GPS控制网布设原理与方法 ppt课件

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GPS基本原理及RTK步骤教材PPT课件(PPT53页)

静态测量
GPS静态测量，是利用测量型GPS接收机进行定位测量的一种。主要用于建立各种的控制网。进行GPS静态测量时，认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位置是静止，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量，通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。在测量中，GPS静态测量的具体观测模式是多台接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间由40分钟到几十小时不等。
RTK
RTK(Real Time Kinematic)---实时动态载波相位差分定位技术。
RTK测量系统是GPS测量技术与数据传输技术构成的组合系统，RTK定位技术就是基于载波相位观测的实时动态差分定位技术，它能够实时实实地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。
GNSS主要应用
1. 大地测量（控制测量） 2. 测图根点、地形测图、工程放样——单人即可操作、精
度均匀、工作效率高、实时显示位置信息、导航信息 3. 无验潮测水深 4. 水下地形测量随着RTK技术的出现，使得水上测量采用
GPS无验潮测量方式工作成为可能。采用此种方式不仅可以避免定位系统和测深系统之间的延迟误差，而且由于无验潮，使得内业处理更简单、方便 . 5. 道路方面的应用——可进行复杂的线路测量、只需要输入线路要素即可生成复杂的道路曲线 6. 电力方面应用——应用于电力部门，进行电力勘测，塔杆放样
四、坐标参数
1、坐标系统复用：dam文件导入、二维码分享、预定义列表
目前工作的、及正在发展的卫星导航定位系统
美国的全球定位系统（GPS
Global Positioning System）
俄罗斯的全球卫星导航系统（GLONASS）

《GPS定位原理》课件

《GPS定位原理》PPT课件
欢迎来到《GPS定位原理》PPT课件！我们将介绍全球定位系统（GPS）的工作原理以及其广泛应用于航空、海运和陆地交通等领域的重要性。
什么是GPS
GPS是全球定位系统，是由美国国防部研制和管理的全球性卫星导航定位系统。
GPS定位Байду номын сангаас理
通过计算卫星信号的发送和接收时间以及接收机的速度，确定位置。至少需要接收4个卫星信号。
GPS信号
每个GPS信号都包含卫星的编号、时钟、位置和发射时间等重要信息。
GPS接收机
GPS接收机通过接收GPS信号并计算位置来实现定位功能。至少需要接收4个卫星信号。
GPS应用
GPS广泛应用于航空、海运、陆地交通、野外探险等领域。也常用于导航、地图、疫情追踪等应用中。
总结
GPS定位原理基于卫星发射的信号计算位置，至少需要接收4个卫星的信号进行定位。GPS应用广泛，包括航空、陆地交通、野外探险等领域。

第4-1章-GPS工作原理PPT课件

自动跟踪技术
工作原理及特点
-
1
内容
GPS常用术语 GPS基本工作原理
GPS主要特点
-
2
GPS常用术语
坐标 coordinate
有2维、3维两种坐标表示，当GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时，它能计算出本地的3微坐标：经度、纬度、高度，若只能收到3颗卫星的信号，它只能计算出2维坐标：精度和纬度，这时它可能还会显示高度数据，但这数据是无效的。
1.GPS在道路工程中的应用由于无需通视，可构成较强的网形，提高点位精度，同时对检测常规测量的支点也非常有效。GPS技术在隧道测量中也具有广泛的应用前景，GPS测量无需通视，减少了常规方法的中间环节，因此，速度快、精度高，具有明显的经济和社会效益
-
52
GPS基本工作原理
1.GPS在道路工程中的应用
13
整点报时，每4秒1响
Big Ben，伦敦， 1859年建立
广播电台同步向全英国播报钟声
14
一天，一个富家女孩被一伙劫匪绑架，送往某处藏匿……
15
木制楼梯吱吱响，可能是个旧楼。该听到听1收0音楼机了，吧缓？
解一下紧张 ~~~
跟着数羊睡觉吧， 1，2，3，……， 11，12，13！一定是数错了！
GPS在道路工程中的应用，目前主要是用于建立各种道路工程控制网及测定
航测外控点等。随着高等级公路的迅速发展，对勘测技术提出了更高的要求，
由于线路长，已知点少，因此，用常规测量手段不仅布网困难，而且难以满
足高精度的要求。目前，国内已逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制
网，然后用常规方法布设导线加密。实践证明，在几十公里范围内的点位误
劫匪打开收音机……

精品课程GPS原理及应用-第4章 GPS卫星定位原理ppt课件

GPS载波相位测量的基本原理
在某一时刻ti，卫星信号的相位等于本机振
荡器产生的基准相位：
；相同
时刻接收的GPS卫星信号的载波相位为
，那么
因此，信号传播距离为
由于卫星与地球间的相对运动，接收的
卫星信号的频率因多普勒频移而产生变化，与基准信号频率不同。
将接收的卫星信号与产生的基准信号混频，得到差频的中频信号，其相位值即为2个信号间的相位差。因此通过测定该中频信号的相位便可获得所需的相位差。
上式可以表示为
与伪距观测方程相同，测站与卫星之间的几
何距离也是坐标的非线性函数。同样，可取
测站坐标的近似值
，将其线性化后
有
将上式带入到
得线性化的载波相位观测方程为
机钟面时收到卫星信号后产生的基准信
号相位为。这时相应于历元t的相位观
测量，应当等于接收机基准信号相位
与卫星发射信号相位之差减去相应于初始
历元t0的相位差整周数
。即有
式中：称为整周未知数〔或整周模糊度）。
卫星钟和接收机钟0.0016HZ～0.016HZ。由于信号由
用距离交会的方法求解P点的三维坐标〔x,y,z〕的观测方程为：
(j=1,2,3,4)
在GPS定位中，GPS卫星是高速运动的卫星，其坐标值随时间在快速变化着。需要实时地由GPS卫星信号测量出测站至卫星之间的距离，实时地由卫星的导航电文解算出卫星的坐标值，并进行测站点的定位。
距离测量主要采用2种方法：一种方法是测量GPS卫星发射的测距码信号达到用户接收机的传播时间，即伪距测量；另一种方法是测量具有载波多普勒频移的 GPS卫星载波信号与接收机产生的参考载波信号之间的相位差，即载波相位测量。通过对4颗或4颗以上的卫星同时进行伪距或相位的测量，即可推算出接收机的三维位置。采用伪距观测量定位速度相对较快，而采用载波相位观测量定位精度相对较高。

GPS卫星定位的基本原理PPT课件

c (ba )（io n 4 -4）tr o p
将式（4-3）代入式（4-4），即得实际距离系式为
i o n t r o （p 4c v -t 5a ）c v t b
和伪距
之间的关
18
GPS测量定位技术
二、伪距法定位的原理
如果已知卫星的钟差和v t a接收机的钟差，v又t b 可精确求得电离层折射改正和对流层折射改正，那么测定了伪距，就可求得实际距离。实际距离与卫星坐标（x、y、z）和接收机坐标（X、Y、Z）之间又有下列关系：
4
GPS测量定位技术
二、单点定位和相对定位
GPS单点定位也叫绝对定位，就是采用一台接收机进行定位的模式，它所确定的是接收机天线在WGS－84世界大地坐标系统中的绝对位置，所以单点定位的结果也属于该坐标系统。
GPS单点定位的实质，即是空间距离后方交会。对此，在一个测站上观测3颗卫星获取3个独立的距离观测量就够了。但是由于GPS采用了单程测距原理，此时卫星钟与用户接收机钟不能保持同步，所以实际的观测距离均含有卫星钟和接收机钟不同步的误差影响，习惯上称之为伪距。其中卫星钟差可以用卫星电文中提供的钟差参数加以修正，而接收机的钟差只能作为一个未知参数，与测站的坐标在数据的处理中一并求解。因此，在一个测站上为了求解出4个未知参数（3个点位坐标分量和1 个钟差系数），至少需要4个同步伪距观测值。也就是说，至少必须同时观测4颗卫星。
16
GPS测量定位技术
二、伪距法定位的原理
为了解决定位问题，首先需将观测时得到的伪距改正为卫星至接收机之间的实际距离。
设卫星钟的瞬时读数为时发出信号，t a 其正确的标准时刻
为； a 该信号到达接收机的时间为，t 其b 正确的标准时刻为。

《GPS卫星定位原理》课件

未来发展趋势
展望GPS技术在未来的发展前景，例如更多的卫星部署和增强的定位精度。
六、总结
1
GPS发展前景
分析GPS技术的未来发展趋势和潜在应用领域。
2
未来应用前景
展示GPS在未来可能应用的新领域，如自动驾驶和物联网。
3
GPS的优缺点
总结GPS技术的优点和限制，以便更好地了解其适用性。
介绍GPS接收机的基本组成部分，如天线、前置放大器和数字处理器。
GPS接收机原理
解释GPS接收机如何接收和解码 GPS信号以获取定位信息。
GPS接收机误差
讨论GPS接收机常见的误差源，如大气延迟和多径效应。
四、GPS定位原理
1
GPS定位方法
详细介绍GPS定位的原理和常用的定位算法，如三角测量和差分定位。
2
GPS定位误差
列举影响GPS定位精度的因素，如卫星几何、钟差和接收机误差。
3
GPS定位精度提高方法
提供改善GPS定位精度的方法，如增加卫星数量和使用差分GPS技术。
五、GPS应用
军事领域应用
说明GPS在军事上的多种应用，如导航、目标定位和军事行动协调。
民用领域应用
介绍GPS在民用领域中的广泛应用，如车载导航、运动追踪和位置服务。
解释GPS系统Байду номын сангаас的卫星、地面控制和用户设备的组成部分。
二、GPS信号
1 GPS信号结构
详细说明GPS信号的多频带结构和每个频段的作用。
2 GPS信号属性
列举GPS信号的属性，例如码类型、数据速率和功率。
3 GPS信号发射
概述GPS卫星如何发射信号并覆盖整个地球。
三、GPS接收机

GPS原理与应用PPT课件

来适应车队管理的需要。
18
最近，越来越多普通消费者买得起的GPS接收器出现了。随着技术的进步，这些设备的功能越来越完善，几乎每月都有新的功能出现，但价格在下跌，尺寸也越来越小了。
消费类GPS手持机的价格从几百元到几千元不等，它们基本上都有12个并行通道和数据功能。有些甚至能与便携电脑相连，可以上传/下载GPS信息，并且使用精确到街道级的地图软件，可以在PC的屏幕上实时跟踪你的位置或自动导航。
29
6．信号干扰
要给予你一个很好的定位，GPS接收器需要至少 3～5颗卫星是可见的。如果你在峡谷中或者两边高楼林立的街道上，或者在茂密的丛林里，你可能不能与足够的卫星联系，从而无法定位或者只能得到二维坐标。同样，如果你在一个建筑里面，你可能无法更新你的位置，一些GPS接收器有单独的天线可以贴在挡风玻璃上，或者一个外置天线可以放在车顶上，这有助于你的接收器得到更多的卫星信号。
Colorado springs
5 5
Hawaii
Ascencion
Diego Garcia
kwajalein
9
3．GPS信号接收机 GPS 信号接收机的任务是：能够捕获到按
一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。
在商业领域，消费类GPS主要用在勘测制图，航空、航海导航，车辆追踪系统，移动计算机和蜂窝电话平台等方面。
17
勘测制图由一系列的定位系统组成，一般都要求特殊的GPS设备。
在勘测方面的应用有：结构和工程勘测、道路测量和地质研究。收集到的数据可以以后再估算，也可以在野外实时使用。制图过程中使用大量的 GIS数据库的数据，还有纸质地图的数据。许多商业和政府机构使用GPS设备来跟踪他们的车辆位置，这一般需要借助无线通信技术。一些GPS 接收器集成了收音机、无线电话和移动数据终端

GPS卫星定位基本原理PPT课件

p1(Tp1 ) i (T i ) f (Tp1 T i )
于是由式（）可得
i p1
(T
)
p1(Tp1) i (T i )
f
(Tp1
Ti)
f
•
i p1
第19页/共115页
(4.2.11)
第四章 GPS定位的基本原理
式（）中的τ是在卫星钟和接收机钟同步的情况下，卫星信号的传播时间。由于卫星信号的发射历元是未知的，因此需要根据已知的观测历元tp1 （顾及对流层和电离层延迟改正）按下式计算信号的传播时间：
第2页/共115页
第四章 GPS定位的基本原理
◆相对定位。确定同步跟踪相同的GPS信号的若干台接收机之间的相对位置的方法。可以消除许多相同或相近的误差，定位精度较高。但其缺点是外业组织实施较为困难，数据处理更为烦琐。在大地测量、工程测量、地壳形变监测等精密定位领域内得到广泛的应用。
在绝对定位和相对定位中，又都包含静态定位和动态定位两种方式。为缩短观测时间，提供作业效率，近年来发展了一些快速定位方法，如准动态相对定位法和快速静态相对定位法等。
第9页/共115页
第四章 GPS定位的基本原理
◆根据载波相位观测观测得出的伪距载波相位观测值：测量接收机接收到的、具有多
普勒频移的载波信号，与接收机产生的参考载波信号之间的相位差。
载波的波长远小于码的波长，在分辨率相同(1%)的情况下，载波相位的观测精度远较码相位的观测精度为高。对于 L1和L2载波，其波长分别为 0.19m和0.24m，则相应的观测精度为1.9mm和2.4mm。
i p1
c(
i p1
trop
ion )
由式（）、（）和式（）可得

《GPS网的布设》课件

设备安全
确保GPS设备在运输、安装和使用过程中不受损坏，特别是在恶劣环境下更应加强设备保护。
数据安全
对采集的GPS数据应进行加密处理，防止数据泄露和被篡改。
精度要求
定位精度
根据实际需求选择合适的GPS设备，确保定位精度满足工程要求。
时间精度
在动态监测中，时间精度对数据的处理和分析至关重要，应选择高时间精度的GPS设备。
02
GPS网布设的原则和流程
布设原则
精度原则
GPS网布设应满足测量精度要求，确保网的整体精度和局部精度均达
到预定标准。
可靠性原则
GPS网应具备足够的可靠性，确保在各种环境和条件下都能稳定运行
，不受干扰。
经济性原则
在满足精度和可靠性要求的前提下，应尽量降低布设成本，提高经济
效益。
灵活性原则
布设流程
设备配置
根据需求和站点数量，配置相应的GPS接收机和辅助设备。
数据采集
在选定的站点进行数据采集，记录观测数据和相关参数。
数据处理
对采集的数据进行预处理、基线解算、网平差等处理，得到最终成果。
布设流程
质量检查
对处理后的成果进行质量检查，确保满足精度和可靠性要求。
成果输出
根据项目需求，输出相应的测量成果和报告。
卫星几何分布
选择卫星分布良好、几何强度高的时段进行观测，以提高定位精度。
天气条件
避开恶劣天气和电磁干扰严重的时段，确保观测质量。
观测计划制定
Hale Waihona Puke 制定原则根据选点分布、时段长度、交通状况等因素制定观测计划。
计划内容
包括观测时间、观测点位、观测人员、设备准备等内容。

《GPS控制网的建立》课件

可以采用基于云端的信息管理系统，实现对控制点和观测数据的集中管理和共享。
运行监测和维护
GPS控制网的运行需要进行定期监测和维护，以确保系统的可用性和精度。
结论
1 重大意义
2 必要条件
GPS控制网的建立对于国家地理信息和空间信息的资源管理具有重大意义，是地理信息系统和全球定位系统发展的必要条件之一。
GPS控制网的建立为地理信息系统和全球定位系统的发展提供了准确的空间定位和测量基准。
《GPS控制网的建立》 PPT课件
本PPT课件将介绍GPS控制网的建立，包括概念、意义、控制点建立方式、框架结构、观测数据处理和管理。
GPS控制网的概念和意义
概念
GPS控制网是由一系列精确的GPS控制点组成的空间网，用于实现地理信息和空间信息的精确定位和准确测量。
意义
GPS控制网的建立对于国家地理信息和空间信息的资源管理具有重大意义，是地理信息系统和全球定位系统发展的必要条件之一。
GPS控制网框架结构
框架结构
作用
GPS控制网由一系列相互连接的GPS控制点组成， GPS控制网框架结构提供了参考坐标系统和准确
形成一个空间网格的结构。
的坐标转换，用于空间定位和测量。
GPS控制网观测数据处理
1
数据处理流程
GPS控制网观测数据的处理流程包括数据预处理、精密定位计算和坐标转换等多个步骤。
GPS控制点及其建立方式
1 控制点定义
2 建立方式
3 建立的技术指标
GPS控制点是通过GPS 测量技术精确确定其空间位置坐标的点，用于提供空间定位和测量的基准。
GPS控制点可以通过使用高精度GPS接收器采集观测数据，然后进行数据处理和计算得到。

GPS控制网布设ppt

缺点：
观测工作量大。
一般只有在网的精度和可靠性要求比较高时，才单独采用这种图形。
三、GPS控制网布设
环形网
优点：
观测工作量较小，且具有较好的自检性和可靠性。
缺点：
非直接观测基线边(或间接边)精度较直接观测边低，相邻点间的基线精度分布不均匀。
是大地测量和精密工程测量中普遍采用的图形，通常采用上述两种图形的混合图形。
二、GPS控制网的网形设计
1、GPS网形设计特点由于点间不需要通视，且点位精度主要取决于卫星与测站
间的几何网形、观测数据质量和数据处理方法，因此GPS网的设计主要取决于用户的要求和用途。
2、GPS测量的基本概念观测时段
测站上开始接收卫星信号到停止接收，连续观测的时间间隔同步观测
两台以上的接收机同时对同一组卫星进行的观测
E
勘察、建筑施工等的控制测量
一、GPS控制网的技术设计
3、GPS控制网的基准设计原因 GPS测量得到WGS84坐标系下的基线向量，而通常采用的是国家坐标系或独立坐标系，应该首先确定GPS成果所采用的坐标系统合起算数据，即GPS网基准设计。
GPS网基准分类位置基准根据给定的起算点坐标确定方位基准常根据给定的起算方位或GPS基线向量确定长度基准根据起算点反算边长、EDM测距边长或GPS边长
E
10º 4 4 1.6 40 2 10 15 10~30 5~15 15 1 3 5
四、GPS控制网测量
4、GPS观测过程天线安置在控制测量中，天线应该用三角架或强制对中装置直接安装在标石中心垂直上方，对中误差小于3mm，特殊情况进行偏心观测，需要精确测定归心元素；在觇标顶部安置天线进行测量时，卸掉觇标顶，按照投

《gps原理》课件

GPS在军事中的应用
GPS在军事领域具有重要的战略价值，用于导航、目标定位和通信。
六、GPS存在的问题与发展趋势
1 GPS存在的问题
GPS在信号遮挡和天气条件不利的情况下会受到干扰，影响定位的准确性。
2 GPS的未来发展趋势
GPS技术在精度、可靠性和多功能性方面将继续提升，应用领域将进一步扩大。
七、小结
1 GPS信号的产生
GPS信号由地面上的控制站向卫星发射，再由卫星传输到接收机。
2周围运行，形成一个覆盖全球的卫星系统。
3 GPS卫星定位原理
GPS接收机通过接收多个卫星信号并计算信号传播时间来确定自身的位置。
三、GPS接收机
GPS接收机的组成
GPS接收机由天线、电路和处理器等组成，用于接收和处理卫星信号。
GPS接收机的工作原理
GPS信号的处理流程
GPS接收机通过解码和处理接收到的卫星信号来确定用户的位置。
GPS信号经过信号处理流程，包括接收、解码和定位等多个步骤。
四、GPS定位精度
GPS定位误差的来源
GPS定位误差来自于多种因素，包括信号传播延迟、天气和接收机的精度等。
GPS定位精度的影响因素
《GPS原理》PPT课件
欢迎来到《GPS原理》的PPT课件。通过本课件，我们将深入了解全球定位系统的原理和应用，带您走入这个神奇的世界。
一、GPS概述
GPS的定义
GPS是一种利用卫星和接收机进行定位和导航的技术系统。
GPS的发展历程
GPS经历了从研发到实际应用的漫长但成功的发展历史。
二、GPS原理
1 GPS的意义与作用
2 GPS的优缺点
GPS改变了人们的生活和工作方式，提供了精准的定位和导航服务。

GPS工作原理ppt课件

对流层延迟
由于地球周围的对流层对电磁波的折射效应，
使得GPS信号的传播速度发生变化，这种变化
称为对流层延迟。电磁波所受对流层折射的影
响与电磁波传播途径上的温度、湿度和气压有
关。
ppt精选版
16
多路径效应
由于接收机周围环境的影响，使得接收机所接收到的卫星信号中还包含有各种反射和折射信号的影响，这就是所谓的多路径效应。
13
SA (Selective availability)
美国政府从其国家利益出发，通过降低广播星历精度技术、在 GPS 基准信号中加入高频抖动（技术）等方法，人为降低普通用户利用GPS 进行导航定位时的精度。（C/A码定位精度从 20m降100m）
卫星星历误差
在进行GPS定位时，计算在某时刻GPS卫星位置
所需的卫星轨道参数是通过各种类所计算出的
卫星位置都会与其真实位置有所差异，这就是所
谓的星历误差。
ppt精选版
14
卫星钟差
卫星钟差是GPS卫星上所安装的原子钟的钟面时与GPS标准时间之间的误差。
卫星信号发射天线相位中心偏差
ppt精选版
18
GPS控制部分人为或计算机造成的影响
由于GPS控制部分的问题或用户在进行数据处理时引入的误差等。
数据处理软件的影响
数据处理软件的算法不完善对定位结果的影响。
ppt精选版
19
GPS定位方法
➢根据定位所采用的观测值 ➢根据定位的模式 ➢根据获取定位结果的时间 ➢根据定位时接收机的运动状态
建国前，我国没有统一的大地坐标系统，建国初期，在苏联专家的建议下，我国根据当时的具体情况，建立起了全国统一的1954年北京坐标系。该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球，该椭球并未依据当时我国的天文观测资料进行重新定位，而是由前苏联西伯利亚地区的一等锁，经我国的东北地区传算过来的，该坐标系的高程异常是以前苏联1955年大地水准面重新平差的结果为起算值，按我国天文水准路线推算出来的，而高程又是以1956年青岛验潮站的黄海平均海水面为基准。

GPS原理及应用PPT教案

GPS原理及应用
大学课件1Biblioteka §7－1 GPS定位系统概述
一.定义 GPS是通过接收和解译人造卫星所发射的电波信号来确
定测站点位置的测量定位系统，它是英文“Global Positioning System”(全球定位系统）的缩写。
第1页/共41页
2
二.GPS定位的特点 1. 定位时间短。 2. 定位精度高。 3. 野外观测时不受天气条件以及作业时间的限制。 4. 无需考虑观测点之间的通视情况。 5. 应用范围广。缺点—— （1）.在地下（如隧道、矿井内）、海底及建筑物内不能
GPS网的设计原则
应通过独立观测边构成闭合图形，以增加检核条件，提高网的可靠性。
应尽量与原有地面控制网相重合，重合点一般不少于3 个，且分布均匀。
应考虑与水准点相重合，或在网中布设一定密度的水准联测点。
目前生产单位普遍采用的GPS网形主要有三角形网、环形网和星形网。
第31页/共41页
相对定位分为单差法、双差法和三差法等（详见教材 P143～144）。
第21页/共41页
22
相对定位示意图。
S2 S1
S3 S4
T1
T2
•采用相对定位方法确定一个点约需观测半小时至1小时。
第22页/共41页
23
3.差分定位
定位时采用两台以上的GPS接收机。将一台接收机安置在地面已知点上作为基准，其余接收机分别安置在其它待测点上。各接收机同时进行单点定位，根据基准站的测定坐标和已知坐标即可求出定位结果的改正数（位置差分）或伪距观测值改正数（伪距差分）。通过基准站与用户站间的数据链（由调制解调器和电台组成）将基准站的改正值实时传送给用户站，对用户接收机的定位结果进行改正，从而大大提高了定位精度。

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工程控制测量学(Engineering Control Surveying)
第十九讲
GPS控制网布设原理与方法
Principles & Method of GPS Control Network Layout
测量工程与装备系范百兴
ppt课件
1
本次课程内容
一、GPS控制网的技术设计
二、GPS控制网的网形设计
ppt课件
8
二、GPS控制网的网形设计
1、GPS网形设计特点由于点间不需要通视，且点位精度主要取决于卫星与测站
间的几何网形、观测数据质量和数据处理方法，因此GPS网的设计主要取决于用户的要求和用途。
2、GPS测量的基本概念观测时段
测站上开始接收卫星信号到停止接收，连续观测的时间间隔同步观测
3、同步图形扩展式 GPS网以同步图形的形式连接扩展，构成具有一定数量独
立环的布网形式，不同的同步图形间有若干公共点连接，具有测量速度快、方法简单、图形强度较好等优点，是主要的GPS 布网形式。可以分为点连式、边连式、网连式和混连式。
点连式相邻两个同步图形
只通过一个公共点连接，但图形强度较低， B1 易有连环影响，一般
GPS网基准分类位置基准根据给定的起算点坐标确定方位基准常根据给定的起算方位或GPS基线向量确定长度基准根据起算点反算边长pp、t课件EDM测距边长或GPS边长 6
一、GPS控制网的技术设计
3、GPS控制网的基准设计注意事项若GPS测量成果需要进行坐标转换，应该选择或联测足够多的两坐标系的公共点，一般大于3，以保证坐标系转换参数的精度和可靠性；
7
一、GPS控制网的技术设计
3、GPS控制网的基准设计注意事项起算方位不宜过多，可以布设在网中的任意位置 GPS网得到大地高，联测水准高程后才能将高程转换为正常高，联测规定为： AA、A级网应按照二等水准联测高程 B级网应按照三等水准每隔2~3点联测高程 C级网应按照三等水准每隔3~6点联测高程 D、E级网应按照四等水准联测高程水准联测点应均匀分布整个测区，未知点正常高程的求解因采用内插的方法
续观测。特点
观测时间长、数据量大、多余观测较多、精度高、框架基准特性好。但成本较高，多用于AA级网。
2、会站式
多台GPS接收机在同一批点上多天长时间同步观测，然后
再迁移到另外一批点上进行同样观测，直至全部观测完成。具
有精度较高（尺度精度特高）等优点，多用于A、B级网。
ppt课件
13
三、GPS控制网布设
两台以上的接收机同时对同一组卫星进行的观测
ppt课件
9
二、GPS控制网的网形设计
2、GPS测量的基本概念同步观测环三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量所构成的闭合环。同步环各边的坐标差分量分量之和即为同步环闭合差。
独立基线 GPS控制网中相互之间不能构成检核条件的边，称
为独立基线。N台GPS同步观测可得到基线边条数J为：
起算点数目越多，GPS网和原有网的吻合越好，但会损失现有GPS网的测量精度，起算点为3~5个时，既能保证两坐标系的一致，又可保证GPS网的测量精度；
起算点在GPS网中应该均匀分布，避免分布在网中的一侧；
EDM测距边作为起算边长时，数量在3~5条为宜，但是
EDM边的两端点高差p不pt课应件过大；
独立基线为：
J = N (N-1) / 2
DJ = N - 1
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二、GPS控制网的网形设计
独立基线
N=2 , J=1
N=3 , J=3
N=4 , J=6
N=5 , J=10
N=2 , DJ=1
N=3 , DJ=2
N=4 , DJ=3
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二、GPS控制网的网形设计
独立观测环（异步环）由非同步观测获得的独立基线向量构成的闭合环。AA、A、
A1
1 C1
A4 4 B4 C3
不单独使用。
2
3
Bpp2t课件
Байду номын сангаасA2
B3 14
三、GPS控制网布设
边连式相邻两个同步图形只通过一条边连接，具有较多的重复
基线和独立环，图形条件较强，作业效率较高，被广泛采用。
三、GPS控制网布设
四、GPS控制网测量
五、GPS观测成果检核
六、GPS控制网平差
七、GPS测量技术总结
八、GPS平面坐标转换
九、GPS高程拟合
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一、GPS控制网的技术设计
1、工程GPS控制网测量规范《全球定位系统（GPS）测量规范》国家测绘局《全球定位系统城市测量规范》国家建设部总参测绘局各个部委制定的GPS测量规程与细则
B级GPS网中每点的连接点数不少于3，C、D、E级GPS网应布设成多边形或复合路线。
级别
A
B
C
D
E
独立环或附
和路线的边数
5
6
6
8
10
重复基线同一条GPS边观测多个时段，可得到多个基线结果。
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三、GPS控制网布设
1、跟踪站式将数台GPS接收机长期固定在不同测站上，进行不间断连
2、GPS控制网测量精度 GPS控制网按照测量精度分为AA、A、B、C、D、E六
级，相邻点间的基线长度精度计算公式为：
其中： --相邻点间距离中误差
a2 b D2
a—固定误差（mm） b—比例误差（ppm）
D—相邻点间的距离（km）
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一、GPS控制网的技术设计
GPS各级控制网精度指标
A
区域性的地球动力学研究、地壳变形测量
B
局部变形监测、各种精密工程测量
C
大中城市及工程测量的基本控制网
D
中小城市、城镇及测图、地籍、土地信息、房产、物探、
E
勘察、建筑施工等的控制测量
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一、GPS控制网的技术设计
3、GPS控制网的基准设计原因 GPS测量得到WGS84坐标系下的基线向量，而通常采用的是国家坐标系或独立坐标系，应该首先确定GPS成果所采用的坐标系统合起算数据，即GPS网基准设计。
级别
固定误差a mm
比例误差b ppm
相邻点间平均距离D km
AA
3
0.01
1000
A
5
0.1
300
B
8
1
70
C
10
5
10~15
D
10
10
5~10
E
10
20
0.2~5
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一、GPS控制网的技术设计
GPS各级控制网用途
级别
用途
AA
全球性的地球动力学研究、地壳形变测量、精密定轨