GPS技术测量总结

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1、GPS技术测量总结GPS定为特点：1.定位精度高2.观测时间短3.测站间无需通视4.仪器操作简便5.全天候作业6.提供三维坐标7.可全球布网8.应用广泛GPS定位的坐标系统与时间系统子情境1坐标系统的类型由GPS定位的基本原理可知，GPS定位是以GPS卫星为动态已知点，根据GPS接收机观测的星站距离来确定接收机或测站的位置的。GPS定位中所采用的坐标系比较复杂。便于读者学习掌握，可将GPS定位中所采用的坐标进行如下分类：1.空固坐标系与地固坐标系2.地心坐标系与参心坐标系3.空间直角坐标系、球面坐标系、大地坐标系及平面直角坐标系4.国家统一坐标系

2、与地方独立坐标系子情境2天球坐标系一、天球的概念天轴与天极：地球自转的延伸直线为天轴，天轴与天球面的交点称为天极，交点Pn为北天极，位于北极星附近，Ps为南天极。位于地球北半球的观测者，因地球遮挡不能看到南天极。天球赤道面与天球赤道：通过地球质心M且垂直于天轴发的平面称为天球赤道面，与地球赤道面重合。天球赤道面与天球面的交线称为天球赤道。天球子午面与天球子午圈：包含天轴的平面称为天球子午面，与地球子午面重合。天球子午面与天球的交线为一大圆，称为天球子午圈。天球子午圈被天轴截成的两个半圆称为时圈。子情境3协议地球坐标系一、地球的形状和大小1.水准面

3、也称重力等位面，就是重力位相等的曲面。重力位是引力位与离心力位之和。水准面有以下特征：1.因重力位是由点位唯一确定的，因此，在同一点上不可能出现两个以上的重力位值，故水准面不相交、不相切。2.水准面是连续的，不间断的封闭曲面。3.水准面是光滑的、无棱角的曲面。4.重力位的数值不仅取决于地球总质量M和被吸引点的位置，而且还取决于地球内部物质分布地面起伏。由于地球内部物质分布不均及地面起伏的不规则性，据顶了水准是不规则曲面。1.将物体沿水准面移动时，重力不做功，故水准面与重力线即铅垂线正交。2.两水准线面间不平行。1.大地水准面：如前所述，水准面有无

4、穷多个，其中通过平均海水面的水准面称为大地水准面。由于大地水准面所包围的形体称为大地体。因为大地水准面是水准面之一，故大地水准面具有水准面的所有特性。卫星运动与GPS卫星的坐标计算子情境2卫星的受摄运动一、卫星运动的摄动力1.地球体的非球性及其质量分布不均匀而引起的作用力，即地球的非中心引力FDC2.太阳的引力Fs和月球的引力Fn。3.太阳的直接与间接辐射压力Fr。4.大气的阻力Fa。5.地球潮汐的作用力。6.磁力等。子情境3GPS卫星的测量距码信号一、GPS卫星信号概述GPS卫星信号时GPS卫星向广大用户所发播的用于导航定位的调制波，它包含载波

5、信号、P码（或Y码）、C/A码和数据（或称D码）等多种信号分量，其中的P码和C/A码，统称为测距码。主要考虑了以下4个方面的要求：1.适应多用户系统的要求2.满足实时定位的要求3.满足高精度定位的要求4.满足军事保密的要求GPS卫星信号的构成在无线电通信技术中，为了有效地传播信息，一般均将频率较高的载波上，而这时频率较低的信号称为调制信号。子情境4GPS违心的导航电文导航电文机器格式GPS卫星的导航电文使用户用来定位和导航的数据基础。它主要包括卫星星历、时钟改正、电离层时延改正、卫星工作状态信息以及C/A码转换到捕捉P码的信息。导航电文的内容1.

6、遥测码2.转换码3.数据块I1.数据块II2.数据块IIIGPS定位原理GPS定位的方法与观测量由于卫星信号好友多种定位信息，根据不同的要求和方法，可获得不同的观测量：1.测量码伪距观测量2.测相伪距观测量3.多普勒积分计数伪距差4.干涉法测量时间延迟子情境3动态绝对定位原理GPS绝对定位又称单点定位，即以GPS卫星和用户接收机之间的距离观测值为基础，并根据卫星星历确定的卫星瞬时坐标，直接确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中相对于坐标原点的绝对位置。相对定位原理基本观测量及其线性组合1.单差：可在不同卫星间、不同历元间求差或者不同观测站求取观

7、测量之差，所得求差结果当作虚拟观测值。2.双差：对单差观测值继续求差，所得求差结果仍可以当作虚拟观测值。3.三差：对双差观测值继续求差。动态相对定位1.测码伪距动态相对定位2.关于测相伪距动态相对定位差分定位差分GPS定位技术，就是将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测，其坐标是已知的。另一台接收机安置在运动的载体上，载体在运动过程中，其上的GPS接收机与基准站上的接收机同步观测GPS卫星，以实时确定载体在每个观测历元的瞬时位置。网络RTK多基准站RTK技术也称网络RTK技术，是普通RTK方法的改进。多基准站RTK系统基本构成，若干个连续运行的

8、GPS基准站、计算中心、数据发布中心、用户站。广域差分广域差分GPS的基本思想时候对GPS观测的误差源加以区分，并单独对每一种误差源分别