建筑工程测量任务二GNSS接收机的认识及使用共69页

工程测量中GNSS测量技术的运用摘要：面对工程建设规模不断扩大的背景下，工程测量工作的重要性越来越突出，同时也对其测量技术提出更高的要求。

随着科学技术的发展，传统的测量手段已经无法满足工程施工需求，不但在精度上无法得到有效保障，在效率方面也很难满足于施工单位的项目需求，作为信息技术下的产物，GNSS测量技术已经成为工程测量中的重要工具，它继承了数字化技术的虚拟化与可视性。

GNSS测量技术不但测量时间短，而且技术含量和精确度都非常高，在工程测量中不仅提高了效率和可靠性，也降低了作业强度。

关键词：GNSS测量技术；工程测量；运用引言GNSS测量技术是新时代具有代表性的一项科学技术，该项技术应用范围较广泛、作业可行性强，适用于高精度要求的测量项目。

基于此，本文对工程测量中GNSS测量技术的应用形式进行了简要分析。

1 GNSS测量技术的应用原理GNSS技术是一种利用卫星确定空间位置的技术，在工程测量中可减少外界的干扰，获得精确的测量数据，确保数据的可信度。

GNSS技术由空间、地面控制、用户设备三部分构成，空间部分采用GNSS星座，地面部分采用地面控制，用户终端采用GNSS接收装置。

利用这种技术可以实现对整个场地的全面测量，从而强化项目的质量管理。

利用GNSS实现自动定位，具有很高的自动化程度，而且所需时间很短，它主要是利用地面GNSS接收器接收GNSS信号，计算GNSS频率，然后根据GNSS的位置来确定坐标。

GNSS是国内外地图测量中常用的一种定位技术，其定位精度与接收量密切相关。

3个以上的卫星可同时发射，由于卫星和接收机之间的距离和抵达目的地的时间不同，精确的位置也会有所不同。

2 GNSS技术在工程测绘中的应用优势2.1高效精准定位工程测量操作中，相比于传统测量技术，GNSS技术的测量结果准确性高。

在静态测量精度，技术应用范围广泛，且测量结果达到毫米级别。

针对动态静态定位，多数也达到厘米级别。

应用GNSS技术，既可以满足工程测量需求，还可以准确测量建筑物变形情况。

GNSS测量原理及应用一、GNSS测量原理（以GPS为代表）(一）、GPS基本原理GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。

要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。

而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到（由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码）发射导航电文。

GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P（Y）码。

C/A 码频率1。

023MHz，重复周期一毫秒，码间距1微秒,相当于300m；P码频率10。

23MHz，重复周期266。

4天，码间距0.1微秒，相当于30m。

而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳.导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。

它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。

导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。

前三帧各10个字码;每三十秒重复一次，每小时更新一次。

后两帧共15000b.导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。

当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS —84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知. 可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。

然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。

所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号.GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米（各个卫星不同，随时变化）;以及GPS系统信息，如卫星状况等。

GNSS原理及应用实验报告课程名称： GNSS原理及应用专业班级：姓名学号：小组组号：实验一GNSS接收机的认识及操作一、目的实验目的：巩固卫星定位测量原理。

认识GNSS接收机构造及各部件功能，练习GNSS 接收机使用方法。

内容及要求：1，GNSS认识实验，熟悉操作步骤。

2，了解仪器构造，认识各部件名称及使用方法。

3，练习安置、整平、与参数设置。

结果和数据：观测一组数据并记录二、仪器及用具中海达RTK一套，三脚架一个，钢卷尺一把，记录手簿一本三、测区图及测点实拍图测区图点位图四、实验步骤1，实验前，熟悉中海达RTK的各项技术指标，熟悉接收机的构造各部件的名称、功能和作用2，实验中，电源（电池）的安装，安装电池时，先松开固连螺旋，按电源盒上的提示安装上电池；GPS接收机安装，将GPS接收机固定安装在三脚架基座上，对中整平。

3，实验时，GPS接收机操作，开机，参数输入（静态模式），数据接收30分钟以上，状态面板，关机4，实验后，数据的下载传输与保存分析五、实验感想和体会1，注意小心使用仪器，防潮防湿2，对中整平气泡必严格对中，选点选在开阔处，避免建筑物遮挡信号3，操作过程中，注意各指示灯的情况，避免因电池电量不足带来的实验问题4，实验之前必须熟悉实验内容与步骤GNSS外业观测记录表接收机型号及编号3052 测点号---------班级及组号天气晴小组成员观测日期2017年 10 月 14 日观测者小组成员时段号 1 开始时间14时 15 分结束时间14时 50 分时段号 2 开始时间时分结束时间时分时段号 3 开始时间时分结束时间时分时段号 4 开始时间时分结束时间时分斜量（m）测前测后平均测点实拍图天线高（第1时段） 1.7000 1.7000 1.7000天线高（第2时段）天线高（第3时段）天线高（第4时段）时间(UTC) 第1时段第2时段第3时段第4时段接收卫星号及PDOP值（15min）卫星：19PDOP值：2.1卫星：PDOP值：卫星：PDOP值：卫星：PDOP值：接收卫星号及PDOP值（30min）卫星：22PDOP值：2.3卫星：PDOP值：卫星：PDOP值：卫星：PDOP值：接收卫星号及PDOP值（45min）卫星：PDOP值：卫星：PDOP值：卫星：PDOP值：卫星：PDOP值：接收卫星号及PDOP值（60min）卫星：PDOP值：卫星：PDOP值：卫星：PDOP值：卫星：PDOP值：备注本次实验只进行了一个时段35分钟的静态测量实验二GNSS接收机野外静态数据采集一、目的实验目的：了解相对静态定位原理。

GNSS技术的原理和应用简介GNSS（全球导航卫星系统）是一种利用全球卫星定位系统进行导航和定位的技术。

它结合了多颗卫星和地面接收器，提供了精确的位置、速度和时间信息。

本文将介绍GNSS技术的原理和应用，并探讨其在不同领域的多种应用。

原理GNSS技术基于卫星定位系统，通过测量卫星和地面接收器之间的距离来计算接收器的位置。

其中，距离测量是通过接收卫星发射的电磁波信号来完成的。

GNSS系统中包括多颗卫星，它们分布在不同的轨道上，通过与地面接收器的交互，提供各个卫星的位置和时间信息。

GNSS技术的基本原理包括以下几个步骤： 1. 卫星发射信号：GNSS卫星向地面发射电磁波信号。

2. 地面接收器接收信号：地面接收器接收到卫星发射的信号，并测量接收到的信号的时间。

3. 距离测量：地面接收器利用接收到的信号的传播时间和光速，计算出卫星和接收器之间的距离。

4. 定位计算：通过测量到的多个卫星与接收器的距离，使用三角定位原理计算出接收器的位置。

5. 数据处理：接收器将获取到的位置信息进行处理，并提供给用户使用。

应用GNSS技术广泛应用于各个领域，为人们的生活和工作带来了便利。

以下是几种主要的应用领域：导航与定位GNSS技术为人们提供了精确的导航和定位服务。

通过接收卫星发射的信号，人们可以准确地确定自己的位置并制定导航路线。

这对于驾驶者、户外爱好者、航海者等都非常重要。

在交通领域，GNSS技术被广泛应用于车载导航系统和交通管理系统中。

车载导航系统可以帮助驾驶者选择最佳的路线和避开交通拥堵。

交通管理系统可以通过实时监控车辆位置，进行交通流量控制和路况预测。

农业与环境监测GNSS技术在农业和环境监测中也有广泛的应用。

农业方面，农民可以利用GNSS技术测量田地的边界和面积，实现精准施肥和精准种植，提高农作物的产量和质量。

在环境监测方面，GNSS技术可以用于测量地壳运动、地震活动和海平面变化等。

这些数据对于研究地球的变化和预测自然灾害非常重要。

《卫星定位测量》项目四：GNSS静态控制网测量
任务一：GNSS接收机的认识与检验
2012-2-15
项目四：GNSS静态控制网测量
任务一：GNSS接收机的认识与检验
一、任务一教学目标
了解GNSS接收机的分类方法；了解GNSS接收机的工作原理；掌握常见接收机的操作方法；
二、任务一教学内容与建议学时
三、教学单元设计方案
3
单元授课教案
项目四：GNSS静态控制网测量
任务一： GNSS接收机的认识与检验
教学目标：了解GNSS接收机的分类方法；了解GNSS接收机的工作原理；掌握常见接收机的操作方法；
重点与难点：
重点：
1.接收机的分类方法；
2.接收机的工作流程；
3.数据格式转换方法
难点：
1.单频机与双频机的使用范围；
2.接收机工作参数的设置办法
教学方法：
讲授法
教学媒介：
多媒体、课件、案例数据
学习任务与学习成果：
1.为什么双频接收机比单频接收机的使用范围更广；
2.导航型接收机与测量型接收机有什么区别？
课时分配：2理论
授课班次：
课程执行情况：授课教师应在该部分说清楚教师授课及学生学习过程中存在的体会，有哪些教学成功之处，哪些知识点的教学效果尚不理想等几方面
教师授课过程中如能综合运用多媒体技术、特色案例等教学手段，再通过课前布置任务、课中启发式和课后扩展式教学模式，更能使得教学效果达到最佳，当然，不可能十全十美的完成教学任务，有些知识点较抽象，比如地理信息系统的主要功能部分，只能通过后续内容才能真正理解。

任务一 GNSS接收机的认识与检验
5
6。

GNSS 测量原理及应用一、GNSS测量原理（以GPS为代表）（一）、GPS基本原理GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。

要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。

而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到（由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）:当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。

GPS系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P（Y）码。

C/A 码频率1.023MHz，重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。

而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。

导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。

它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s 调制在载频上发射的。

导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。

前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。

后两帧共15000b。

导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3 数据块，其中最重要的则为星历数据。

当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。

可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。

然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z 外，还要引进一个△ t即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。

所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4 个卫星的信号。

GNSS测量原理及应用一、GNSS测量原理（以GPS为代表）(一）、GPS基本原理GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。

要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。

而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到（由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码）发射导航电文。

GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P（Y）码。

C/A 码频率1。

023MHz，重复周期一毫秒，码间距1微秒,相当于300m；P码频率10。

23MHz，重复周期266。

4天，码间距0.1微秒，相当于30m。

而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳.导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。

它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。

导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。

前三帧各10个字码;每三十秒重复一次，每小时更新一次。

后两帧共15000b.导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。

当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS —84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知. 可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。

然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。

所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号.GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米（各个卫星不同，随时变化）;以及GPS系统信息，如卫星状况等。

GNSS测量原理及应用一、GNSS测量原理（以GPS为代表）(一）、GPS基本原理GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。

要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。

而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到（由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码）发射导航电文。

GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P（Y）码。

C/A 码频率1。

023MHz，重复周期一毫秒，码间距1微秒,相当于300m；P码频率10。

23MHz，重复周期266。

4天，码间距0.1微秒，相当于30m。

而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳.导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。

它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。

导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。

前三帧各10个字码;每三十秒重复一次，每小时更新一次。

后两帧共15000b.导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。

当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS —84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知. 可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。

然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。

所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号.GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米（各个卫星不同，随时变化）;以及GPS系统信息，如卫星状况等。

GNSS测量原理及应用一、GNSS测量原理（以GPS为代表）（一）、GPS基本原理GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。

要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。

而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到（由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。

GPS系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y）码。

C/A 码频率 1.023MHz，重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。

而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。

导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。

它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。

导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。

前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。

后两帧共15000b。

导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。

当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。

可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。

然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。

所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号。

如何使用GNSS测量仪进行导航定位与测绘导航定位与测绘是现代社会中不可或缺的技术手段，而全球卫星导航系统（GNSS）测量仪作为其中的关键设备，为我们提供了准确、高效的定位和测量服务。

本文将介绍如何使用GNSS测量仪进行导航定位与测绘的技术原理、实践应用和未来发展。

一、GNSS测量仪的技术原理GNSS测量仪是利用全球卫星导航系统的信号进行定位和测量的仪器。

全球卫星导航系统通过在地球轨道上部署一系列的导航卫星，向地球上的接收器发送精确的时空信息，接收器利用接收到的卫星信号进行三维定位和测量。

GNSS测量仪主要通过接收卫星的无线电信号来测量卫星的位置和时间。

它利用卫星发射的信号经过时间延迟后在接收器上的相对时间差来计算卫星与接收器的距离，通过多个卫星的信号来确定接收器的三维位置。

同时，GNSS测量仪还会考虑到卫星和接收器之间的大气层延迟，对信号进行修正，以增加定位的准确性。

二、导航定位的实践应用1. 路线导航GNSS测量仪在汽车导航系统中广泛应用，通过接收卫星信号，并结合地图数据，为驾驶者提供准确的路线导航。

它可以根据车辆当前的位置信息和所要到达的目的地，给出最佳的驾驶路线，帮助驾驶者快速到达目的地。

2. 航空导航GNSS测量仪在航空导航中功不可没，它能够为飞行员提供精确的位置和导航信息，帮助飞行员确定飞行方向、高度和速度等参数。

这对于实现航空器的安全起到了至关重要的作用。

3. 海洋导航在航海中，GNSS测量仪也被广泛应用。

它可以帮助船舶确定当前位置、航向和速度，为船舶的导航决策提供依据。

此外，GNSS测量仪还可以进行海洋测量，对海洋的水文情况、海底地形等进行精确测量。

4. 工程测绘GNSS测量仪在工程测绘中具有重要的应用价值。

它可以实现对建筑物、道路、桥梁等的精确测量，帮助工程师进行设计和施工。

同时，GNSS测量仪还可以进行地质勘探、地形测量等工程测绘工作，为工程项目提供准确的地理信息。

三、GNSS测量仪的未来发展目前，GNSS已经成为了现代导航定位和测绘的基础技术，但与此同时，人们对于GNSS测量仪在精度、可靠性和应用范围上的要求也越来越高。