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1、浅谈GPS定位技术石磊（胜利油FH油建一公司山东东营257000）中图分类号：T文献标识码：A一、GPS简介：1973年，美国开始研制全球定位系统GPS,经过20年的不断完善，耗资200亿美元后,该系统终于在1994年全面建成。GPS卫星是由洛克韦尔国际公司空间部研制的，卫星重约774kg,采用铝蜂巢结构，主体呈柱形，直径为1.5mo卫星的供电部分为对日定向太阳能电池帆板，板面始终对准太阳，为卫星不断地提供电力，同时给银镉蓄电池充电，保证在地彫区卫星仍能正常工作。星体底部装有多波束定向螺旋天线阵，能发射I」和L2波段的信
2、号,英波朿方向图能覆盖约半个地球。星体两端面上装有全向遥测遥控天线，用于与地面监控网通信。GPS卫星上采用了艳原子钟作为频率标准，保证了所有卫星能够在一个月或更长时间内独立工作而无需地面校正，也保证了精密定位的要求。此外，卫星上还装有姿态控制系统和轨道控制系统。（见图一）图一GPS由绕地球运行的24颗卫星组成，21+3颗GPS卫星分布在互成60°的6个椭圆形轨道面上，轨道倾角为55°,每个轨道面上布设4颗卫星。卫星轨道的长半轴为26609km,偏心率为0.01,卫星运行高度为20200km,运行周期为12h。卫星距地面约
3、1.7万公里。在军事上，这套系统可以为战机、军舰和导弹等导航，并锁定攻击目标；在民用方而，它可以为飞机、船舶和汽车等导航。目前，GPS为世界各国所采用。二、GPS卫星定位原理概述1.GPS定位原理GPS的定位原理就是利用空间分布的卫星以及卫星与地面点的距离交会得出地面点位置。简言之，GPS定位原理是一种空间的距离交会原理。2.GPS定位方法分类利用GPS进行定位的方法有很多种。若按照参考点的位置不同，则定位方法可分为（1）绝对定位。即在协议地球坐标系屮，利用一台接收机来测定该点相对于协议地球质心的位置，也叫单点定位。这里
4、可认为参考点与协议地球质心相重合。GPS定位所采用的协议地球坐标系为WGS-84坐标系。因此绝对定位的坐标最初成果为WGS-84坐标。（2）相对定位。即在协议地球坐标系中，利用两台以上的接收机测定观测点至某一地面参考点（已知点）之间的相对位置。也就是测定地面参考点到未知点的坐标增量。按用户接收机在作业中的运动状态不同，则定位方法可分为（1）静态定位。即在定位过程中，将接收机安置在测站点上并固定不动。严格说來，这种静止状态只是相对的，通常指接收机相对与其周围点位没有发生变化。（2）动态定位。即在定位过程中，接收机处于运动状
5、态。GPS绝对定位和相对定位屮，乂都包含静态和动态两种方式。即动态绝对定位、静态绝对定位、动态相对定位和静态相对定位。三、软件的使用及设置我们己经使用的定位软件是HAIPRO和中海达定位软件，下面我们介绍中海达软件的使用：中海达软件首先打开中海达软件会提示新建任务，点击新建任务会弹出如下画面，坐标系选择北京54（见图二）坐标系
6、投影I一级变换I二级变换I囹启义I转换塞数I半标系：
7、WGS・84
8、^娶・72刪除LQ】添加g】椭球体参数:-名称aI北京54~16378245.00[298.300000000Ve确定取消图二
9、屮央经线改成我们本地的117（因地区而异）（见图三）坐标系投影I一级变换二级变换图走义丨转换参数I投影名称:投影参数:-基准纬度二100:00:00.00中央经线二
10、117:00:00.00尺度二11.0000000000嫦数=[a1500000.投影高度=
11、o.oo说明:所有Y坐标不加帯号冲央经线取自给走值。确定I取消
12、图三在图定义里面输入好任务名将进入中海达的界面（如下图）然后进入设置页血，首先进行端口设置，继续进入定位仪端口配置如下图，波特率根据设备类型设置为9600（见图四）'關端□设置I百丿确定
13、取消
14、应用
15、图
16、四根据需要对船型及锚链孔进行设置根据当地己有固定差设置固定差更正，都设置好后，进入作图里面的计划线调入，导入DXF海图，将GPS设备连入PC机就可以进行导航了，我们目前使用的是差分信号对船只进行导航。下面我们将简要介绍下查分技术：四、差分技术简介差分技术很早就被人们所应用。它实际上是在一个测站对两个目标的观测量、两个测站对一个目标的观测量或一个测站对一个目标的两次观测量之间进行求差。其FI的在于消除公共项，包括公共误差和公共参数。随着GPS技术的发展和完善，应用领域的进一步开拓，人们越来越重视利用差分GPS技术来改善定位
17、性能。它使用一台GPS基准接收机和一台用户接收机，利用实吋或事后处理技术，就可以使用户测量时消去公共的误差源一一电离层和对流层效应，并能将卫星钟误差和星历误差消除，因此，现在发展差分GPS技术就显得越来越重要。在GPS定位过程中，存在三部分误差。一部分是对每一个用户接收机所共有的，例如：卫星钟误差、星历误差、电离层误
