GNSS工作原理及特点
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测绘技术中的GNSS定位原理与方法近年来,随着全球定位系统(GNSS)在测绘技术中的广泛应用,测绘行业发生了翻天覆地的变化。
GNSS定位技术以其高精度、高效率的特点,成为测绘领域的重要工具。
本文将从定位原理、定位方法以及应用领域三个方面,介绍GNSS在测绘技术中的应用。
一、定位原理GNSS定位是利用卫星与地面接收机之间的信号传输进行测量和计算,以确定地面测量点的空间坐标。
在GNSS系统中,由美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧盟的伽利略系统以及中国的北斗系统组成。
GNSS定位原理主要基于卫星发射的时钟信号和接收机接收到的信号之间的时间差。
当接收机接收到至少四颗卫星发射的信号后,就可以通过计算时间差来确定接收机与卫星之间的距离。
通过三角定位的原理,结合更多卫星的信号,可以计算出接收机的三维坐标。
二、定位方法在测绘技术中,常用的GNSS定位方法有单点定位方法、差分定位方法以及RTK定位方法。
1. 单点定位方法:单点定位方法是最简单的定位方法,只需一颗接收卫星的信号即可进行定位。
这种方法在定位精度方面较差,通常只能达到数米级别的精度。
但由于简单易用,常用于地理信息系统(GIS)等对定位精度要求不高的应用中。
2. 差分定位方法:差分定位方法通过将一个已知位置的基准站与待测测站进行比较,利用两个位置之间的差异来进行定位修正。
在这种方法中,基准站接收到的信号被认为是准确的,通过计算修正量,对待测测站进行位置修正。
差分定位方法可以提高定位精度,通常可以达到亚米级别的精度。
3. RTK定位方法:RTK(Real-Time Kinematic)定位方法是GNSS定位技术中最高级别的方法之一。
与差分定位相比,RTK定位更加精确和实时。
在RTK定位中,待测测站和一个已知位置的参考站之间建立实时通信链路,通过实时传输测站接收到的信号,参考站对测站的位置进行快速准确计算,并实时传输修正量给测站。
RTK定位可以达到厘米级别的定位精度,广泛应用于高精度测绘和测量等领域。
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,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;P码频率,重复周期天,码间距微秒,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测绘技术在工程测绘中的应用摘要:GNSS技术是全球通用的定位系统,主要包括卫星接收装置和通讯卫星这两个部分,大多数人在应用过程中主要是利用其定位系统和搜寻系统来接收不同地区的信号装置以达到路面信息查询与工程测绘的目的,通常用户可以利用GNSS的精确定位来实现高科技与传统工程相结合的数据操作模式,能够改善时间进程和实验研究体系,通过测绘使精准度不断提高,应用范围更广,带来更好的工程测绘效果。
关键词:GNSS测绘技术、测绘工程、应用一、GNSS测绘技术的应用原理及特点分析1.1 GNSS测绘技术的应用原理GNSS测绘技术又被叫做全球定位系统,主要通过卫星定位技术来实施并获得位置信息。
主要包括卫星地面控制组成部分以及用户实时信号接收终端,在实际应用过程中能够有效监测被测对象的坐标位置,根据地面监控体系提供卫星位点计算不同位点之间存在的时间差,将实际数据信息返回到用户使用终端当中,保证用户可以实时获取位置的数据查询方式。
1.2 GNSS测绘技术在工程测绘中的应用特点随着我国经济、科技的快速发展,GNSS测绘技术较从前而言,应用水平和数据获取方式较从前发生了明显提升和改变,目前可以实现更高精准度的技术要求以及静态测绘功能,应用覆盖范围扩大。
其次,测绘时间较短,效率较高,在实际应用过程中智能化软件的辅助提高测绘水平。
最后,操作简单,快捷便利,采用智能接收终端对信息传输进行调整和优化,简化操作流程,提高工程测绘效率。
二、工程测绘中GNSS应用流程工程测绘中GNSS应用技术在使用过程中,首先,需要确定测量位点,综合性的考虑各种因素,选择视野开阔、地面平坦的位置为最佳侧位点,保证设备安装工作顺利进行,尽可能避免受到电磁波的干扰。
再完成位点定位后可以进行数据的详细记录与准备工作,为后续测量提供参考价值。
其次,需要构建测量标准点,在测量过程中针对实际测量环境进行充分分析和考量,以保证GNSS测绘技术能够实现科学应用,尤其是进行野外测量时更需严格进行数据规划,提高工程测绘质量。
利用GNSS静态测量技术进行三等水准测量施工工法利用GNSS静态测量技术进行三等水准测量施工工法一、前言随着现代建筑工程的不断发展,对于测量精度的要求也越来越高。
而水准测量作为一种重要的测量手段,在工程测量中应用广泛。
为了提高水准测量的精度和效率,将GNSS技术引入水准测量领域,利用GNSS静态测量技术进行三等水准测量施工工法应运而生。
二、工法特点利用GNSS静态测量技术进行三等水准测量施工工法有以下几个特点:1. 高精度:GNSS技术具有高精度的特点,可以达到毫米级的精度要求,能够满足水准测量的精度需求。
2. 高效率:GNSS技术的快速性和实时性使得水准测量的施工过程更加快捷高效,大大提高了施工效率。
3. 实时性:GNSS技术可以实时获取水准测量的数据,无需等待,方便了测量人员的工作。
4. 自动化:GNSS静态测量技术可以实现自动采集数据和自动分析处理,减少了人力投入和操作错误。
三、适应范围利用GNSS静态测量技术进行三等水准测量适用于以下工程领域:1. 平面测绘:可以应用于城市规划、地形测绘等领域的水准测量。
2. 基础施工:可以用于大型建筑物基坑的开挖和地下工程的施工,为施工过程提供高精度的水准控制。
3. 铁路工程:可以应用于铁路线路的改建、修建和维护工程,确保铁路路基的平直度和高程精度。
4. 高速公路工程:可以用于高速公路的路基垫层和平整度的控制。
四、工艺原理GNSS静态测量技术利用卫星信号进行太阳α(太阳角度)正算法的交叉解,通过多基线彼此之间的差分,消除了大气、电离层和信号传播过程中产生的误差。
工程上通过多基线测量实测高程值与已知高程值之间的差值,获得高程修正,再利用GNSS静态测量技术进行水准控制,达到高精度的水准测量。
五、施工工艺 1. 准备工作:确定测区范围和控制点位置,配置测量设备和机具。
2. 建立控制点:根据规划和设计要求,在测区内建立足够数量的控制点,采用GNSS静态测量技术进行控制点高程的测量。
如何使用GNSS进行测量与定位全球导航卫星系统(GNSS)是利用地球上分布的一系列卫星,通过通过接收卫星发射的信号,以确定接收器的三维位置、速度和精确时间的一种技术。
GNSS的应用覆盖了各个领域,包括测量、定位、导航等。
本文将重点探讨如何使用GNSS进行测量与定位。
一、GNSS基本原理及技术特点GNSS技术基于卫星信号的接收和处理。
目前全球使用最广泛的GNSS系统是美国的GPS(全球定位系统),其他的系统包括俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的北斗。
这些系统通过卫星定位和无线电导航技术提供高精度的定位和导航服务。
GNSS系统的原理是通过测量接收器接收到的卫星信号的到达时间,再结合卫星的位置信息以及测量的信号传播时间来计算接收器的位置。
GNSS技术的特点有以下几个方面:1. 全球覆盖:GNSS系统的卫星分布在全球各个地区,因此可以在任何地方实现定位和测量。
2. 高精度:GNSS系统能够提供高精度的位置测量,通常能够达到几米到几十厘米的精度。
3. 实时性:GNSS系统可以提供实时的定位和测量结果,对于需要即时反馈的应用非常有用。
4. 多功能性:除了定位和测量,GNSS系统还可以提供导航、时间同步等功能。
二、测量与定位中的GNSS应用1. 地球物理测量:GNSS技术在地球物理测量中具有广泛的应用。
通过在地壳运动、地震勘探、重力测量等方面的应用,可以获得地球表面各个点的位置变化信息,并对地震活动、地壳构造、地震预警等方面提供重要的数据。
2. 海洋测量:GNSS技术在海洋测量中也有很重要的应用。
通过在海洋航行、海洋资源勘测、海洋导航等方面的应用,可以提供船只、舰船、潜水器等的准确位置信息,保障航海安全、提供航线规划和资源勘测方面的支持。
3. 建筑工程测量:在建筑工程测量方面,GNSS技术可以提供高精度的测量结果,包括测量建筑物的位置、高度、加速度等参数。
这对于土地测量、城市规划和工程建设方面具有重要意义。
SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯GNSS 测绘技术的特点及其在工程测绘中的运用张盟(河北九华勘查测绘有限责任公司河北保定071000)摘要:GNSS 测绘技术在工程测绘中的应用,有着高精度、操作简便快捷、自动化程度高的特点,使得该项技术在工程变形监测、放线定位、测绘模拟、工程复测等环节中得到了广泛应用,极大地提高了工程测绘的精度、质量与效率。
该文针对GNSS 技术的特点,以及其在工程测绘中多个测量环节中的应用进行了分析,以充分发挥出GNSS 测绘技术的优势,实现工程测绘的提质增效。
关键词:GNSS 测绘技术GNSS 系统结构工程测绘全球导航卫星系统中图分类号:P25文献标识码:A文章编号:1672-3791(2021)12(c)-0031-03Characteristics of GNSS Surveying and Mapping Technology andIts Application in Engineering Surveying and MappingZHANG Meng(Hebei Jiuhua Survey and Mapping Co.,Ltd.,Baoding,Hebei Province,071000China)Abstract:The application of GNSS surveying and mapping technology in engineering surveying and mapping is characterized by high precision,simple and quick operation and high degree of automation,which has been used in engineering deformation monitoring,line positioning,surveying and mapping simulation,engineering re-surveying and other links.The wide application greatly improves the accuracy,quality and efficiency of engineering surveying and mapping.This article analyzes the characteristics of GNSS technology and its application in multiple measure‐ment links in engineering surveying and mapping,so as to give full play to the advantages of GNSS surveying and mapping technology and realize the improvement of quality and efficiency of engineering surveying and mapping.Key Words:GNSS surveying and mapping technology;GNSS system structure;Engineering surveying and mapping;Global navigation satellite systemGNSS 为全球导航卫星系统,借助超过4颗卫星伪距、星历等的观测量,结合地面用户的钟差,进行地表事物的精确定位。