河北工程大學(xué)GPS最終版

1、GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)：定位精度高觀測(cè)時(shí)間短測(cè)站間無(wú)需通視可提供三維坐標(biāo)操作簡(jiǎn)便全天候作業(yè)功能多，應(yīng)用廣GNSS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) 美國(guó)GPS全球定位系統(tǒng)俄羅斯GLONAS歐盟伽利略中國(guó)北斗GPS系統(tǒng)包括三大部分：GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)、GPS信號(hào)接收機(jī)衛(wèi)星星座：21顆工作衛(wèi)星和 3顆在軌備用衛(wèi)星組成了GPS衛(wèi)星星座，記作（21+3）GPS衛(wèi)星。均分在6個(gè)軌道平面內(nèi)，軌道平均高度約為20200 km,衛(wèi)星運(yùn)行周期 11小時(shí)58分。定位星座：在用GPS信號(hào)導(dǎo)航定位時(shí)，為了解算測(cè)站的三維位置，必須觀測(cè)4顆GPS衛(wèi)星，稱之為定位星座。C/A碼（S碼）：用于捕獲信號(hào)及粗略定位的偽隨機(jī)碼P碼：精密測(cè)距碼（

2、用于精密定位）保持各顆衛(wèi)星處于同一時(shí)間系統(tǒng)一GPS時(shí)間系統(tǒng)GPS工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)：1個(gè)主控站，3個(gè)注入站，5個(gè)監(jiān)測(cè)站主控站的任務(wù)：收集、處理本站和監(jiān)測(cè)站收到的全部資料，編算岀每顆衛(wèi)星的星歷和 GPS時(shí)間系統(tǒng)，將預(yù)測(cè)的衛(wèi)星星歷、鐘差、狀態(tài)數(shù)據(jù)以及大氣傳播改正編制成導(dǎo)航電文傳送到注入站。注入站的任務(wù)：將主控站發(fā)來(lái)的導(dǎo)航電文注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲(chǔ)器中監(jiān)測(cè)站的任務(wù)：為主控站提供衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)，采集氣象要素等數(shù)據(jù)GPS接收機(jī)主要由：GPS接收機(jī)天線單元，GPS接收機(jī)主機(jī)單元，電源三部分組成。GPS定位技術(shù)：是通過(guò)安置在地球表面的接收機(jī)同時(shí)接收4顆以上的GPS衛(wèi)星發(fā)岀的信號(hào)，測(cè)定接收機(jī)的位置GPS定位

3、的實(shí)質(zhì)是什么？基本定位方法有哪些？實(shí)質(zhì)：空間距離后方交會(huì)。方法：絕對(duì)定位（或單點(diǎn)定位）：根據(jù)一臺(tái)接收機(jī)的觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)確定接收機(jī)位置的方式，它只能采用偽距觀測(cè)量，可用于車船等的概略導(dǎo)航定位。 相對(duì)定位：通過(guò)在多個(gè)測(cè)站上進(jìn)行同步觀測(cè)，測(cè)定測(cè)站之間相對(duì)位置的定位。 靜態(tài)定位：在定位過(guò)程中，接收機(jī)天線的位置是固定的，處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的定位方法。 動(dòng)態(tài)定位（RT& :在定位過(guò)程中，接收機(jī)天線處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的定位方法。衛(wèi)星定位中常采用空間直角坐標(biāo)系 及其相應(yīng)的大地坐標(biāo)系，一般取地球質(zhì)心為坐標(biāo)系的原 點(diǎn)。根據(jù)坐標(biāo)軸指向的不同：天球坐標(biāo)系，地球坐標(biāo)系采用空間直角坐標(biāo) 系便于進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，通過(guò)平移和旋轉(zhuǎn)從一個(gè)坐標(biāo)系方

4、便地轉(zhuǎn)換至另一坐標(biāo)系坐標(biāo)系統(tǒng) 與時(shí)間系統(tǒng) 是描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)，處理觀測(cè)數(shù)據(jù)，表達(dá)觀測(cè)站位置的數(shù)學(xué)與物理基礎(chǔ) 一類是在空間固定的坐標(biāo)系統(tǒng)（空固系）：與地球自轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，描述衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)位置和狀態(tài)；另一類是 與地球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系統(tǒng)（地固坐標(biāo)系）：表達(dá)觀測(cè)站的位置坐標(biāo)系統(tǒng)是由坐標(biāo)原點(diǎn)、坐標(biāo)軸的指向和尺度所定義的。天球：是指以地球質(zhì)心 M為中心，半徑r為任意長(zhǎng)度的一個(gè)假想的球體。春分點(diǎn)：當(dāng)太陽(yáng)在黃道上從天球南半球向北半球運(yùn)行時(shí)，黃道與地球赤道的交點(diǎn)。WGS-84大地坐標(biāo)系（GPS時(shí)間系統(tǒng)）原點(diǎn)位于地球質(zhì)心Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議地球極（ CTR方向X軸指向BIH1984.0的零子午面與 CTP赤道

5、的交點(diǎn)丫軸與Z軸、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系WGS-84橢球：IAG和IUGG第17屆大會(huì)大地測(cè)量常數(shù)的推薦值國(guó)家大地坐標(biāo)系1954年北京坐標(biāo)系（克拉索夫斯基橢球，大地原點(diǎn)：普爾科沃）1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系 （橢球參數(shù)采用 1975年IAG與IUGG第16屆大會(huì)的推薦值，大地原點(diǎn)： 陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)）2000國(guó)家大地坐標(biāo)系（原點(diǎn)：地球質(zhì)心，高斯-克呂格投影）新1954年北京坐標(biāo)系時(shí)間系統(tǒng)與坐標(biāo)系統(tǒng)一樣，應(yīng)有其尺度（時(shí)間單位） 與原點(diǎn)（歷元）恒星時(shí)ST,平太陽(yáng)時(shí)MT,原子時(shí)ATI （AT）,世界時(shí)UT,協(xié)調(diào)世界時(shí) UTCGPS時(shí)間系統(tǒng) GPS系統(tǒng)是測(cè)時(shí)測(cè)距系統(tǒng)：時(shí)間在GPS測(cè)量中是一個(gè)基本的 觀測(cè)量

6、：GPS系統(tǒng)中，衛(wèi)星鐘 和接收機(jī)鐘 均采用穩(wěn)定而連續(xù)的 GPS時(shí)間系統(tǒng)：GPS時(shí)間系統(tǒng)采用 原子時(shí)AT秒長(zhǎng)作為時(shí)間基 準(zhǔn)衛(wèi)星軌道誤差對(duì)所測(cè)基線精度的影響可按下式估算:db dsbPdb:基線誤差；b:基線長(zhǎng)；ds:星歷誤差； 1:衛(wèi)星至測(cè)站的距離 20200km考慮攝動(dòng)力作用的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)為衛(wèi)星的受攝運(yùn)動(dòng)考慮地球質(zhì)心引力作用的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)為衛(wèi)星的無(wú)攝運(yùn)動(dòng)秋道儒心率* 一 b -衛(wèi)星5軌道長(zhǎng)半軸應(yīng)真近點(diǎn)角E赤道平近地點(diǎn)角距曲開(kāi)普勒軌道參數(shù)（軌道根數(shù)）：真近點(diǎn)角 V，橢圓長(zhǎng)半徑 a，偏心率e,升交點(diǎn)赤經(jīng) 門，軌 道面傾角i，近地點(diǎn)角距升交點(diǎn)赤經(jīng)Q開(kāi)普勒第一定律：衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)橢圓，而該橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)

7、與地球質(zhì)心相重合開(kāi)普勒第二定律： 衛(wèi)星的地心向徑， 即地球質(zhì)心與衛(wèi)星質(zhì)心的距離向量，在相同的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等而該常亮等于地開(kāi)普勒第三定律：衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期的平方與軌道橢圓長(zhǎng)半徑的立方之比為一常量， 球引力常數(shù)GM的倒數(shù)衛(wèi)星的受攝運(yùn)動(dòng)：地球的非中心引力Fnc ;太陽(yáng)的引力 Fs和月球的引力 Fm;太陽(yáng)輻射壓力 Fp ;大氣阻力 Fa ;地球潮汐作用力；磁力等。衛(wèi)星星歷：是描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道的信息，是一組對(duì)應(yīng)某時(shí)刻的軌道參數(shù)及其變率GPS衛(wèi)星星歷：分為預(yù)報(bào)星歷（廣播星歷）和后處理星歷GPST播星歷參數(shù)共有 16個(gè)：1個(gè)參考時(shí)刻，6個(gè)對(duì)應(yīng)參考時(shí)刻的開(kāi)普勒軌道參數(shù)，9個(gè)反應(yīng)攝動(dòng)力影響的參數(shù)靜態(tài)定位（絕對(duì)

8、定位）：指的是對(duì)于固定不動(dòng)的待定點(diǎn)，將GPS接收機(jī)安置于其上，觀測(cè)數(shù)分鐘乃至更長(zhǎng)的時(shí)間，以確定該點(diǎn)的三維坐標(biāo)相對(duì)定位：若以兩臺(tái)GPS接收機(jī)分別置于兩個(gè)固定不變的待定點(diǎn)上，通過(guò)一定時(shí)間的觀測(cè)， 可以確定兩個(gè)待定點(diǎn)間的相對(duì)位置單點(diǎn)定位（GPS絕對(duì)定位）：即利用GPS衛(wèi)星和用戶接收機(jī)之間的距離觀測(cè)值，直接確定， 用戶接收機(jī)天線在 WGS-84坐標(biāo)系中，相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn) -地球質(zhì)心的絕對(duì)位置GPS相對(duì)定位：是至少用兩臺(tái)GPS接收機(jī)，同步觀測(cè)相同的 GPS衛(wèi)星，確定兩臺(tái)接收機(jī)天線 之間的相對(duì)位置（坐標(biāo)差）GPS測(cè)量主要誤差分類： 與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差：對(duì)流層折射誤差，電離層折射誤差，多路徑效應(yīng)誤差 與衛(wèi)星

9、本身有關(guān)的誤差：衛(wèi)星星歷差，衛(wèi)星鐘誤差，相對(duì)論效應(yīng) 與接收機(jī)有關(guān)的誤差：接收機(jī)鐘誤差，接收機(jī)位置誤差，天線相位中心位置誤差，幾何圖形強(qiáng)度誤差等 其他誤差：地球自轉(zhuǎn)，地球潮汐 上述誤差，按誤差性質(zhì)分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差（多路徑效應(yīng)）多路徑效應(yīng)（多路徑誤差）：在GPS測(cè)量中，如果測(cè)站周圍的反射物/所反射的衛(wèi)星信號(hào)（反 射波）/進(jìn)入/接收機(jī)天線，這將和/直接來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)（直接波） /產(chǎn)生干涉，從而使/觀 測(cè)值/偏離/真值/產(chǎn)生所謂的“多路徑誤差”，這種由于/多路徑的信號(hào)傳播/所引起的/干涉 時(shí)延效應(yīng)/稱為多路徑效應(yīng)。db ds星歷誤差計(jì)算：-b Pdb：由衛(wèi)星星歷誤差而引起的基線誤差；b：基線長(zhǎng)；

10、ds:星歷誤差； ：衛(wèi)星至測(cè)站的距離 20200kmSA選擇可用性技術(shù)； AS:反電子欺騙技術(shù) 基本觀測(cè)量：碼相位觀測(cè)量，載波相位觀測(cè)量 根據(jù)碼相位觀測(cè)得岀的偽距：所謂碼相位觀測(cè)，即測(cè)量GPS衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)（C/A碼 或P碼）到達(dá)用戶接收機(jī)天線的傳播時(shí)間。該觀測(cè)方法亦稱為時(shí)間延遲測(cè)量根據(jù)載波相位觀測(cè)得岀的 偽距：載波相位觀測(cè)值：測(cè)量接收機(jī)接收到的，具有多普勒頻移的載波信號(hào)，與接收機(jī)產(chǎn)生的參考載波信號(hào)之間的相位差。載波相 位測(cè)量原理：載波相位的觀測(cè)量是 GPS接收機(jī)所接受的衛(wèi)星載波信號(hào)與接收機(jī)本振參考信 號(hào)的相位差。整周跳 變輙變：在載賺位測(cè)量中，整周戕提抽時(shí)間段內(nèi)的翱憾（0）則是廿渤砌值

11、，妙時(shí)若由于衛(wèi)星信 號(hào)冊(cè)捋原師引起累虹作申貼躺副復(fù)跟就整周計(jì)數(shù)龍丟失川這種同（0）出酬（0）正繃賒醴 剛粳*整周模糊度又稱整周未知數(shù)，是在全球定位系統(tǒng)技術(shù)的載波相位測(cè)量時(shí)，載波相位與基準(zhǔn)相位之間相位差的首觀測(cè)值所對(duì)應(yīng)的整周未知數(shù)、0周跳：如果在跟蹤衛(wèi)星過(guò)程中，由于某種原因，如衛(wèi)星信號(hào)被障礙物擋住而暫時(shí)中斷，或受無(wú)線電 信號(hào)干擾造成 失鎖。這樣，計(jì)數(shù)器無(wú)法連續(xù)計(jì)數(shù)，因此，當(dāng)信號(hào)重新被跟蹤后，整周計(jì)數(shù) 就不正確，但是不到一個(gè)整周的相位觀測(cè)值仍是正確的，這種現(xiàn)象稱為周跳。差分GPS：概念利用相距不太遠(yuǎn)的兩個(gè) GPS測(cè)站在同一時(shí)間分別進(jìn)行單點(diǎn)定位時(shí)，所受到的衛(wèi)星 星歷誤差、大氣延遲誤差等誤差源的空間相

12、關(guān)性較好的原理，利用基準(zhǔn)站上的觀測(cè)結(jié)果求 得上述誤差的影響，并通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將誤差改正數(shù)發(fā)送給流動(dòng)站從而提高流動(dòng)站定位的精度。概念通過(guò)在固定測(cè)站和流動(dòng)測(cè)站上進(jìn)行同步觀測(cè)，利用在固定測(cè)站上所測(cè)得GPS定位誤差數(shù)據(jù)改正流動(dòng)測(cè)站上定位結(jié)果的衛(wèi)星定位。差分GPS分類：?jiǎn)位鶞?zhǔn)站差分、具有多個(gè)基準(zhǔn)站的局部區(qū)域差分、廣域差分單站差分按基準(zhǔn)站發(fā)送的信息方式來(lái)分：位置差分、偽距差分、載波相位差分載波相位差分方法分為：修正法，差分法偽距：是由GPS觀測(cè)而得的 GPS觀測(cè)站到衛(wèi)星的距離，由于尚未對(duì)因“衛(wèi)星時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘誤差” 的影響加以改正，在所測(cè)距離中包含著時(shí)鐘誤差因素在內(nèi)，故稱“偽距”連續(xù)運(yùn) 行衛(wèi)星定位導(dǎo)航服務(wù)系

13、統(tǒng)(CORSGPS測(cè)量 精度分級(jí)：AA A、B、C、D、E各等級(jí)GPS相鄰點(diǎn)間弦長(zhǎng)精度：- 二 a(bd)2式中：0 :GPS基線向量的弦長(zhǎng)中誤差(mm,亦即等效距離誤/a:GPS接收機(jī)標(biāo)稱精度中固定誤差(mm /b : GPS接收機(jī)標(biāo)稱精度中比例誤差系數(shù)(ppm) /d:GPS網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間的距離(km)GPS網(wǎng) 的 布設(shè)按網(wǎng)的構(gòu)成形式分為：星形網(wǎng)；點(diǎn)連式網(wǎng)；邊連式網(wǎng)；網(wǎng)連式網(wǎng)GPS網(wǎng) 的 基準(zhǔn)包括位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)。觀測(cè)時(shí) 段：測(cè)站上開(kāi)始接收衛(wèi)星信號(hào)到觀測(cè)停止，連續(xù)工作的時(shí)間段，簡(jiǎn)稱時(shí)段。同步觀 測(cè)：兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收機(jī)同時(shí)對(duì)同一組衛(wèi)星進(jìn)行的觀測(cè)。同步觀 測(cè)環(huán)：三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)

14、同步觀測(cè)獲得的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)，簡(jiǎn)稱同步環(huán)。獨(dú)立觀 測(cè)環(huán)：由獨(dú)立觀測(cè)所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)。簡(jiǎn)稱獨(dú)立環(huán)。異步環(huán) 側(cè)環(huán)：在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，只要有非同步觀測(cè)基線向量，該多邊形環(huán)路 稱為異步觀測(cè)環(huán)，簡(jiǎn)稱異步環(huán)。獨(dú)立基 線：對(duì)于N臺(tái)GPS接收機(jī)構(gòu)成的同步觀測(cè)環(huán)，有 J條同步觀測(cè)基線，其中獨(dú)立基線數(shù)為 N- 1非獨(dú)立 基線：除獨(dú)立基線外的其他基線叫非獨(dú)立基線，總基線數(shù)與獨(dú)立基線數(shù)之差即為非獨(dú)立基 線數(shù)GPS網(wǎng) 特 征條件的計(jì)算：觀測(cè)時(shí)段數(shù)計(jì)算公式：C=nm/N式中，C為觀測(cè)時(shí)段數(shù)；n為網(wǎng)點(diǎn)數(shù)；m為每點(diǎn)設(shè)站次數(shù)；N為接收機(jī)數(shù)。故在 GPS網(wǎng)中：總基線數(shù)：J總二 C N (N -

15、1)2必要基線數(shù)：J必二 n 1獨(dú)立基線數(shù)：J獨(dú)二 C (N -1)多余基線數(shù)：J多二 C (N -1) -(1)根據(jù)J總一 C N (N 1)2式，對(duì)于由N臺(tái)GPS接收機(jī)構(gòu)成的同步圖形中一個(gè)時(shí)段包含的GPS基線(或簡(jiǎn)稱GPS邊)數(shù)為:J 二 N (N -1)一 2GPS接收機(jī)數(shù)N 3但其中僅有 N-1條是獨(dú)立的 GPS邊，其余為非獨(dú)立的 GPS邊。當(dāng)同步觀測(cè)的時(shí), 同步閉合環(huán)的最少個(gè)數(shù)為：T = J - (N - D = (N - D (N - 2) 2GPS網(wǎng)特征條件計(jì)算示例：設(shè)某一城市D級(jí)GPS控制網(wǎng)，由32個(gè)GPS點(diǎn)組成，準(zhǔn)備采用 6臺(tái)接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)，每點(diǎn)觀測(cè)2個(gè)時(shí)段，試完成下述內(nèi)容：

16、1) 一個(gè)時(shí)段的同步基線數(shù)和獨(dú)立基線數(shù)；2) 該GPS網(wǎng)總的觀測(cè)時(shí)段數(shù)；3) 該GPS網(wǎng)的總基線數(shù)、必要基線數(shù)、獨(dú)立基線數(shù)、多余基線數(shù)。解：1)個(gè)時(shí)段的同步基線數(shù)和獨(dú)立基線數(shù)-個(gè)時(shí)段的同步基線數(shù)；7同二1)/2二6x5/2二15-個(gè)時(shí)段的獨(dú)立基線埶丿獨(dú)=(N -1) = 6 -1二2) 該GFS網(wǎng)總的觀測(cè)時(shí)段數(shù)C = n m /N =32 x 2 / 610 .67式中.e為觀測(cè)時(shí)段數(shù)；n為網(wǎng)點(diǎn)數(shù)r為毎點(diǎn)設(shè)站次數(shù)；H為接收機(jī)臺(tái)數(shù)。時(shí)段 數(shù)不能為小數(shù)，且不能小于計(jì)算的數(shù)字，故該GPS網(wǎng)總的觀測(cè)時(shí)段數(shù)為11時(shí)段。3) 該GPE網(wǎng)盒屋線數(shù)、必要基線數(shù).獨(dú)立基線抓 多余基線數(shù) 總拱嫩 =CN(N-1)

17、/2 = 11x6x5/2=165 必要基線數(shù)，/必1 = 32-1 = 31獨(dú)立基線埶獨(dú) (Ux(6 - 1) 多余舉激厶=C(N-1)(h-1)=5531=24GPS測(cè)量的作業(yè)模式1)經(jīng)典靜態(tài)定位模式 作業(yè)方法：采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收設(shè)備，分別安置在一條或數(shù)條基線的兩個(gè)端點(diǎn)，同步觀測(cè)4顆以上的衛(wèi)星，每時(shí)段長(zhǎng)45min至2h或更多。 精度：基線的定位精度可達(dá)勺山門1 丁，D為基線長(zhǎng)度(km) 適用范圍：建立全球性或國(guó)家大地控制網(wǎng)，建立地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)、建立長(zhǎng)距離檢?；€、進(jìn)行 島嶼與大陸聯(lián)測(cè)、鉆井定位 注意事項(xiàng)：所有已觀測(cè)基線應(yīng)組成一系列封閉圖形，以利于外業(yè)檢核，提高成果可靠度。 可通過(guò)平差，

18、有助于進(jìn)一步提高定位精度?？焖凫o態(tài)定位 作業(yè)方法：在測(cè)區(qū)中部選擇一個(gè)基準(zhǔn)站， 接收機(jī)依次到各點(diǎn)流動(dòng)設(shè)站，每點(diǎn)觀測(cè)數(shù)分鐘 精度：流動(dòng)站相對(duì)于基準(zhǔn)站的基線中誤差為并安置一臺(tái)接收設(shè)備連續(xù)跟蹤所有可見(jiàn)衛(wèi)星;5nim+lxlO6D另一臺(tái)應(yīng)用范圍：控制網(wǎng)的建立及其加密、工程測(cè)量、地籍測(cè)量20km,注意事項(xiàng)：在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)應(yīng)確保5顆以上衛(wèi)星可供觀測(cè)，流動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)相距應(yīng)不超過(guò)流動(dòng)站上的接收機(jī)在轉(zhuǎn)移時(shí)，不必保持對(duì)所測(cè)衛(wèi)星連續(xù)跟蹤，可關(guān)閉電源以降低能耗。準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位 作業(yè)方法：在測(cè)區(qū)選擇一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，安置接收機(jī)連續(xù)跟蹤所有可見(jiàn)衛(wèi)星；將另一臺(tái)流動(dòng)接收機(jī)先置于1號(hào)站觀測(cè)；在保持對(duì)所測(cè)衛(wèi)星連續(xù)跟蹤而不失鎖的情況下，將流動(dòng)接

19、收機(jī)分別在2、3、4,各點(diǎn)觀測(cè)數(shù)秒鐘。 精度：基線的中誤差約為12 cm 應(yīng)用范圍：開(kāi)闊地區(qū)的加密控制測(cè)量、工程定位、碎步測(cè)量 注意事項(xiàng)：應(yīng)確保在觀測(cè)時(shí)段上有5顆以上衛(wèi)星可供觀測(cè)；流動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)距離不超過(guò)20km,觀測(cè)過(guò)程中流動(dòng)接收機(jī)不能失鎖，否則應(yīng)在失鎖的流動(dòng)點(diǎn)上延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間12 min901動(dòng)態(tài)定位 作業(yè)方法：建立一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)安置接收機(jī)連續(xù)跟蹤所有可見(jiàn)衛(wèi)星；流動(dòng)接收機(jī)先在出發(fā)點(diǎn)上靜態(tài)觀測(cè)數(shù)分鐘；然后流動(dòng)接收機(jī)從岀發(fā)點(diǎn)開(kāi)始連續(xù)運(yùn)動(dòng)；按指定點(diǎn)時(shí)間間隔自動(dòng)測(cè)定運(yùn)動(dòng)載體的實(shí)時(shí)位置。 精度：相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的瞬時(shí)點(diǎn)位精度12 cm 應(yīng)用范圍：精密測(cè)定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的軌跡；剖面測(cè)量；航道測(cè)量； 注意事項(xiàng)：需同步觀

20、測(cè)5顆衛(wèi)星，其中至少4顆衛(wèi)星要連續(xù)跟蹤，流動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)相距不超過(guò) 20km31GPS測(cè)量工作的模式：靜態(tài)、快速靜態(tài)、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)、動(dòng)態(tài)觀測(cè)成果的外業(yè)檢核外業(yè)觀測(cè)成果的質(zhì)量檢核項(xiàng)目：同步邊觀測(cè)數(shù)據(jù)檢核；重復(fù)邊檢核；同步環(huán)閉合差檢核；異步環(huán)閉合差檢核.1. 每個(gè)時(shí)段同步觀測(cè)數(shù)據(jù)的檢核數(shù)據(jù)剔除率：易0除的觀測(cè)值個(gè)數(shù)與應(yīng)獲取的觀測(cè)值個(gè)數(shù)的比值稱為數(shù)據(jù)剔除率，同一時(shí)段 觀測(cè)值的數(shù)據(jù)剔除率其值應(yīng)小于10%同步邊是指接收機(jī)設(shè)于基線兩端，通過(guò)多歷元同步觀測(cè)，經(jīng)平差計(jì)算的基線邊。2. 重復(fù)觀測(cè)邊的檢核同一基線邊，若觀測(cè)了多個(gè)時(shí)段（2），則可得到多個(gè)基線邊長(zhǎng)。這種具有多個(gè)獨(dú)立觀測(cè)結(jié)果的基線邊，稱為 重復(fù)邊。重復(fù)觀測(cè)邊的

21、檢核算例設(shè)GPS網(wǎng)中有一條重復(fù)基線向量，其觀測(cè)值分別為8570.274m, 8570.280m,8570.282m, 8570.284m和8570.278m。若接收機(jī)的標(biāo)稱精度為5mn 1ppm,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該基線向量的觀測(cè)值是否合格？解：同一基線邊，若觀測(cè)了多個(gè)時(shí)段（N2）,則可得到務(wù)個(gè)基線 邊長(zhǎng).這種具有多個(gè)獨(dú)立觀測(cè)結(jié)果的基線邊稱為重復(fù)邊1）計(jì)算平差值（公式、結(jié)果各1分共2分）二8570274 +8 570280 + 8 570.282 + 8 570284 +8 570.278d-2djn- =85702796m2）計(jì)算改正數(shù)A ddrd （公式1分，結(jié)果2.5分，共3. 5分）A i=

22、M=8570 274-8570.279&6nraA d2=d2-d=857O, 28Q-8570,2796+0,4mm A 3=3存857仇 2828570. 279&=+2* 4mn Ad4=rf4-(/=8570. 284-8570.2796H. 4imdA d5=d5-d=8570.2788570.2796=-!. 6mi3）計(jì)算平差值之中誤差（公式、結(jié)果各分，共2分）十血dV ?7-1= +7148 =+3*854）計(jì)算相對(duì)誤差（公式、結(jié)果各0.5分，共1分）=045 ppm b = 1 ppm5）結(jié)果判別5分） 因?yàn)?，Wx =藝 破i = 一2006.5299 + 2723.6668

23、 一 717.1387 = -0.0018加=-1.8wwWr =d近二-1737.2181 + 2928.9230 -1191 .6980 = +0.0069w = +6.9ww t-iWz = 1024.3812 一 2338.0450 + 1313.6724 = +0.0086 w = +8.6加加Wc = Qw； + 吟 + JF = J(一 1.8)2 + 6.9? +8.6? = 11 A7mm式中，(AA, 片AZz)為第f條基線向量的坐標(biāo)差分量。2)計(jì)算測(cè)邊中誤差 (1)計(jì)算基線邊長(zhǎng)(2)計(jì)算閉合環(huán)平均邊長(zhǎng)刀=藝彳/” =藝彳/3Z-1/-I2844.8982+ 4632861

24、4+1913.15639390.9159 o “=3130.3053?(3)計(jì)算測(cè)邊中誤差b = W +(b.cf)2 = J52 +(5x3.13)2 = V269.92 = 16.42%初4）判定是否合格 要求：Wx WWy wwc 氏限3）計(jì)算閉合差限差近 二 2x16 .4297 = 5 .69 mm5Vwa 二 5 .69)mnW CPRx 16 .429 9 .86 mm但實(shí)際上,所以，該同步環(huán)不合格!4.異步環(huán)閉合差的檢核在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，只要有非同步觀測(cè)基線向量，則該多邊形環(huán)路叫異步觀測(cè)環(huán)，簡(jiǎn)稱異步環(huán)。異步環(huán)閉合差檢核示例某一 GPS網(wǎng)中有四邊異步環(huán)，按順序各邊

25、基線向量坐標(biāo)分別為（-974.6340,-1945.8816,2027.9065) , (2723.6694, 2928.9144, -2338.0368) , (-717.1387,-1191.6980,1313.6724 )和(-1031.8912, 208.6638, -1003.5456)。若接收機(jī)的標(biāo)稱精度為5mn 5ppm,通過(guò)計(jì)算(給岀必要公式）說(shuō)明該異步環(huán)是否合格？（坐標(biāo)單位：m）式中，（ Xi, Yi, Zi ）為第i條基線向量的坐標(biāo)。 耳同席球*訓(xùn)丼憐二注賦百二丄再*嗎【跖肌M處冷”魁& = 2 mF X=）講叫常入WW占凈，1 =曲n二坤4粳皿 恥阿罰.護(hù).話如2垃/“

26、認(rèn)/(雋心氓蘭丄4咸W旳用.I/VW裁.W八W平0J 竝 W1 IS 比卑 Wc pg.巧申俛旻矛戀枷寫* : I/A益必限承梓，Wi叫顯所心為訊禺機(jī)GPS基線向量網(wǎng)的平差分為三種類型：無(wú)約束平差、約束平差、GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)聯(lián)合平差無(wú)約束平差的目的：是檢驗(yàn)網(wǎng)本身的內(nèi) 部符合精度，以及基線向量之間有無(wú)明顯的系統(tǒng)誤差和粗差PPT 上:無(wú)約束平差，即只固定網(wǎng)中某一點(diǎn)坐標(biāo)的平差方法。無(wú)約束平差的目的是多方面的。1. 是建立GPS網(wǎng)的位置基準(zhǔn)。確定一個(gè)三維網(wǎng)在空間直角坐標(biāo)系中的位置，需要三個(gè)坐標(biāo)的定位基準(zhǔn)，一個(gè)尺度基準(zhǔn)和三個(gè)方向基準(zhǔn)，即三個(gè)絕對(duì)定位和四個(gè)相對(duì)定位共七個(gè)基準(zhǔn)。2. 是發(fā)現(xiàn)基線閉合環(huán)路閉合差發(fā)現(xiàn)不了的小的基線向量粗差，在確定沒(méi)有粗差后， 通過(guò)驗(yàn)后方差因子的x 2檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)基線向量隨機(jī)模型的誤差。3. 根據(jù)平差結(jié)果，客觀地評(píng)價(jià)GPS網(wǎng)本身的內(nèi)部符合精度及網(wǎng)的可靠性，如單位權(quán)中誤差、點(diǎn)位中誤差、基線邊中誤差及其相對(duì)中誤差；同時(shí)為利用GPS大地高與水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)點(diǎn)的正常高聯(lián)合確定GPS網(wǎng)點(diǎn)的正常高提供平差處理后的大地高程數(shù)據(jù)。4. 是以后分析GPS網(wǎng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，地面網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)或約束條件中有無(wú)不相容的誤差的基礎(chǔ)。衡量GPS網(wǎng)的可靠性有三個(gè)指標(biāo)： 多余 觀測(cè)分量，內(nèi)可靠性，外可靠性內(nèi)可靠性：GPS網(wǎng)的內(nèi)可靠性亦稱觀測(cè)的可控性，是指在一定的顯著水平