点的标记：控制点的标记应清晰明确，确保测量人员可以准确找到控制点进行测量操作。

3.控制点的互测：控制点应进行互测，以验证控制点的准确性和可靠性。

五、数据处理数据处理是GPS测量的重要环节，其正确性和高效性对测量结果的精度和可靠性有着至关重要的影响。

在数据处理过程中，应注意以下几点：1.数据的准确性：数据的准确性是保证测量结果准确的前提，应根据实际情况采取合适的方法和工具确保数据的准确性。

GPS测量误差的来源和GPS控制网设计刁芹元(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队　乌鲁木齐830011)摘　要　介绍了GPS测量的各种主要误差源及其影响。

对于精度控制问题,主要讨论的是小型控制网(基线长10～20km),局部地区应用的动态和准动态的差分测量。

关键词　GPS　误差　精度控制 GPS测量误差按其生产源可分3大部分:GPS 信号的自身误差(轨道误差(星历误差)和SA,AS影响);GPS信号的传输误差(太阳光压、电离层延迟、对流层延迟、多路径传播和由它们影响或其他原因产生的周跳);GPS接收机的误差(钟误差、通道间的偏差、锁相环延、码跟踪环偏差、天线相位中心偏差等)。

1　轨道误差(星历误差)和SA,AS影响1.1　轨道误差有关部门提供一定精度的卫星轨道,以广播星历形式传播给用户,从而已知观测瞬间所观测卫星的位置,因而卫星轨道误差与星历误差是一个含义。

卫星星历误差又等效为伪距误差。

由于卫星轨道受地球和日、月引力场、太阳光压、潮汐等摄动力及大气阻力的影响,而其中有的是随机影响,而不能精密确定,使卫星轨道产生误差。

1.2　美国的SA技术与AS影响SA技术是选择可用性(Selective Availability)的简称,它是由两种技术使用户的定位精度降低,即δ(dith2 er)技术和ε(epsilon)技术。

δ技术是人为地施加周期为几分钟的呈随机特征的高频抖动信号,使GPS卫星频率10.23M Hz加以改变,最后导致定位产生干扰误差,ε技术是降低卫星星历精度,呈无规则的随机变化,使得卫星的真实位置增加了人为的误差。

AS技术(Anti-Spoofing)叫反电子欺骗技术,其目的是为了在和平时期保护其P码,不让非授权用户使用;战时防止敌方对精密导航定位作用的P 码进行电子干扰。

1.3　减少星历误差和消除ε技术影响的根本方法利用区域性GPS跟踪网可以确定GPS卫星轨道。

跟踪站地心坐标的误差对卫星轨道的影响是10倍或更大,因此,要提供优于2m精度的卫星轨道要求跟踪站地心坐标的精度优于0.1m。

GPS静态控制网布设GPS网形设计的一般原则：1、GPS网中不应该存在自由基线。

2、GPS网中的闭合条件中基线不可过多。

3、GPS网中应以“每个点至少独立设站观测两次”的原则布网。

4、为了实现GPS网与地面网之间的坐标转换，GPS网至少应与地面网有2个重合点。

5、为了便于观测，GPS点应选择在交通便利，视野开阔、容易到达的地方。

下图是我国全球定位系统测量规范中有关GPS网等级的有关内容：GPS基线向量网的布网形式：GPS网常用的布网形式有以下几种：跟踪站式、会战式、多基准站式（枢纽点式）、同步图形扩展式、单基准站式1、跟踪站式：布网形式：若干台接收机长期固定安放在测站上，进行常年、不间断的观测，即一年观测365天，一天观测24小时，这种观测方式很象是跟踪站，因此，这种布网形式被称为跟踪站式。

2、会战式：布网形式：在布设GPS网时，一次组织多台GPS接收机，集中在一段不太长的时间内，共同作业。

在作业时，所有接收机在若干天的时间里分别在同一批点上进行多天、长时段的同步观测，在完成一批点的测量后，所有接收机又都迁移到另外一批点上进行相同方式的观测，直至所有的点观测完毕，这就是所谓的会战式的布网。

3、多基准站式布网形式：所谓多基准站式的布网形式就是有若干台接收机在一段时间里长期固定在某几个点上进行长时间的观测，这些测站称为基准站，在基准站进行观测的同时，另外一些接收机则在这些基准站周围相互之间进行同步观测。

4、同步图形扩展式布网形式：同步图形扩展式就是多台接收机在不同测站上进行同步观测，在完成一个样时段的同步观测后，迁移到其它的测站上进行同步观测，每次同步观测都可以形成一个同步图形，在测量过程中，不同的同步图形间一般有若干个公共点相连，整个GPS网由这些同步图形构成。

采用同步图形扩展式布设GPS基线向量网时的观测作业方式主要以下几种式：点连式、边连式、网连式、混连式。

（1）点连式：观测作业方式：所谓点连式就是在观测作业时，相邻的同步图形间只通过一个公共点相连。

神华国能伊犁热电联产2×350MW燃煤发电工程厂区控制网施工技术措施批准审核编制中国能源建设集团山西国源电力检测有限公司二〇一六年五月目录一、工程概况 (1)二、测量依据 (1)三、组织机构 (1)四、相关要求 (1)五、作业程序及步骤 (2)六、作业所需要的工具、材料 (8)七、施测人员资格及要求： (9)八、质量检查： (9)九、安全文明施工保证措施： (10)十、控制网的保护管理措施： (10)十一、环境保护措施： (10)附图表 (10)厂区控制网施工技术措施一、工程概况1、目的任务国网能源伊犁煤电有限公司2×350MW热电联产项目现因厂区2009年11月所布设的九个控制点被破坏（现存一个控制点K9，精度未知），需要厂区平面控制网及高程控制网在原厂区控制点基础上进行控制网的重建。

厂区2009年所设平面控制网等级为GPS网E级，高程控制网等级为一级。

采用坐标系为1954北京坐标系 (高斯投影3度27带,中央子午线81°),1956黄海高程系。

重建的控制网采用与厂区原有控制网一致的坐标高程系统。

平面控制等级为四等（GPS 网D级），高程控制等级为水准三等。

2、人员组织二、测量依据1、《电力建设施工质量验收及评定标准（第一部分：土建工程）》（DL/T5210.1-2012）；2、《工程测量规范》（GB50026-2007）；3、《全球定位系统(GPS)测量规范》（GBT 18314-2009）；4、厂区原设控制点资料；5、厂区总平面及竖向布置图。

2.根据总平面图和有关施工图纸，结合测量控制网及现场条件确定定位放线和高程控制方法。

3.根据建筑物的平控制，按建筑物、构筑物特点，布置成三角网。

4.测量过程中要加强复核工作并做好外业数据记录。

测量工作结束后，及时做好资料整理。

5.施测仪器须具有合格检定证书，施测前要进行校核，满足精度要求方可使用。

6.厂区控制网施测过程应联测原有控制点，并对原有控制点的数据进行改正。

1.1.1 GPS 测量按精度应划分为AA、A、B、C、D、E 级，布网时可以根据控制测量的精度要求逐级布网。

B 级主要用于局部变形监测和各种精密工程测量，也可以作为建立国家空间大地测量控制网的基础。

1.1.2 各级网相邻点间弦长精度应按公式1.1.1 计算σ= a2 +(b.d) 2 (1.1.1)式中σ——基线弦长标准差(mm)a——固定误差(mm)b ——比例误差(mm/km)d ——相邻点距离(km)1.1.3 各等级网的精度指标应满足表4.1.3 的规定。

精度分级表1.1.1 等级固定误差a (㎜) 比例误差系数AA ≤3 ≤0.01A ≤5 ≤0.1B ≤8 ≤1C ≤10 ≤5D ≤10 ≤10E ≤10 ≤201.2.1 控制网设计应视其目的，预期达到的精度，作业时卫星的可见性，成果的可靠性，以及参加作业的接收机台数，交通等后勤条件，按照优化设计的原则进行。

1.2.2 控制网的设计应满足下列准则：(1) 精度设计应满足表1.1.1 中相应等级的指标；(2) 按下式计算的网的平均可靠率r 应大于0.25~ rr (1.2.2)n式中 r ——控制网中多余观测数；n ——控制网中的总观测数。

(3) 基准设计应满足投影变形限值的要求。

1.2.3 控制网应由一个或者若干个独立观测环构成。

当网的可靠性和精度要求较高时，宜采用三角形网或者大地四边形网；当精度要求较低时,可采用四边形网、导线环、附合路线或者包括这些布网形式的混合网。

普通不得用单基线定点。

1.2.4 AA、A、B 级控制网普通应布设成连续网，除边缘点外，每点的连接点应不少于3 个。

1.2.5 控制网同步图形之间的连接应采用边联式或者网联式。

当精度要求不高时，也可采用点联式布网，但应加强全网定位结果的检核，防止粗差浮现。

1.2.6 控制网最简独立闭合环或者附合路线边数应符合表 1.2.6 的规定。

最简独立环或者附合路线边数的规定表 1.2.6等级闭合环或者附合路线边数E≦10D≦8A≦5C≦6B≦61.2.7 各级 GPS 控制网相邻点间平均距离应符合表 1.2.7 的规定。

GPS控制网技术设计方案课程设计说明书设计题目：鞍山市及周边E级GPS操纵网技术设计书学院、系：资源与土木工程学院专业班级：测绘工程2020-2学生姓名：张贺指导教师：宁殿民杨凤芸成绩：2010年12 月31 日名目一、作业目的及任务............................................................................ - 1 -二、测区概况........................................................................................ - 1 -三、测量依据、原那么........................................................................ - 4 -四、技术指标........................................................................................ - 4 -五、技术设计内容步骤........................................................................ - 8 -六、高程操纵的布设...........................................................................- 11 -七、1:500测区地势图测绘................................................................ - 12 -八、工作进程、时刻安排.................................................................. - 12 -九、检查验收...................................................................................... - 13 -十、上交资料...................................................................................... - 13 - 十一、经费预算............................................................................ - 14 -一、作业目的及任务为满足鞍山市及周边的规划设计用图的需要，受鞍山市委市政府〔甲方〕托付，辽宁科技大学资源与土木工程学院测绘工程08级学生〔乙方〕承揽1：500、1：2000数字化地势图测量任务。

GPS控制网的设计原理与应用1. 简介GPS（全球定位系统）控制网是由一组参考站点组成的网络，用于测量和监控全球范围内的GPS信号。

它主要用于提供高精度的地理信息和定位服务，广泛应用于航空、航海、测绘、交通、农业等领域。

2. 设计原理GPS控制网的设计原理主要包括以下几个方面：2.1 参考站点的布局参考站点是GPS控制网的基础，它们被布置在不同的地理位置，通过接收卫星信号来测量和监控GPS信号。

参考站点的布局应该合理，以覆盖特定区域内的目标区域。

通常，参考站点的间距需要根据地理条件、信号强度和精度要求等因素进行调整。

2.2 数据采集与处理参考站点通过接收卫星信号后，会将信号数据进行采集并传输到数据中心进行处理。

数据中心通过特定的算法和模型，对采集到的数据进行处理和分析，以获得更精确的地理位置信息和定位结果。

2.3 精度控制与校正GPS控制网的设计原理还包括精度控制和校正。

GPS信号在传输过程中会受到多种因素的影响，如大气、地形、建筑物等，这些因素可能会导致信号误差。

为了保证精确的定位结果，GPS控制网需要进行精度控制和校正，通过校正模型和算法来修正信号误差，提高定位的准确度。

3. 应用GPS控制网的应用十分广泛，主要包括以下几个方面：3.1 航空航海在航空航海领域，GPS控制网被用于导航、飞行路径规划、飞机定位等方面。

通过精确的定位信息，可以确保飞机和船只在空中或海上的准确位置，提高飞行安全性。

3.2 测绘与地理信息系统GPS控制网在测绘和地理信息系统中也是非常重要的。

通过在参考站点上设置GPS接收器，可以实时获取高精度的地理位置信息，用于测绘边界、制作地图、进行地理数据分析等。

3.3 交通与导航GPS控制网在交通和导航领域也有广泛应用。

通过GPS定位，可以提供实时的交通信息和导航指引，帮助驾驶员选择最佳的路线、避开拥堵和事故，并提高交通流畅性和安全性。

3.4 农业在农业领域，GPS控制网可以应用于精准农业管理。

gps控制网测量实施方案GPS控制网测量实施方案。

一、引言。

GPS（全球定位系统）是一种通过卫星信号来确定地面位置的技术，它在测量领域有着广泛的应用。

在测量工程中，GPS控制网是一种重要的测量基准，能够提供高精度的位置信息。

本文将介绍GPS控制网测量的实施方案，包括网络设计、测量方法、数据处理等内容。

二、网络设计。

1. 网络布设。

GPS控制网的布设需要考虑到测量区域的地形、地物、遮挡物等因素。

一般来说，需要选择高处、开阔的地点来布设控制点，以保证信号的稳定和覆盖范围的广泛性。

同时，需要根据测量需求确定控制点的数量和位置，以保证整个测量区域的覆盖。

2. 控制点选取。

控制点的选取需要考虑到其地理位置、地貌特征、便于观测等因素。

通常情况下，需要选择地势平坦、无遮挡物的地点作为控制点，以保证GPS信号的稳定性和精度。

同时，需要根据测量任务的要求确定控制点的数量和分布，以保证整个测量区域的覆盖。

三、测量方法。

1. 观测方式。

GPS控制网的观测方式一般包括静态观测和动态观测两种。

静态观测适用于对控制点进行长时间、高精度的观测，能够提供较为精确的位置信息；动态观测适用于对移动目标进行实时定位，能够提供动态位置信息。

根据测量任务的要求，选择合适的观测方式进行测量。

2. 数据采集。

在进行GPS控制网测量时，需要对控制点进行数据采集，包括卫星信号的接收、位置信息的记录等。

同时，需要进行数据的质量控制，排除掉异常数据，保证采集到的数据的准确性和可靠性。

四、数据处理。

1. 数据处理流程。

数据处理是GPS控制网测量中的关键环节，包括数据的预处理、平差计算、精度评定等步骤。

在进行数据处理时，需要根据实际情况选择合适的数据处理方法，保证数据处理的准确性和有效性。

2. 结果分析。

经过数据处理后，需要对处理结果进行分析，评定控制点的位置精度、测量精度等指标。

根据分析结果，可以对测量结果进行修正和优化，以提高测量的精度和可靠性。

五、总结。

第三节GPS控制网的建立与技术设计一、GPS控制网的建立通常将应用GPS卫星定位技术建立的控制网称为GPS网。

与常规方法相比，应用GPS卫星定位技术建立控制网的主要特点是：1．采用相对定位方法，即若干台GPS接收机同步观测，确定各点之间的相对位置，并采用载波相位测量，从而得到高精度的测量结果。

2．GPS测量不要求各点之间互相通视，使得控制点的点位选定灵活方便。

3．GPS测量可以全天候进行，不论白天黑夜或晴天雨天，均能正常工作，使得测量工作更具有计划性。

4．观测时间短，当测站之间的距离小于30km时，同步观测1～2h便可得到较好的观测成果；当测站之间的距离小于10km时，还可采用快速定位方法，观测时间可以缩短为10—20min，甚至更短。

5．GPS测量的观测数据是自动记录的，GPS基线向量的计算和GPS网的平差计算的自动化程度很高。

目前大致可以将GPS控制网分为两大类：一类是国家或区域性的高精度的GPS控制网。

（相邻点的距离通常是从数千公里至数百公里），其主要任务是作为高精度三维国家大地测量控制网，以求定国家大地坐标系与世界大地坐标系的转换参数，为地学和空间科学等方面的科学研究工作服务；或者是对GPS网进行重复观测，用以研究地区性的板块运动或地壳形变规律等问题。

另一类是局部性的GPS控制网，包括城市或矿区GPS控制网，或其它工程GPS控制网。

一般来说，这类GPS网中相邻点间的距离为几公里至几十公里，其主要任务是直接为城市建设或工程建设服务。

GPS控制网的建立按其工作性质可以分为外业工作和内业工作两大部分。

外业工作主要包括选点、建立测站标志、野外观测作业等；内业工作主要包括GPS控制网的技术设计、数据处理和技术总结等。

也可以按工作程序大体分为GPS网的技术设计、仪器检验、选点与建造标志、外业观测与成果检核、GPS网的平差计算以及技术总结等若干个阶段。

尽管GPS测量具有一些优越性，但为了得到可靠的观测成果，也必须有科学的技术设计，严谨的作业管理和工作作风，且GPS测量也应遵循统一的规范。

卫星定位平面控制网的建立具有全球导航定位能力的卫星定位导航系统称为全球卫星导航系统，英文全称为Global Navigtion Satallite System，英文缩写GNSS。

目前已有的导航系统有：美国的全球卫星定位系统（GPS）：（24＋6）；俄罗斯的全球卫星导航系统（GLONASS）：（30）。

正在发展的有欧盟的伽利略全球卫星定位系统（GALILEO）：（27＋3）；中国的北斗卫星导航系统（COMPASS）：（30＋5）。

本任务主要认识全球卫星定位系统（GPS）的原理与完成工程建设平面控制网的建立。

一、GPS定位系统的组成GPS的整个系统由空间部分、地面监控部分、用户部分三大部分组成，如图1.2.1。

图1.2.1 GPS定位系统的组成1.空间部分如图1.2.2所示，GPS的空间部分由24颗工作卫星组成GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为可活动的备用卫星。

这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道平面上绕地球运行，各轨道面之间夹角为60°，运行轨道平均高度为20 200 km，卫星运行周期11 h 58 min（12恒星时）。

这样的布局可以保证地球上任一点，任意时刻可以收到4颗以上卫星信号，实现实时定位。

图1.2.3为工作卫星外形，主要作用是向地面用户连续不断发射用于定位导航的卫星信号。

2.地面监控部分GPS的监控部分是由分布在全球的若干个跟踪站构成的监控系统组成，根据作用不同，监控系统由1个主控站、5个监控站、3个注入站组成。

图1.2.2 GPS卫星星座分布图1.2.3 GPS工作卫星（1）主控站设立在美国科罗拉多的法尔孔空军基地。

它的作用是根据各监控站对GPS卫星的观测数据，计算出各卫星的星历、卫星状态、钟差改正等参数，并将这些数据通过注入站注入卫星中；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作。