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GPS测量的作业模式1.经典静态定位模式(1)作业方式: 采用两台（或两台以上）接收设备，分别安置在一条或数条基线的两个端点，同步观测4颗以上卫星，每时段长45分钟至2个小时或更多。
作业布置如图8-10所示。
(2)精度: 基线的相对定位精度可达5mm+1ppm·D，D为基线长度（KM）。
(3)适用范围: 建立全球性或国家级大地控制网，建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。
(4)注意事项: 所有已观测基线应组成一系列封闭图形（如图8-10），以利于外业检核，提高成果可靠度。
并且可以通过平差，有助于进一步提高定位精度。
2.快速静态定位(1)作业方法: 在测区中部选择一个基准站，并安置一台接收设备连续跟踪所有可见卫星；另一台接收机依次到各点流动设站，每点观测数分钟。
作业布置如图8-11所示。
(2)精度: 流动站相对于基准站的基线中误差为5mm±1ppm·D。
(3)应用范围: 控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量、大批相距百米左右的点位定位。
(4)注意事项: 在测量时段内应确保有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超过20km；流动站上的接收机在转移时，不必保持对所测卫星连续跟踪，可关闭电源以降低能耗。
(5)优缺点:优点：作业速度快、精度高、能耗低；缺点：二台接收机工作时，构不成闭合图形（如图8-11），可靠性差。
3.准动态定位(1)作业方法: 在测区选择一个基准点，安置接收机工连续跟踪所有可见卫星；将另一台流动接收机先置于1号站（如图8-12）观测；在保持对所测卫星连续跟踪而不失锁的情况下，将流动接收机分别在2，3，4……各点观测数秒钟。
(2)精度:基线的中误差约为1～2cm。
(3)应用范围: 开阔地区的加密控制测量、工程测量及碎部测量及线路测量等。
(4)注意事项: 应确保在观测时断上有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点距离不超过20 km；观测过程中流动接收机不能失锁，否则应在失锁的流动点上延长观测时间1～2min。
农业机械化中的GPS导航系统与自动化控制方法近年来，随着科技的发展，农业机械化正在迈入一个新的时代。
在这一过程中，GPS导航系统和自动化控制方法正逐渐成为农业机械化的重要组成部分。
本文将探讨GPS导航系统和自动化控制方法在农业机械化中的应用，以及对农业生产的影响。
GPS导航系统是一种利用全球定位系统技术来确定位置和时间的设备。
它可以通过卫星信号来精确定位农业机械设备的位置，从而实现自动导航和精确操作。
在农业领域，GPS导航系统可以广泛应用于种植、喷洒、收割等作业过程中。
首先，GPS导航系统可以提供精确的定位信息，将农田划分成小区进行管理。
利用GPS导航系统，农民可以在作物生长的过程中对不同地块进行差异化管理，根据不同地块的土壤条件、养分含量等因素，合理调整施肥、灌溉等农业生产活动。
这不仅可以提高农田利用率，减少资源浪费，还能够最大限度地提高农作物的产量和品质。
其次，GPS导航系统可以实现自动化控制，提高农机作业的效率。
传统的农机作业由人工操作，存在作业效率低、误差大等问题。
而在使用GPS导航系统的农机中，农民只需要设定作业路线和参数，农机就能够根据导航系统的指示进行自动导航和操作。
这大大减轻了农民的劳动强度，提高了作业效率，并减少了能源消耗。
此外，GPS导航系统还可以与其他农业智能设备相结合，实现全自动作业。
例如，可以将农机与无人机结合，利用GPS导航系统对农田进行巡航，实时监测农作物的生长情况，检测病虫害等，并及时采取相应的防治措施。
这不仅提高了农作物的防治能力，还能够降低人工巡视的成本，提高农业生产的效率和质量。
除了GPS导航系统，自动化控制方法也是农业机械化的重要组成部分。
自动化控制方法可以通过传感器、执行器、控制器等设备来实现对农机作业过程的自动控制。
它可以对作业质量进行实时监测和控制，提高农机作业的精确度和一致性。
例如，自动化控制方法可以应用于农机作业中的施肥过程。
利用传感器可以实时监测农田的土壤质量和作物的生长情况，根据监测结果调节施肥量和施肥方法，使施肥过程更加科学合理。
《gps原理与应用》实习报告实习名称 gps测量实习地点平顶山市新城区日期 2010年6月7日—6月10日班级 0824082组别第三组姓名任路平指导教师王晓静潘传娇目录一、前言----------------------------------------------------------------3二、测区概况----------------------------------------------------------3三、实习内容----------------------------------------------------------51.实习项目--------------------------------------------------------------52. 仪器设备及人员---------------------------------------------------53.已有成果资料及分析-----------------------------------------------64.外业观测方法及步骤-----------------------------------------------65.精度要求及各种限差的规定-------------------------------------156.外业观测记录数据表（静态）----------------------------------167.内业计算成果及精度评定----------------------------------------188.存在问题及分析对比----------------------------------------------22四、心得体会---------------------------------------------------------23一、前言1、实习目的⑴落实gps测量；⑵完成一个控制网的外业观测及内业计算；⑶严格按照《全球定位系统（gps）测量规范》要求，精心设计、合理安排；⑷通过完成gps实际任务的锻炼，提高学生独立从事测绘工作的计划组织与管理能力，培养学生良好的专业品质和职业道德，达到综合素质培养的教学目的。
基于组合导航系统的数值积分粒子滤波算法摘要本研究工作中，我们研究数值积分粒子滤波器（CPF）算法来计算GPS / INS组合导航系统的估值。
GPS/ INS组合导航系统的误差模型是非线性的。
CPF算法是建立在数值积分卡尔曼滤波器（CKF）和粒子滤波器（PF）之上的，并且具有两者的优点。
因此CPF可以为高维非线性滤波器问题提供一个系统的解决方案。
CPF通过模拟的方式来展现。
模拟结果表明，当与次优技术例如数值积分卡尔曼滤波器（CKF）比较时，这种方法具有优越的性能，因为在这种情况下CKF有大的初始偏差。
模拟的结果表明，该改进的CPF的表现超越了传统的非线性滤器。
该研究为工程设计和改进提供了支持。
关键字：数值积分规则数值积分卡尔曼滤波（CKF）数值积分粒子滤波器（CPF）组合导航1、引言滤波器在实际系统起着非常重要的作用。
在现实世界中，几乎所有的系统都具有非线性特性。
只有深刻领会非线性系统的本质，合理建立系统模型和非线性网络滤波方法才能有效地帮助分析和解决各种在工程实践中遇到的问题。
卡尔曼滤波器（KF）是用于估算线性系统[1]的最优滤波器。
该GPS / INS导航系统通常采用卡尔曼滤波器来估计所述系统的状态[2，3]。
卡尔曼滤波器的简单计算，递归结构和数学严谨的推导，使其适用和吸引大量实际应用的使用。
然而，许多现实世界的系统都是非线性的。
扩展卡尔曼滤波器（EKF）的开发来帮助这些非线性系统。
但是扩展卡尔曼滤波器是一种次优的非线性滤波器，由于当是线性系统[4，5]时截断了高阶项。
EKF的计算时间类似于卡尔曼滤波器[6]的。
数值积分卡尔曼滤波器（CKF）是没有非线性模型[7]的直链化非线性滤波连接的方法。
在CKF算法是公正和最小方差，这比GPS / INS 动态系统[8] EKF方法更好。
在CKF中被建议使用贬低线性偏置的非线性测量方程[9]。
物理系统往往受到意想不到的偏差或失误[10]。
其结果是，有一个方法，来维持一个精确的和可靠的解决方案[11]是重要的。
GPS原理与应用（高起专）阶段性作业1
总分: 100分考试时间:分钟
单选题
1. 北京时间属于_____。
(5分)
(A) 恒星时
(B) 太阳时
(C) 协调世界时
(D) GPS时
参考答案：C
2. UTC是指_____。
(5分)
(A) 协议天球坐标系
(B) 协议地球坐标系
(C) 协调世界时
(D) 国际原子时
参考答案：C
3. GPS测量所采用的坐标系是_____。
(5分)
(A) WGS-84大地坐标系
(B) 1980国家大地坐标系
(C) 高斯坐标系
(D) 独立坐标系
参考答案：A
4. 由瞬时地球坐标系转换到协议地球坐标系主要是消除_____的影响。
(5分)
(A) 岁差
(B) 章动
(C) GAST
(D) 极移
参考答案：D
5. GPS测量中，卫星钟和接收机钟采用的时间系统是_____。
(5分)
(A) 恒星时
(B) GPS时
(C) 国际原子时
(D) 协调世界时
参考答案：B
6. PPS是指_____。
(5分)
(A) 精密定位服务
(B) 标准定位服务
(C) 选择可用性。
GPSrtkcors作业模式实训总结在这学期快要结束的时候，孟老师带领我们进行了一次维持三周六节课时的rtk实习测量操作。
在这次实习前，没学过这方面的实践课程，我们从完全不懂得rtk测量的操作，对于仪器的分辨也是一窍不通，去器材室领取器材时，才在老师的指导下完成了对器材的核对。
在实践测量时，很多不懂的地方，老师也给予了耐心的指导，最终完成了这一次测量。
实习测量前，老师专门用一节课，不劳辛苦的带着器材到教室，为我们介绍了rtk测量的仪器，并一步步的演示其安装过程及操作步骤，仔细介绍需要注意的地方。
在介绍手持GPS测量仪时，用摄像头为我们投影显示屏上的具体操作。
在老师细心的介绍下，我们从一定程度上了解了rtk测量仪器的分辨、安装操作及手持GPS的操作，对我们的实习测量的进行打下了基础。
实习测量中，第一周，我们主要对rtk的仪器进行熟悉操作，全组队员一起去器材室领取器材，到开阔的地方架设仪器，老师用了大半的时间为我们现场演示了一遍仪器的安装，并在一些细节处给予提示，在手簿的介绍中，老师叙述的尤为详细。
之后，又让我们集体进行操作一遍，熟悉仪器的安装分辨，在不明白的老师也进行了细心地讲解。
我们也熟悉了rtk仪器的安装操作及手持GPS的操作，这是我们学习空间信息与数字技术专业以来的第一次实际仪器操作，虽然第一周的实践时间是短暂的，但我们熟悉了rtk仪器的安装操作及手持GPS的操作，也更加了解了团队的重要性，在实践合作中大家也增加了对彼此的了解。
在后续的实习中，我们也遇到了一些操作问题。
比如，由于手簿的蓝牙版本过低，导致在测量时只能一台手簿对应一台测量仪器，由于事先不知，多次蓝牙连接错误，导致了很多不必要的时间浪费。
在仪器的移动中，我们组的一个同学错误的直接抬着三脚架移动，老师看到后，纠正了我们的错误，并让我们用一只手去托住仪器，另一只手抬着三脚架。
在实验中有许多的误差，有仪器方面的也有我们实际操作方面的，其中仪器有时能接收的卫星信号数量和质量的不同导致测量误差，周围建筑物对信号的干扰。
前言:全球定位系统（Global Positioning System）是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。
经近十年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著优点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功的应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动检测、工程变形检测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
GPS导航定位系统以其精度高、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等特点著称。
用GPS信号可以进行海、空和陆地的导航，导弹的制导，大地测量和工程测量的精密定位，时间的传递和速度的测量等，对于测绘领域，GPS卫星定位技术已经用于建立高精度的全国性的大地测量控制网，测定全球性的地球动态参数，用于建立陆地海洋大地测量基准，进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测绘，用于测定航空航天摄影瞬间的相机位置，实现仅有少量地面控制或无地面控制的航测快速成图，导致地理信息系统，全球环境遥感监测的技术革命。
GPS卫星定位技术是通过安置在地球表面的GPS接收机同时接受4颗以上的GPS卫星发出的信号测定接收机的位置。
通过对《GPS测量原理及应用》进行理论上的学习，我们掌握了GPS测量原理、GPS现代化和多基准站RTK的内容、全球实时GPS差分原理与系统组成，以及GPS外业测量的作业模式与技术设计。
与此同时，我们更需要实践来巩固所学的知识。
此次，学校安排我们实习，要求我们认识GPS接收机的各个组成部分的名称和功能，熟练掌握GPS接收机的操作方法。
学会将存储在接收机内的测量数据传输至计算机中，对测量数据进行处理，解算出基线向量。
并对GPS的几种外业模式的作业方法精确掌握。
此外培养我们的实训能力，组织能力，培养我们团队协作、吃苦耐劳的精神。
为以后的工作提前做一、实习目的；通过GPS测量与数据处理的集中实习，使学生掌握基本的软硬件使用操作方法和测量项的作业流程，巩固、扩大和加深我们从课堂上所学理论知识，获得GPS测量工作的初步经验和基本技能，进一步培养学生的实际动手能力和理论联系实际的能力。
GPS导航综述报告学号：1010200219，姓名：赵玲摘要：本文针对GPS导航技术，由GPS的发展历程进一步介绍了GPS系统的组成部分，基本工作原理和定位方法。
最后，在此基础上指出GPS的特点，并根据其特点列举了GPS的应用领域。
关键词：GPS导航、定位、测距一.引言导航的定义是“使运载体或人员从一个地方到另一个地方的科学”。
在日常生活中，我们每一个人都会进行某种形式的导航。
驱车去上班或步行去商店需要我们使用基本的导航技能。
对于我们大多数人来说这些技能需要我们的眼睛、常识和地标。
然而在一些情况下，需要更精确的知道我们的位置、预期的航向或达到期望目的地所需的时间，此时便需要不同于地标的导航装置。
这些导航装置也许是一个简单的时钟，以确定经过已知距离的速度；或者是汽车的里程表，以随时保持行驶的距离。
其他一些导航装置要发射电子信号，因而更复杂一些。
这些导航装置称为无线电导航装置。
全球卫星定位系统（Global Positioning System 简称GPS）是随着现代航天及无线电通讯科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。
它利用位于距地球2万多公里高的由24颗人造卫星组成的卫星网（即所谓“天网”），向地球不断发射定位及时间信号。
地球上的任何一个GPS 接收机，只要接收到四颗以上的卫星发出的信号，经过计算处理后，就可报出GPS 接收机（目标）的位置（经度、纬度、高度）、时间和运动状态（速度、航向）。
数据会适时地通过无线通讯网链传送至主控制基地中心，而后面具有强大地理信息处理、查询功能的电子地图上进行运动轨迹的显示，并能对准确位置、速度、运动方向、车辆状态等用户感兴趣的参数进行监控和查询，以确保车辆的安全，方便调度管理，提高远营效率。
该系统适用于公安、银行、部队、机场对车辆的监控和调度管理。
二.发展历程1958年底美国海军武器实验室就着手建立为美国军用舰艇导航服务的卫星系统，即“海军导航卫星系统”（Navy Navigation Satellite System－NNSS）。
GPS自动导航驾驶系统在黑龙江垦区农机作业上的应用随着科技的不断发展，GPS自动导航驾驶系统在农业生产中的应用也越来越普遍。
作为农业大省之一的黑龙江垦区，农业机械化程度较高，农业生产中也开始逐渐引入这一先进的技术。
本文将探讨GPS自动导航驾驶系统在黑龙江垦区农机作业上的应用，以及其带来的好处和发展前景。
GPS自动导航驾驶系统是一种利用卫星定位技术和地面辅助设备实现农业机械自动驾驶的系统。
在黑龙江垦区，农业生产主要以种植业和畜牧业为主，大面积的农田需要耕种、施肥、喷药等作业，而传统的农机作业方式需要耗费大量的人力和时间。
而引入GPS自动导航驾驶系统后，农机可以在预先设定的路径上自动进行作业，大大提高了作业效率和精度，降低了人力成本。
在黑龙江垦区的农机作业中，GPS自动导航系统主要应用在拖拉机、收割机等大型农机上。
这些大型农机在作业时需要按照一定的轨迹行驶，并进行耕种、收割等作业，而传统的作业方式需要人工操控，存在作业不精准、浪费时间和能源等问题。
而GPS自动导航系统的应用能够解决这些问题，使农机能够在预先规划的作业路径上自动行驶，并根据地块的实际情况进行调整，从而提高作业的效率和精度。
在黑龙江垦区的农机作业中，GPS自动导航系统还可以与其他农业生产管理系统相结合，实现农田的精准管理。
通过GPS自动导航系统获取的农田信息，可以帮助农民进行精准施肥、精准播种等作业，从而提高农田的产量和质量。
可以降低人力成本。
传统的农机作业方式需要大量的人力操控农机，而引入GPS自动导航系统后，农机可以实现自动作业，从而降低了人力成本。
可以减少对环境的影响。
传统的农机作业方式存在因操控不准确而导致的农田土壤压实和作物损伤等问题，而GPS自动导航系统的应用能够减少这些问题的发生，降低了对环境的影响。
随着智能农业的发展，GPS自动导航系统将会与其他智能农业设备和管理系统相结合，实现农田的智能化管理。
农民可以通过手机或电脑远程监控农机的作业情况，实现农田的精准管理和智能化作业。
目录前言 (2)实训项目一：GPS控制测量数据采集与处理 (6)实训项目二：GPS-RTK / CORS数字测图 (14)实训项目三：利用RTK进行工程施工放样 (16)前言一、实训目的实训的目的是使学生了解根据GPS定位的特点来对工程控制网进行测定的过程，它和常规工程控制网的不同点和相同点，使所学理论知识与实践相结合，巩固和加深对新知识的理解，增强学生的动手能力，培养学生解决问题、分析问题的能力。
通过学习，应达到如下要求：1、熟练掌握GPS接收机的使用方法，外业观测的记录要求。
选点、埋石的要求。
2、合理分配时段、掌握星历预报对时段的要求。
PDOP值的大小对观测精度的影响，图形结构的设计及外业工作。
手机或对讲机的合理应用。
3、熟练运用GPS-RTK / CORS进行碎部测量，完成数据的传输。
会用成图软件进行数字成图。
4、培养学生热爱本职工作，关心集体、爱护仪器及工具的良好职业道德以及对工作认真负责，对技术精益求精的工作作风，遵守校纪校规，保护群众利益的社会公德。
通过GPS定位实训，将所学知识融会贯通，依据测量工作“先整体后局部”、“先控制后碎部”的基本原则，完成G PS控制测量数据采集与处理，熟练运用GPS-RTK / CORS技术进行数字测图和施工放样。
二、实训任务与内容本实训是工程测量技术专业学生课堂实习，要求在测区内进行是静态GPS控制测量、GPS-RTK / CORS数字测图。
（一）GPS控制测量数据采集与处理1．实训前的准备工作实训动员，领取GPS接收机及物品，搜集资料。
2．GPS控制网的布设收集、查阅资料、测区踏勘，技术设计、实地选点埋石。
根据已有的坐标点作为已知点，设计GPS控制网，其各项技术要求、技术指标均以GPS规范为依据。
3．星历预报作业组在进入测区观测前，应事先编制GPS卫星可见性预报表。
预报表包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组、最佳观测时间、点位图形、几何图形强度因子等内容。
GPS实习报告
实习时间，2022年6月1日至2022年8月31日。
实习单位，某GPS技术公司。
实习内容：
在本次实习中，我主要参与了公司GPS定位技术的研发和应用。
具体工作内容包括：
1. 参与GPS芯片的测试和调试，熟悉了GPS芯片的工作原理和
性能特点，掌握了GPS信号的接收和处理技术。
2. 参与GPS定位算法的优化和改进，通过对现有算法的分析和
实验，提出了一些改进方案，并在实际应用中进行了验证。
3. 参与GPS定位系统的软件开发，利用C/C++等编程语言，编
写了一些GPS定位相关的软件模块，提高了系统的稳定性和性能。
实习收获：
通过本次实习，我对GPS定位技术有了更深入的了解，不仅学到了理论知识，还掌握了实际操作的技能。
在与公司工程师的交流和合作中，我也学到了很多实际工作中的经验和技巧。
同时，通过实际项目的参与，我对团队协作和项目管理有了更深刻的认识，这对我的职业发展将有很大的帮助。
实习总结：
本次实习让我对GPS技术有了更全面的了解，也增强了我的实际操作能力和团队合作意识。
在未来的学习和工作中，我将继续努力，不断提升自己的技能和能力，为公司的发展做出更大的贡献。
感谢公司给予我这次宝贵的实习机会，也感谢所有帮助过我的同事们，希望能有机会再次合作。
导航系统1．简述捷联惯性系统中地理系到机体系的姿态阵b g C 其含义及其功能。
答：含义：导航坐标系g g g O x y z -到机体坐标系b b b O x y z -的一组欧拉角为,,θγψ，导航坐标系经过3次转动到机体坐标系。
g g g x y z 依次沿g O z -、'b O x -、''b O y -旋转角度-ψ、θ、γ后到b b b x y z 。
姿态矩阵中包含了机体的姿态角方位角ψ、俯仰角θ和横滚角γ。
功能：机体陀螺仪输出的角速度信息经过补偿后，积分得到机体坐标系与导航坐标系的姿态信息和姿态转移矩阵。
捷联惯导系统中，加速度计与载体固连，利用姿态阵完成加速度计输出信息从机体坐标到导航坐标的转换。
转换后的加速度计信息经过积分可得到机体在导航坐标系下的速度和位置。
2．画出并用式表达速度三角形（地速、控速、风速）及航迹角、航向角与偏流角之间的关系。
答：风速：空气相对于地面的运动速度；空速：飞机相对于空气运动的速度；地速：飞机相对于地面的运动速度。
=+v v v风地空航向角：机头在水平面投影与真北方向的夹角ϕ；偏流角：空速矢量和地速矢量之间的夹角，用δ表示；航迹角：飞机速度矢量在水平面投影与真北方向的夹角。
航向角ϕ加上偏流角δ等于地速v地的方位角α。
3．简述惯性导航系统、卫星导航系统、多普勒导航、塔康、VOR/DME 、天文导航其各自的基本工作原理、特点及误差特性。
答：一、惯性导航系统（1）工作原理以牛顿力学定律为基础，以陀螺仪和加速度计为敏感器件进行导航参数解算。
系统根据陀螺仪的输出建立导航坐标系，根据加速度计输出解算出运载体的速度和位置，从而实现姿态和航向解算。
（2）特点惯性导航系统不需要任何外来信息，也不会向外辐射任何信息，仅依靠惯性器件就能全天候，全球性的自主三维定位和三维定向，同时具备自主性、隐蔽性和信息的完备性。
（3）误差特性误差随时间积累，短时间导航精度较高。
兰州交通大学gps实习总结兰州交通大学gps实习总结GPS测量技术总结一、实习目的GPS静态测量本次GPS静态观测实习的目的是巩固、扩大和加深我们从课堂上所学理论知识，获得测量工作的初步经验和基本技能，着重培养我们的独立工作能力，进一步熟练掌握测量仪器的操作技能，提高运用理论及计算能力，并对GPS静态观测全过程有一个全面和系统的认识。
熟悉GPS静态相对定位原理、Sounth、Trimble、ashtech三种GPS接收机的使用掌握GPS网的网形设计。
熟悉GPS静态测量的步骤。
学会南方测绘Gps数据处理软件的简单使用。
1.1实习安排准备好理论知识，掌握控制测量的技术要求，以及仪器的使用规范及过程，协调好分组的搭配。
仪器调度表(略)第二组组长：孙瑞第二组组员：张凯郑聪旺郭高孙前亮赵勇智王力赵宝铎陈建玺赵亚强田斌1.2实习任务以各个班为单位建立测量实习队，10人一组(第三组为11人)，分3组。
每组领取GPS一套(包括主机、脚架、基座、连接线等)、记录板一块、对讲机、记录表。
根据中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》和石桥子经济开发区的具体情况，建立E级GPS网。
E级GPS网的精度要求如下表：级别固定误差(mm)平均边长(km)比例误差系数(mm)E≤100.2～5≤20每小组利用各组领取到的接收机对两个控制点进行观测，观测时段为一小时，观测2个时段。
1.3测量规范1、《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-202*)。
2、《全球定位系统城市测量技术规范》(CJJ73-97)。
3、CH1002-95《测绘产品检查验收规定》。
4、CH1003-95《测绘产品质量评定标准》。
1.4测区概况本测区为本校九教东西方向的荒地，那里有许多施工剩下的土堆地形复杂1.5GPS网的布设GPS网设计的出发点是在保证质量的前提下，尽可能地提高效率，努力降低成本。
因此，在进行GPS的设计和测量时，既不能脱离实际的应用需求，盲目地最求不必要的高精度和高可靠性;也不能为追求高效率和低成本，而放弃对质量的要求。
测绘工程第3学期-GPS原理与应用-阶段作业测绘工程第3学期-GPS原理与应用-阶段作业————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：GPS原理与应用(专升本)阶段性作业1 单选题(共40分)说明:（）1. GPS卫星星座设计的在轨卫星数有 _____(5分)(A) 15颗(B) 18颗(C) 21 颗(D) 24颗参考答案：D解题思路：无2. 未经美国政府特许的用户不能用_____来测定从卫星至接收机间的距离。
(5分)(A) C/A码(B) Ll 载波相位观测值(C) 载波相位观测值(D) Y码参考答案：D解题思路：无3. 北京时间属于_____(5分)(A) 恒星时(B) 太阳时(C) 协调世界时(D) GPS时参考答案：C解题思路：无4. GPS测量中，卫星钟和接收机钟采用的时间系统是_____(5分)(A) 恒星时(B) GPS时(C) 国际原子时(D) 协调世界时参考答案：B解题思路：无5. GPS测量所采用的坐标系是 _____(5分)(A) WGS-84大地坐标系(B) 1980国家大地坐标系(C) 高斯坐标系(D) 独立坐标系参考答案：A解题思路：无6. PPS是指 _____(5分)(A) 精密定位服务(B) 标准定位服务(C) 选择可用性(D) 反电子欺骗参考答案：A解题思路：无7. UTC是指 _____(5分)(A) 协议天球坐标系(B) 协议地球坐标系(C) 协调世界时(D) 国际原子时参考答案：C解题思路：无8. 由瞬时地球坐标系转换到协议地球坐标系主要是消除_____的影响。
(5分)(A) 岁差(B) 章动(C) GAST(D) 极移参考答案：D解题思路：无判断题(共30分)说明:（）9. 总地球椭球在理论上是唯一的。
_____(5分)正确错误参考答案：正确10. GPS属于主动式的定位技术。
GPS测量施工工法编制单位：合肥建工集团有限公司编制时间：2012年11月GPS测量施工工法1.前言GPS（Global Positioning System)全球定位系统是美国研制并在1994年投入使用的卫星导航与定位系统。
其应用技术已遍及国民经济的各个领域。
在测量领域，GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面。
本工法根据现场工程实践经验，结合GPS全天候、全地点、精度高的特点，可将各种大工作量，受地物影响比较突出的点准确、迅速的确定下来。
采用此方法可以大大提高工作效率，能够充分的满足工程的需要。
2.工法特点2.1.测站之间不需通视。
但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。
2.2.精度高。
一般双频GPS接收机基线解精度为3mm+2ppm，与全站仪的测量精度相当，但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出。
2.3.观测时间短。
采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间一般在30～40min左右，采用快速静态定位方法，观测时间更短。
例如使用Timble4800GPS接收机的RTK法可在5分钟以内求得测点坐标。
2.4.操作简便。
观测人员只需将天线对中、整平，量取天线高打开电源即可进行自动观测，利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标。
而其它观测工作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成。
2.5.全天候作业。
GPS观测可在任何地点，任何时间连续地进行，一般不受天气状况的影响。
3.所用Hi-RTK简介Hi-RTK多功能手簿软件旨在高效运用GPS信息结合相关专业需求提升测绘行业生产力。
软件功能全面、专业，涵盖道路、电力、铁路和测图四大领域。
3.1全球化中英文界面实时切换功能、内置各国常用椭球参数、转换基准。
投影方面包括了高斯投影、UTM投影、兰勃托投影、墨卡托投影等世界常用投影方式。
基准转换方面提供三参数转换、平面四参数转换、七参数转换、一步法、点校验等多种实用转换方法，支持Trimble、泰雷兹格式；高程拟合方面提供支持天宝、泰雷兹的格网、高程异常改正。
GPS控制测量外业作业要求及技术指南一：外业观测作业人员操作内容安置接收机天线（严格对中整平、定向、量取仪器高）、设置接收机中的参数（如观测模式、截止高度角、和采样间隔等；如不设参数，接收机一般就采用缺省值），以及开机、关机等工作，其他工作由接收机自动完成。
二：操作流程：【选点与埋石——GPS接收机的检查——观测方案设计——观测作业——外业观测成果质量检核】1.选点准备：根据收集的测区内及周边现有平面和高程控制点以及测区地形图等，依据项目任务书或合同书以及相关规范的要求在图上进行设计，标绘处计划设站的区域。
1.1选点的基本要求基本要符合规范（全球定位系统GPS测量规范GB/T18314-2009）的相关要求：A）测站四周视野开阔，高度角15°以上不允许存在成片的障碍物B）远离大功率无线电发射源，以免损坏接收机天线，高压电线50米至少，大功率无线发射源至少200米。
C）测站远离房屋、围墙、广告牌、山坡及大面积平静水面（湖泊、池塘）等信号反射物，以免出现严重的多路径效应。
D）点位应位于地质条件良好、点位稳定、易于保护的地方，并尽可能顾及交通条件。
1.2选点作业A）测量人员应按照在图上选择的初步位置以及对点位的基本要求，在实地最终选定点位，并做好相应的标记。
B）利用旧点时，应对旧点的稳定性、可靠性和完好性进行检查，符合要求时方可利用。
C）点名以该点位所在地命名，无法区分时，可在点名后加注（一）、（二）。
D）新旧点重合时，应沿用旧点名，一般不应更改。
E）选点工作完成后，应按规范要求的形式绘制GPS网选点图，可以用相机或手机拍照片。
提交的资料：①点之记②GPS网选点图1.3 埋石C、D、E及GPS点在满足标石稳定、易于长期保存的前提下，均可根据具体情况选用。
提交的资料：标石建造的照片2.仪器的验检：2.1 一般视检GPS接收机及其天线的外观是否良好，是否有挤压摩擦造成的伤痕，仪器、天线等设备的型号是否正确。
GPS大作业
学院：电子工程学院
班级：
学号：
GPS定位技术与应用实验
——GPS用户位置求解Matlab 一、定位原理
GPS用户对卫星j进行伪距测量，产生观测方程：
（1）
其中(xj,yj,zj)表示第j颗卫星的位置坐标；(xu,yu,zu)是用户的位置坐标，是用户接收机钟与GPS系统时钟的相对误差。
设一共观测到N颗卫星，则得到方程组：
(2)
定位的目的就是计算(xu,yu,zu)和。
直接求解上述非线性方程组十分困难。
可以采用牛顿迭代法这种常用的数值
计算方法，其中关键思想是线性化及最小二乘法。
具体过程如下：
对用户位置进行估计，得到估计位置坐标(x0,y0,z0)，用表示估计位置与真实位置的偏移量，即
(3)
设，并把它在(x0,y0,z0)做一阶泰勒级数展开得：
(4)
因此，把卫星j的观测方程线性化后得到：
(5)
令
(6)
伪距观测方程变化为：
(7)
把方程组(2)中的每个方程组线性化，得到下面的线性方程组：
(8)
把(8)写成矩阵形式，可得：
(9)
其中
按照上述方法，求解非线性方程组(2)的问题被转化为求解线性方程组。
如果能观测到的卫星数量大于4，求解(8)(9)是个超定方程组，此时需要使用最小二乘法。
迭代：因为线性化使用了一阶泰勒级数展开近似，这种近似只有当估计坐标非常接近真实坐标时才有效。
如果差距太太，需要用本次计算得出的坐标作为下次计算的估计坐标，重新迭代上述计算过程，知道计算得到的
比较小为止。
二、程序代码
1、主程序
SatellitePosition=[17746 17572 7365 1;
12127 -9774 21091 1;
13324 -18178 14392 1;
14000 -13073 19058 1;
19376 -15756 -7365 1;
zeros(19, 4)];
UserPosition=[6400 0 0 ];
Prange=CalculatePseudoRange(SatellitePosition, UserPosition); [CalUserPosition, OK]=CalculateUserPosition2(SatellitePosition, Prange);
2、伪距测量模拟函数
function Prange=CalculatePseudoRange(SatellitePosition,UserPosition)
c=3e5;
DeltaT=1e-4;
VisSatNum=0;
SatellitePosNew=[];
for k=1:24
if SatellitePosition(k,4)==1
VisSatNum=VisSatNum+1;
SatellitePosNew=[SatellitePosNew; SatellitePosition(k,1:3)];
end
end
Prange=ones(1,VisSatNum);
for n=1:VisSatNum
Prange(1,n)=sqrt((SatellitePosNew(n,:)-UserPosition)*(SatellitePosNew(n,:)-Us erPosition)')+c*DeltaT ;
end
3、定位计算函数
function
[CalUserPosition,CalculateOK]=CalculateUserPosition2(SatellitePosition,Prange )
c=3e5;
DeltaT=1e-4;
VisSatNum=0;
CalculateOK=1;
SatellitePosNew=[];
for k=1:24
if SatellitePosition(k,4)==1
VisSatNum=VisSatNum+1;
SatellitePosNew=[SatellitePosNew; SatellitePosition(k,1:3)];
end
end
if VisSatNum<4
CalculateOK=0;
CalUserPosition=[0 0 0];
return
end
XYZ0=[0 0 0];
CalculateRecord=XYZ0;
DeltaT0=0;
Wxyz=SatellitePosNew;
Error=1000;
ComputeTime=0;
while (Error>0.01) && (ComputeTime<1000)
ComputeTime=ComputeTime+1;
R=ones(1,VisSatNum);
for n=1:VisSatNum
R(1,n)=sqrt( (Wxyz(n,:)-XYZ0) * (Wxyz(n,:)-XYZ0)' );
end%for
DeltaP=R-Prange;
A=ones(VisSatNum,3);
for n=1:VisSatNum
A(n,:)=(Wxyz(n,:)-XYZ0)./R(1,n);
end
H=[A ones(VisSatNum,1)];
DeltaX=inv(H'*H) * H' * DeltaP';
TempDeltaX=DeltaX(1:3,:);
Error=max(abs(TempDeltaX));
XYZ0=XYZ0+DeltaX(1:3,:)';
if ComputeTime<10
CalculateRecord=[CalculateRecord; XYZ0];
end
DeltaT0=DeltaX(4,1)/(-c);
end
if ComputeTime==1000
CalUserPosition=[0 0 0];
CalculateOK=0;
else
CalUserPosition=[XYZ0; CalculateRecord];
End
三、仿真结果
1、a)、最终运算结果为
[6400.0000-8.18361.1716]
b)、程序迭代运算次数为4次。
c)d=sqrt((CalUserPosition(n,1)-6400)^2+(CalUserPosition(n,2)-0)^2+(CalUserP osition(n,3)-0)^2) n=[3,4,5]
第一次迭代d =1.0306e+03
第二次迭代d=16.4265
第三次迭代d=0.0053
第四次迭代d=5.5619e-10
2、a)、最终运算结果为
[4004.9999 7.0325 -1.00754]
b)、程序迭代运算次数为4次。
c)、
d=sqrt((CalUserPosition(n,1)-4005)^2+(CalUserPosition(n,2)-0)^2+(CalUserPosit ion(n,3)-0)^2) n=[3,4,5，6]
第一次迭代d =409.0351
第二次迭代d=3.4830
第三次迭代d= 2.7533e-004
第四次迭代d=3.2852e-011
四、思考题
1、WGS-84坐标系，单位为Km。
2、通过导航电文计算出行星位置
3、a)、定位采用的是被动式单程测距。
它的信号发射书机由卫星钟确定，收到时刻是由接收机钟确定，这就在测定的卫星至接收机的距离中，不可避免地包含着两台钟不同步的误差和电离层、对流层延迟误差影响，它并不是卫星与接受机之间的实际距离，所以称之为伪距。
b)、可通过测量PRN的码相位而得到伪距，通过纪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伪距
4、不是，有。
因为线性化使用了一阶泰勒级数展开近似，这种近似只有当估计坐标(x0, y0, z0)非常接近真实坐标(xu, yu, zu)时才有效。
如果
(?x, ?y, ?z)太大，需要用本次计算得出的坐标(xu, yu, zu)作为下一次计算的估计坐标(x0, y0, z0)，重新迭代上述计算过程，直到计算得到的
(?x, ?y, ?z)的值比较小为止。
5、a)、牛顿迭代收敛所需要的精度。
若大于，说明还需继续运算，直到小于预先设定的门限值。
b)、防止程序计算死循环，若computetime>=1000，则跳出程序，并认为用户计算位置失败。
6、矩阵A即非线性方程组线性化之后的线性方程组的系数矩阵。
7、更新接收机的位置坐标和钟差值。
8、无。
