gps测量技术的探究

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1、GPS测量技术的探究摘要：GPS测量技术的全天候、定位精度高、操作简单、提供三维空间坐标等优点对于工程屮的测量有着非同寻常的意义。在工程测绘屮，GPS测量技术不仅能够增强工程测绘数据的可靠性、提高工程测绘的工作效率，还能够极大程度上解决工程测绘中的人力消耗问题，保证工程测绘结果能够更好地服务于项目建设。本文从GPS测量技术的基本概况岀发，分析GPS测量技术的特点，并对工程测绘中GPS测量技术的应用进行探究。关键词：GPS测量技术；工程测量；全球定位系统；应用引言全球定位系统(GPS,GlobalPositio

2、ningSystem)是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。GPS作为新一代卫星导航与定位系统，不仅具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力，而且具有良好的抗干扰性和保密性，使其在各类大地测量控制网的加强改造和建立以及在公路工程测量和大型构造物的变形测量中得到了较为广泛的应用。1.GPS测量技术基本概况1.1GPS测量技术随着现代电子技术在工程测绘中的广

3、泛应用，以及现代工程项目对于建设与质量标准的不断提升，国内工程测绘中逐渐应用了较为先进的GPS测量技术，测量方法也有了科学的发展。GPS测量技术在工程测绘中的应用是现代电子技术与传统测量技术的有机结合，在不同规模、类型的工程屮都能发挥重要的作用。在GPS测量技术的应用中，测量人员要对各具体操作流程进行严格的控制，以实现测量结果的精确性和科学性，进而保障工程测绘结果更好的服务于项目建设。GPS儿乎己经完全取代了传统的大地控制网，掀起了测绘领域的重大变革。在测绘领域中，GPS网指的是使用GPS卫星定位技术而建立的

4、控制网，它主要分为两类:一是全球性的高精度GPS网，这种网的作用主要是提供全球范围内的高精度坐标框架，能够反映一定范围内的板块运动和地壳变动规律，为从事空间科学研究或地球动力学研究的工作者提供定位服务，其GPS相邻点的距离可以达到几万公里以上；二是区域性的GPS网，这类网包括GPS城市网、GPS矿区网以及GPS工网等，它的作用在于为国民经济建设服务，其GPS相邻点的距离在几十公里以内。就目前的工程领域而高，GPS测量技术的应用范围非常广泛，例如可以利用GPS测量技术对精密工程进行测量，对机载航空摄影进行测量，

5、对各级的工程控制网进行测量等。除此之外，GPS测量技术还可以应用于地质灾害监测中，通过监测地球板块运动、油［H下沉以及地表移动等方而來对地质灾害做出合理的预测。1.2GPS系统的组成GPS系统主要由空间部分，地面控制系统和用户设备部分组成。GPS的空间部分是由24颗卫星组成(21颗工作卫星；3颗备用卫星),它位于距地表20200km的上空，运行周期为12ho卫星均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4颗)，轨道倾角为55°o卫星的分布使得在全球任何地方、任何吋间都可观测到4颗以上的卫星，并能在卫星中预存导航信息，

6、GPS的卫星因为大气摩擦等问题，随着时间的推移，导航精度会逐渐降低。地面控制系统由监测站(MonitorStation)、主控制站(MasterMonitorStation)、地面天线(GroundAntennei)所组成，主控制站位于美国科罗拉多州春田市。地面控制站负责收集由卫星传冋之讯息，并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。用户设备部分即GPS信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距

7、离的变化率，解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包构成完整的GPS用户设备。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源吋不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后机内电池为RAM存储器供电，以防止数据丢失。各种类型的接受机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测使用

8、。其次则为使用者接收器，现有单频与双频两种。1.3GPS工作原理GPS系统实现卫星导航定位所采取的方法是距离交会法。具体为:假设所需定位的点P,在P点安置GPS接收机，在某一时间点同时完成时3颗(a,b,c)甚至更多的GPS卫星发出的导航电文的接收，然后通过一系列的计算和数据处理即可求出该时间点GPS卫星与GPS接收机之间的距离即，Sap.Sbp,Sep。同时通过接收卫星星历也可得知该时间点这些卫星