全球卫星导航系统测量报告
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gnss测量实习报告一、引言在现代测量领域,全球导航卫星系统(GNSS)已成为测量技术的重要工具。
本次实习旨在通过现场实践,深入了解GNSS测量原理和实际应用。
本报告将对实习过程、数据处理和结果分析进行详细描述。
二、实习过程1. 实习目标和背景首先,我们明确了GNSS测量的目标,了解到GNSS是一种利用卫星信号实现空间定位和测量的技术。
随后,我们了解了GNSS测量的背景知识,包括卫星轨道、信号传播模型和接收机原理等。
2. 仪器准备和设置在实习中,我们使用了专业的GNSS接收机。
在实地测量前,我们对接收机进行了准确的设置,包括选择适当的接收机模式和设置观测参数等。
3. 数据采集与处理在实地测量过程中,我们进行了一系列的测量任务,包括静态测量、动态测量和实时动态测量等。
通过接收机采集到的原始数据,我们进行了数据处理和分析。
三、数据处理1. 数据处理流程首先,我们使用了专业软件对原始数据进行预处理,包括数据导入和文件格式转换等。
接着,我们进行了数据质量控制,排除了异常数据和多路径效应等干扰因素。
随后,我们进行了数据平差,求解了测量点的坐标和测量误差。
2. 数据处理结果分析经过数据处理,我们得到了一系列的测量结果。
通过分析这些结果,我们可以评估GNSS测量的精度和可靠性。
同时,我们还可以分析不同测量任务对精度的影响,找出可能存在的误差来源。
四、结果与讨论在实习过程中,我们成功实施了一系列GNSS测量任务,并进行了数据处理和结果分析。
通过分析,我们得出了以下结论:1. GNSS测量能够实现较高的空间定位精度,在合适的条件下,可以达到亚米级的精度。
2. 静态测量和动态测量在精度和适用性上存在差异,需要根据具体需求选择合适的测量方法。
3. 多路径效应是影响GNSS测量精度的主要因素之一,需要采取相应的措施进行干扰消除。
4. 外部因素如大气条件、遮挡物等也可能对测量精度造成一定影响,需要做好后续的数据处理和校正工作。
gps测量实验报告GPS测量实验报告引言:全球定位系统(GPS)是一种利用卫星和地面接收器进行定位和导航的技术。
它已经广泛应用于航空、航海、地理测量等领域。
本实验旨在通过使用GPS接收器进行测量,探索GPS技术的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过使用GPS接收器进行测量,了解GPS技术的基本原理和应用。
具体目标包括:1. 了解GPS系统的组成和工作原理;2. 学习使用GPS接收器进行测量和定位;3. 掌握GPS测量的误差来源和处理方法;4. 分析GPS测量在实际应用中的局限性和优势。
二、实验装置和方法本实验使用的装置包括GPS接收器、计算机和地图。
实验步骤如下:1. 将GPS接收器与计算机连接,并安装相应的软件;2. 在开阔的地面上放置GPS接收器,确保有良好的视野;3. 打开GPS接收器和软件,开始测量;4. 在地图上标记测量点,并记录GPS接收器显示的经纬度数据;5. 重复以上步骤,测量多个点,并记录数据。
三、实验结果和分析通过实验测量得到的数据,我们可以进行以下分析:1. GPS测量的精度:根据实验数据,我们可以计算出GPS测量的精度。
通常情况下,GPS测量的精度在几米到几十米之间,受到多种因素的影响,如卫星的数量和分布、天气条件等。
2. GPS测量的误差来源:GPS测量的误差主要来自于卫星信号的传播延迟、地球大气层的影响、接收器的误差等。
在实际应用中,我们需要对这些误差进行修正,以提高测量的精度。
3. GPS测量的应用:GPS测量在地理测量、导航、航空航海等领域有着广泛的应用。
通过GPS测量,我们可以确定地点的经纬度坐标,进行导航和定位,帮助航空和航海等行业的发展。
4. GPS测量的局限性:尽管GPS技术非常先进,但在一些特殊环境下,如高楼、山谷、森林等地区,GPS信号可能受到阻塞或干扰,导致测量的精度下降。
因此,在实际应用中,我们需要考虑这些局限性。
四、实验心得通过本次实验,我对GPS技术有了更深入的了解。
gnss测量实习报告随着技术的不断进步和发展,全球卫星导航系统(GNSS)在测量领域中扮演着越来越重要的角色。
今年暑假,我有幸参加了一次GNSS 测量实习,亲身体验了这项先进技术在实际应用中的强大能力。
实习的第一天,我们小组接受了一系列关于GNSS测量原理和仪器使用的培训。
GNSS是一种利用卫星进行测量的技术,其基本原理是通过接收来自不同卫星的信号,使用多台接收器同时观测这些信号,然后根据信号之间的差异来确定位置。
而在实际使用中,我们主要使用了全球定位系统(GPS)和伽利略系统。
在实习的第二天,我们开始进行数据采集。
首先,我们选择了一个适合的测量点,然后将两台GNSS接收器设置在不同的位置,并开始接收卫星信号。
通过接收器上的显示屏,我们能够看到接收到的卫星数据、接收信号的强度以及位置坐标。
通过连续观测一段时间,并取得足够多的数据点,我们便能够得到一个相对精确的测量结果。
实习的第三天,我们进行了实地比对。
我们将测量所得到的坐标与实际地面控制点进行对比,以验证测量的准确性。
通过进行多次实地比对,我们发现测量结果的精度相当高,与实际控制点的坐标相差不大。
接下来,我们进行了一系列精度测试,以评估GNSS测量的精度和稳定性。
我们在不同的环境条件下进行了测量,并对比了不同接收器之间的差异。
通过这些测试,我们发现接收器的型号和使用环境对测量结果有着一定的影响。
在开阔的场地和天朗气清的条件下,测量的精度和稳定性更高,而在复杂的城市环境或多障碍物存在的地方,测量结果的准确性可能会有所降低。
在实习的最后几天,我们对GNSS测量的应用进行了进一步探索。
我们使用GNSS测量了一片森林的边界,并根据测量结果进行了地图的绘制。
由于GNSS测量是一种快速高效的测量方法,因此在制作地图和土地测量中得到了广泛应用。
我们还使用GNSS测量了一座建筑物的高度,并发现GNSS在三维测量和建筑工程中的巨大潜力。
通过这次实习,我深刻认识到了GNSS测量的重要性和广泛应用性。
gnss数据质量分析报告GNSS数据质量分析报告一、引言全球导航卫星系统(GNSS)是一种基于卫星定位和测量技术的全球定位系统,被广泛应用于地球物理测量、导航和定位等领域。
本报告旨在对GNSS数据质量进行分析,评估其在实际应用中的准确性和可靠性。
二、数据收集与处理在本次数据质量分析中,我们使用了一组GNSS接收器收集的数据,数据包括卫星信号接收强度、载波相位数据、定位误差等。
然后,我们通过对数据进行预处理,包括去除异常数据点、补全缺失数据等,以确保数据的完整性和可靠性。
三、数据质量评估指标为了评估GNSS数据的质量,我们选择了以下几个指标进行分析:1.卫星信号接收稳定性:通过分析卫星信号接收强度的变化情况,评估接收器的稳定性。
较小的信号强度波动和较高的平均信号强度表示接收器的性能较好。
2.载波相位精度:通过比较载波相位数据与地面真实位置的差异,评估GNSS定位的精度。
较小的差异表示定位精度较高。
3.定位误差:通过对比GNSS定位结果与地面真实位置的差异,评估GNSS定位的准确性。
较小的定位误差表示定位结果较为准确。
四、数据质量分析结果根据对GNSS数据的分析,我们得出了以下结论:1.卫星信号接收稳定性:经过对卫星信号接收强度进行统计分析,我们发现信号强度波动较小,且平均信号强度较高,说明接收器的稳定性较好。
2.载波相位精度:对载波相位数据与地面真实位置的比对结果进行统计分析,我们发现载波相位与真实位置的差异较小,表明GNSS定位的精度较高。
3.定位误差:通过对比GNSS定位结果与地面真实位置的差异进行统计分析,我们得出了定位误差的分布情况。
大部分定位误差在几米以内,表明GNSS定位的准确性较高。
五、数据质量问题与建议在数据质量分析过程中,我们也发现了一些问题,并提出了相应的改进建议:1.数据收集环境:在现实应用中,GNSS数据的质量很大程度上受到环境的影响。
建议在数据收集过程中尽量选择开阔的空旷地区,以减少信号遮挡和多径效应对数据质量的影响。
gnss测量实习报告GNSS(Global Navigation Satellite System)是指全球导航卫星系统,由多个卫星组成,通过地面上的接收器接收卫星发射的信号,从而实现导航、定位等功能。
在现代科技中,GNSS已经成为了一个不可或缺的技术手段,在交通运输、农业、水利、地震监测、测量等领域有着广泛的应用。
我在大学所学的土木工程中,也涉及到了GNSS测量技术。
最近,我实习了一周的GNSS测量工作,有了更具体、深入的了解。
一、实习背景及工作介绍我实习的是一家测绘公司,主要负责房地产开发项目、道路规划等领域的测量工作。
在公司里,我主要负责的工作是为现场施工队伍提供指导,根据项目需求进行测量和数据处理,并通过绘图软件完成图纸制作等。
实习期间,我主要操作的是华为ZHD9602型号的GNSS接收机,还有一些常见的测绘软件,如AutoCAD、LGO等。
早上六点半,我们就会准时出发前往现场。
一天的工作时间通常持续到下午五点左右。
在现场,我除了要完成测量、绘图等任务外,还需要与施工队沟通,以确保工作的顺利进行。
这是一个多方协调、重复确认的过程,需要我的耐心和细心。
二、实际操作流程1.测站布设GNSS测量需要在实地布设测站,测站的布设需要满足测区的要求,具体包括了:(1)机灵性好。
测站点应尽量选在地形较平坦、机械能坚实、植被不高和没有电气干扰的地方,以获得高精度和稳定的测量结果。
(2)大视野。
视线通畅,避免树木、障碍物、建筑物等遮挡,可以最大限度利用卫星信号进行测量,提高定位精度。
在布设过程中,我需要使用三角定位法,在现场确定基站(控制点)的坐标,并与后续的移动站进行通信。
2.测量测量主要分为两个过程,分别是静态观测和动态观测。
其中,静态观测包括了基线观测,即基准站和流动站间的测量。
动态观测包括了车载测量、人工测量等。
在观测过程中,我需要注意一些测量细节,例如卫星的遮挡、信号强弱等,以保证测量结果的准确度。
gnss测量实习报告一、实习目的本次 GNSS 测量实习旨在通过实际操作和应用,深入了解全球导航卫星系统(GNSS)的工作原理、测量方法和数据处理流程,提高我们在测绘工程领域的实践能力和解决实际问题的能力。
同时,培养我们的团队协作精神、严谨的科学态度和吃苦耐劳的工作作风。
二、实习任务1、熟悉 GNSS 接收机的操作方法和功能设置。
2、掌握 GNSS 静态测量和动态测量的外业观测流程。
3、学会使用相关软件进行 GNSS 数据处理和成果分析。
三、实习地点与时间实习地点:_____市_____区实习时间:_____年_____月_____日_____年_____月_____日四、实习仪器与软件1、仪器本次实习使用的 GNSS 接收机为_____型号,共_____台。
配套的测量三脚架、对中杆、基座等附件若干。
2、软件数据处理软件采用_____,用于 GNSS 数据的下载、预处理和后处理分析。
五、实习内容(一)GNSS 静态测量1、选点与埋石根据测区的地形和测量任务要求,在实地选取合适的控制点位置。
控制点应选在视野开阔、交通便利、易于保存且能长期稳定的地方。
选点完成后,进行埋石工作,确保控制点的牢固和稳定。
2、观测在选定的控制点上安置GNSS 接收机,对中、整平后开机进行观测。
观测时段长度根据测量等级和精度要求确定,一般为 15 2 小时。
观测过程中,记录测站信息、仪器高、观测时间等相关数据。
3、数据下载与处理观测结束后,将接收机中的数据下载到计算机中,使用数据处理软件进行预处理,包括数据格式转换、卫星信号质量检查等。
然后进行基线解算、网平差等处理,得到控制点的坐标成果。
(二)GNSS 动态测量1、基准站设置选择一个已知坐标的控制点作为基准站,在该点上安置 GNSS 接收机,设置好相关参数,如坐标系、采样间隔、电台频率等。
2、流动站测量使用另一台 GNSS 接收机作为流动站,在待测点上进行测量。
流动站接收来自基准站的差分信号,实时计算出待测点的坐标。
GPS终端测试报告
一、概述
GPS终端是一种定位联合测量系统,是接收全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)提供的全球定位技术和测量技术相结合的应用系统。
GPS终端主要应用于测绘、导航、定位和无线数据通信等领域,现已成为无线通信和信息技术领域的重要组成部分。
本报告详细介绍了GPS终端的设计和测试,测试结果显示,GPS终端具有良好的信号接收能力和精确的定位功能。
二、GPS终端设计
GPS终端的核心技术是接收全球卫星定位系统(GPS)信号,测量用户的位置、速度和方位等。
GPS终端的结构包括传感器、卫星定位模块、显示屏、电源等。
传感器用于检测位置信息,如气压、温度、蓝牙等;卫星定位模块用于接收GPS信号,获取用户实时位置;显示屏用于显示定位信息,如位置、速度、方向等;电源用于给GPS终端供电。
三、测试方法
为了测试GPS终端的性能
(1)GPS信号接收测试:我们使用GPS测试仪进行GPS信号测试,测量GPS终端在恶劣环境下信号接收能力。
(2)定位精度测试:我们使用GPS测试仪,测量GPS终端的定位精度,检查GPS终端是否具有准确的定位功能。
(3)电源供电测试:我们使用电源测试仪。
gnss测量实习报告导言:GNSS(全球导航卫星系统)是一种基于卫星定位的导航系统,为广大用户提供高精度的定位、导航和时间服务。
在本次GNSS测量实习中,我有幸亲身参与了GNSS测量的过程,并学习到了许多关于GNSS技术的知识和实践经验。
本文将对我的实习经历进行总结,并探讨GNSS测量的应用和前景。
一、实习内容1. GNSS测量设备的介绍在实习开始时,我首先了解了GNSS测量所需的设备。
GNSS测量仪是进行GNSS测量的核心设备,它包括接收机、天线、数据采集器等组成部分。
通过接收卫星发出的信号,测量仪可以计算出自身的位置信息。
此外,还需要使用数据处理软件对采集到的数据进行处理和分析。
2. 测量示范与操作为了熟悉GNSS测量的流程和操作,我参观了一次实地测量示范。
在导师的指导下,我学习了如何正确设置测量仪的参数,选择合适的定位模式,并将天线架设在测量点上。
在数分钟的等待后,测量仪开始接收卫星信号,测量过程中需要保持稳定,以提高数据的精度。
通过数据处理软件对测量数据进行处理后,我成功得到了测量点的坐标和精度分析结果。
3. 实际测量任务在掌握了基本操作后,我开始参与实际的测量任务。
我们选择了一条道路,对其进行道路测量。
测量过程中,我们将天线逐段放置在道路上,并记录下每个点的坐标。
为了保证数据的精度,我们选择了合适的测量模式,并注意对测量仪进行定位校正和卫星接收情况的监控。
通过数据处理软件的运算,我们得到了道路的几何参数以及变化情况。
二、GNSS测量的应用1. 地质灾害监测GNSS测量在地质灾害监测中发挥着重要作用。
通过对地质灾害点的连续监测,可以提前发现地震、滑坡、地面沉降等灾害的迹象。
利用GNSS测量技术,可以实时监测地震产生的地表位移,为地震预警和灾害风险评估提供重要依据。
2. 海洋导航和定位在航海领域,GNSS测量在导航和定位方面起到了关键作用。
船舶、潜水器等海洋工具可以通过GNSS系统精确定位自身所处位置,方便海上交通、油气勘探等活动的进行。
gnss定位测量实训报告一、引言GNSS(全球导航卫星系统)是一种基于卫星导航系统的定位技术,可以广泛应用于测量、导航、地理信息系统等领域。
本报告主要介绍了在实训中使用GNSS进行定位测量的实践过程和结果。
二、实训目的1. 熟悉GNSS系统的原理和使用方法。
2. 学习如何进行GNSS数据的采集和处理。
3. 掌握GNSS定位测量的基本操作和技巧。
三、实训过程1. 系统设置在实训开始前,我们首先需要设置GNSS接收机的参数,包括参考站设置、基线配置等。
通过与导师的指导,我们了解到不同的工程场地可能需要不同的设置,因此需要根据具体情况进行调整。
2. 数据采集在实际测量过程中,我们使用GNSS接收机进行数据采集。
为了保证数据的准确性,我们选择在天气晴朗、无遮挡物的开阔地区进行测量。
同时,为了提高数据的可靠性,我们对采集的数据进行了多次重复测量,并保证了每次测量的时间间隔。
3. 数据处理在完成数据采集后,我们需要对采集到的数据进行处理,得到最终的定位结果。
处理的过程主要包括数据格式转换、数据校正、数据过滤等步骤。
我们使用了专业的GNSS处理软件来进行数据的处理,并进行了相应的参数设置和调整。
4. 定位结果分析通过数据处理后,我们得到了最终的定位结果。
我们对结果进行了详细的分析,包括定位精度、误差来源等方面。
同时,我们将定位结果与实际测量值进行对比,以验证定位的准确性和可靠性。
四、实训结果经过实训,我们成功完成了GNSS定位测量任务,并得到了较为满意的定位结果。
在实际的测量中,我们获得了较高的定位精度,并且数据的稳定性和可靠性也得到了验证。
通过实践,我们深刻理解了GNSS定位测量的原理和方法,为今后的实际应用打下了坚实的基础。
五、实训总结通过本次GNSS定位测量实训,我们对GNSS技术有了更深入的了解。
我们不仅掌握了GNSS接收机的操作方法和数据处理技巧,还学会了如何根据实际情况进行参数设置和调整。
在实践中,我们发现了实际测量中可能出现的问题,并学会了相应的解决方法。
gnss实训报告导言GNSS(Global Navigation Satellite System)是一种全球导航卫星系统,广泛应用于航空、航海、地理测量等领域。
本文将对我参与的GNSS实训进行报告,包括实训目的、实训装备、实训过程和实训成果等方面的内容。
一、实训目的GNSS实训的主要目的是让实训者了解GNSS技术的基本原理、使用方法和应用场景,并通过实际操作掌握GNSS设备的使用技巧。
通过本次实训,我希望能够深入了解GNSS定位技术,提高空间数据采集和处理的能力。
二、实训装备在实训中我们使用了一套完整的GNSS实训装备,包括GNSS接收机、天线、数据采集器和相关软件。
通过这些装备我们可以实时接收卫星信号,并将收集到的数据传输到计算机进行处理和分析。
三、实训过程3.1 GNSS基本原理在正式开始实训之前,我们首先学习了GNSS的基本原理。
GNSS 通过接收来自卫星的信号以及接收机所在位置与卫星位置之间的距离差,通过计算和解算来确定接收机的精确位置。
这种原理是基于三角测量方法,在地球上通过接收不同卫星的信号来确定自身的位置。
3.2 实验场地选择为了保证数据的准确性和可靠性,我们选择了一个没有高楼大厦和树木遮挡的开阔场地进行实验。
在实验场地,我们利用GNSS设备迅速找到了位置,确保可以接收到足够数量的卫星信号。
3.3 数据采集与处理在实训过程中,我们按照指导书上的步骤进行数据采集和处理。
首先,我们选择了适当的测量模式,并确定了采样频率。
然后,通过设置采样参数,启动数据采集器并开始收集数据。
在数据采集过程中,我们观察到了卫星的强度、信号质量指标和定位精度等参数。
采集到的数据通过数据线传输到计算机,使用专门的软件进行后处理和分析。
我们依次选择了数据处理的步骤,包括数据导入、数据编辑、测量差值计算等。
在数据处理的过程中,我们不断调整参数,优化数据的质量,提高定位精度。
四、实训成果通过本次GNSS实训,我们取得了一定的成果。
全球卫星导航系统测量报告摘要:全球卫星导航系统可以以高精度、全天候、快速地测定地面点的三位坐标,点间无需通视,不用建标,比常规测量方法的成本低,而且具有仪器轻巧,操作方便等优点,对传统测量的理论与方法产生了革命性的影响,促进了测绘科学技术的现代化,在军事、民用及其他领域都得到了广泛的应用。
在工程测量的各个领域,从一般的控制测量到精密工程测量,都显出极大的优势。
这种技术还可以应用在桥梁工程、隧道与管道工程、海峡贯通与连接工程、精密设备安装工程等。
全球卫星导航系统无疑极大地改变了以往需要巨大人力与精力来进行测量的局面,促进了生产力与各种工程领域的发展。
因此,研究这一系统是有极大的必要性的。
正文:一.全球卫星导航系统的发展为了实现全球性、全天候、高精度地连续导航定位,美国国防部从1973年开始,进过二十多年的发展,号子三百亿美元,于1993年成功建立了第二代卫星导航系统——GPS卫星全球定位系统。
GPS 是利用卫星发射的无线电信号进行导航定位,它有着良好的保密性与抗干扰性,同时也满足了人们对于开发这一系统的初衷。
这是美国导航技术现代化的重要标志。
目前全球卫星导航系统除了美国的GPS系统外,还主要有俄罗斯的GLONASS、中国的北斗、欧盟的GALILEO等。
GLONASS系统开发于苏联时期,后来由俄罗斯建立了本国的全球卫星导航系统,1995年建成了由24颗卫星组成的卫星星座。
这一系统至少需要18颗卫星来提供对俄罗斯全境的卫星定位与导航服务,如果要对全球来提供服务则需要24颗卫星。
主要服务内容为确定陆地、海洋、空中目标的坐标与运动速度等信息。
但由于各种因素的影响,该系统很长一段时间内不能进行正常的工作。
目前该系统正在进行全面更新。
伽利略定位系统是由欧盟主导的一个正在建造的卫星定位系统。
是继GPS和GLONASS之后第三个可供民用的定位系统。
该系统由30颗卫星组成,于2005年发射了第一颗卫星,由于技术问题,完成目标由2008年延长到了2014年左右。
伽利略卫星导航系统是民用定位系统,不存在军用和民用冲突的问题。
此外,其卫星运行高度高于GPS系统的卫星,因此覆盖率较高,定位精度将优于GPS全球定位系统。
北斗卫星导航系统是我国目前正在实施的自主开发、独立运行的主动式卫星导航系统。
2000年发射了第一颗北斗卫星,到2003年,组成了第一代由三颗地球同步卫星组成的实验星座,可用于我国境内和周边地区的导航定位。
我国正在建设的北斗卫星导航系统空间段将有五颗静止轨道卫星和三十颗非静止轨道卫星组成。
截止2012年,我国已经发射了16颗卫星。
目前的开放服务对服务区内免费提供定位、测速和授时服务。
授权服务将对授权用户提供更加安全的定位、测速、授时、通信和系统完好性信息。
我国计划在2020年左右将北斗系统覆盖全球。
本报告将由GPS系统为主介绍全球卫星导航系统技术的原理与方法等。
二.GPS的组成1.空间星座部分GPS卫星星座:全球定位系统的空间星座部分由24颗卫星组成,其中有21颗工作卫星,有3颗可以随时启动的备用卫星。
工作卫星均匀分布在6个近圆形轨道面内,每个轨道面上有4颗卫星。
同时在地平线以上的卫星数目因时间和地点而异,但是最少有4颗,最多时达到11颗。
GPS卫星的空间分布保证了无论在何种地点和时间,都可以同时观测到4颗卫星的存在。
加之卫星信号的传播不受天气的影响,因此GPS系统是一种全天候、全球性的连续实时定位系统。
GPS卫星和功能:GPS卫星的主题呈圆柱形,直径为1.5m,重约774kg,设计寿命为7.5年。
它的主要功能为:接收和储存由地面监控系统发射来的导航信息;接受并执行由地面监控系统发射来的控制命令;向用户连续不断地发射导航与定位信息,并提供时间标准、卫星本身的空间实时位置及其他在轨卫星的概略位置。
GPS卫星信号:GPS卫星信号和导航电文是通过发射高频率载波信号来传输的。
导航电文上有每颗GPS卫星的识别码,来区分来自不同卫星的信号。
粗码和精码都可以用作测距码,粗码由于精度低,供民用测距定位用;精码主要用于比较精确的导航定位,只供美国军方和授权用户使用。
2.地面监控部分主控站(MCS):只有一个,设在美国科罗拉多空间中心。
主控站负责协调和管理所有地面监控系统的工作,其具体任务有:根据所有地面监测站的观测资料推算编制各卫星的星历、卫星钟差和大气层修正参数等,并把这些数据及导航电文传送到注入站;提供全球定位系统的时间基准;调整卫星状态和启用备用卫星等。
注入站(GA):有三个,设在印度洋的迪戈加西亚、南太平洋的卡瓦加兰和南大西洋的阿森松群岛。
其主要任务是将来自于主控站的卫星星历、钟差、导航电文和其他控制指令注入到相应卫星的存储系统,并监测注入信息的正确性。
监测站(MS):有五个,除了上述五个地面站具有监测站功能之外,在夏威夷还设有一个监测站。
它的主要任务是连续观测和接收所有卫星发出的信号并监测卫星的工作状况,将采集到的数据连同当地气象数据和时间信息发送到主控站。
整个地面的监控系统由主控站控制,地面站之剑有现代化通信联系,无需人工操作,实现了高度自动化和标准化。
3.用户设备部分包括GPS接收机硬件、数据处理软件和微处理机及其终端设备等。
GPS信号接收机是整个用户设备部分的核心。
其主要任务是捕获卫星信号,跟踪并锁定卫星信号;对接收的卫星信号进行处理,测量出GPS信号从卫星到接收机天线之间的传播时间;译出GPS卫星发射的导航电文,配以功能完善的软件,实时计算接收机天线的三维坐标、速度及时间。
GPS的种类很多,一般分为:导航型接收机;测地型接收机;授时型接收机;姿态测量型接收机。
三.GPS坐标系统1.WGS-84大地坐标系由于GPS是全球性的定位导航系统,其坐标系统也应当为全球性,被称为协议地球坐标系。
目前,GPS测量系统中所使用的统称为WGS-84世界大地坐标系。
它的几何定义是:原点是地球质心,Z指向BIH1984.0定义的协议地球极方向,X轴指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交点,Y轴与Z轴、X轴构成右手坐标系。
2.WGS-84坐标基本关系式地面上任意一点可以用三维坐标(X,Y,Z)表示,也可以用大地坐标(B,L,h)表示。
两坐标系之间可以互相转换。
已知某大地纬度B、大地经度L和大地高h时,可以用下式计算其三维垂直角坐标:X=(N+h)cos Bcos LY=(N+h)cos Bsin LZ=[N(1-e^2)+h]sin BN=a/[1-e^2(sin B)^2]^1/2式中a、e^2为椭球元素。
在实际测量中,虽然GPS信号依据于WGS-84坐标系,但求解结果往往是测站之间的基线向量或三维坐标差。
在数据处理时,根据上述结果,并以现有已知点的坐标值作为约束条件,进行整体平差计算,就可以得到各GPS测站点在当地现有坐标系中的实用坐标。
四.GPS定位原理利用GPS进行定位的基本原理是空间后方交会,即以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离的观测量为基础,并根据已知的卫星瞬时坐标来确定用户接收机所对应点的点位,即待定点的三维坐标。
GPS 定位的关键是测定用户接收机天线至GPS卫星之间的距离,分为伪距测量和载波相位测量两种。
1.伪距测量在待测点安装GPS接收机天线,通过测定某颗卫星发送信号的时刻到接收机天线接收到该信号的时刻,就可以求得卫星到接收机天线之间的距离。
由于卫星和接收机的时钟都有误差,电磁波经过电离层和对流层时将产生传播延迟,因此,所计算求得的距离不是接收机到卫星之间的几何距离,所以被称为伪距。
这个伪距可以根据卫星所发出的导航电文中计算出来的卫星钟误差改正数修正。
在任一观测站只要同时对四颗卫星进行观测,取得4个伪距观测值,即可计算出待测点的坐标。
当同时观测的卫星多余4颗是,用最小二乘法进行平差处理。
2.载波相位测量载波相位测量即为利用GPS卫星发射的载波作为测距信号。
由于载波的波长比测距码波长短,因此对于载波进行相位测量就可以得到较高的测量定位精度。
载波相位测量定位解算比较复杂。
五.GPS定位方法1.静态定位与动态定位静态定位即为在定位过程中,接收机天线的位置相对于周围地点而言相处于静止状态;动态定位即在定位过程中天线位置相对于周围地面点而言处于运动状态。
静止定位可以通过大量的重复观测来提高精度,是一种高精度的定位方法。
动态定位是发展最快,应用较广的一种定位方法。
动态实时测量系统是GPS测量技术和数据传输技术相结合的一种新的GPS定位技术。
它的基本做法是在基准站上安装GPS 接收机,对所有可见的GPS卫星进行连续观测,并将其观测数据通过无线电数据传播,实时地发给动态用户观测站,从而可以实时高精度地解算用户站的三维坐标。
2.绝对定位和相对定位绝对定位:又称单点定位,实在一个观测点上,用一台接收机独立地跟踪GPS卫星,以测定待测点的绝对坐标。
单点测量一般采用伪距测量。
用伪距法单点定位,就是利用GPS接收机在某一时刻测定的4颗以上GPS卫星伪距及从卫星导航电文中获得的卫星位置,采用距离交会法求订天线所在的三维坐标。
其优点是只需要一台接收机就可以独立确定待求点的绝对坐标。
相对定位:是用两台接收机在两个测站上同步跟踪相同的卫星信号,以求定两台接收机之间相对位置的方法。
两点间的相对位置也称为基线向量。
当其中有一个端点坐标已知,即可推算另一个待定点的坐标。
相对定位方法也适用于测量过程中,通过重复观测取得了充分的多余观测数据,从而改善了GPS定位的精度。
相对定位一般采用载波相位测量。
3.GPS实时差分定位GPS差分定位的原理是在已有精确地心坐标点安放GPS接收机,利用已知地心坐标和星历计算GPS观测值的校正值,并通过无线电通讯设备将较正值发送给运动中的GPS接收机。
流动台利用较正值对自己的GPS观测值进行较正,以消除上述误差,从而提高实时定位精度。
六.GPS测量的实施目前的GPS控制测量多采用相对定位的测量方法,即需要两台及两台以上的GPS接收机在相同的时间段内连续跟踪相同的卫星组,也称为同步观测,此时各GPS点组成的图形称为同步图形。
同步图形中形成的若干坐标闭合差条件,称为同步图形闭合差,该值可以反映野外观测质量和条件的好坏。
1.GPS网精度指标按照精度和用途分为A、B、C、D、E级。
A级网用于地壳形变测量和建立国家基本控制网,B级网用于建立地方或城市坐标基准框架和各种精密工程测量,C级一下用来建立区域、城市及以下等级的基本控制网和勘测、建筑施工和边点混连式。
2.GPS网形设计GPS测量不需要点间通视,因此图形设计具有较大的灵活性。
根据用途不同,GPS网的基本构网方式有点连式、边连式、网连式和边点混连式。
3.GPS测量的外业踏勘选点、拟定外业观测计划、野外观测、外业核检及数据预处理4.内业数据处理内业数据处理大致分为:预处理、平差计算、坐标系统的转换或与已有地面网的联合平差等。