GPS導(dǎo)航定位原理培訓(xùn)講義PPT（圖片豐富）

GPS導(dǎo)航定位原原理偽距測(cè)量載波相位測(cè)測(cè)量絕對(duì)定位和和相對(duì)定位位導(dǎo)航原理與與方法GPS測(cè)量誤差來(lái)來(lái)源1定位方法分分類(lèi)按參考點(diǎn)的的不同位置置劃分為：：（1）絕對(duì)對(duì)定位（單單點(diǎn)定位））：在地球球協(xié)議坐標(biāo)標(biāo)系中，確確定觀測(cè)站站相對(duì)地球球質(zhì)心的位位置。（2）相對(duì)對(duì)定位：在在地球協(xié)議議坐標(biāo)系中中，確定觀觀測(cè)站與地地面某一參參考點(diǎn)之間間的相對(duì)位位置。GPS定位方法分分類(lèi)2按用用戶(hù)戶(hù)接接收收機(jī)機(jī)作作業(yè)業(yè)時(shí)時(shí)所所處處的的狀狀態(tài)態(tài)劃劃分分：：（1））靜靜態(tài)態(tài)定定位位：：在在定定位位過(guò)過(guò)程程中中，，接接收收機(jī)機(jī)位位置置靜靜止止不不動(dòng)動(dòng)，，是是固固定定的的。。靜靜止止?fàn)顮顟B(tài)態(tài)只只是是相相對(duì)對(duì)的的，，在在衛(wèi)衛(wèi)星星大大地地測(cè)測(cè)量量中中的的靜靜止止?fàn)顮顟B(tài)態(tài)通通常常是是指指待待定定點(diǎn)點(diǎn)的的位位置置相相對(duì)對(duì)其其周周?chē)鷩c(diǎn)點(diǎn)位位沒(méi)沒(méi)有有發(fā)發(fā)生生變變化化，，或或變變化化極極其其緩緩慢慢，，以以致致在在觀觀測(cè)測(cè)期期內(nèi)內(nèi)可可以以忽忽略略。。（2））動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)定定位位：：在在定定位位過(guò)過(guò)程程中中，，接接收收機(jī)機(jī)天天線線處處于于運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀狀態(tài)態(tài)。。在絕絕對(duì)對(duì)定定位位和和相相對(duì)對(duì)定定位位中中，，又又都都包包含含靜靜態(tài)態(tài)和和動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)兩兩種種形形式式。。GPS定位位方方法法分分類(lèi)類(lèi)3GPS觀測(cè)測(cè)量量的的基基本本概概念念無(wú)論論采采取取何何種種GPS定位位方方法法，，都都是是通通過(guò)過(guò)觀觀測(cè)測(cè)GPS衛(wèi)星星而而獲獲得得某某種種觀觀測(cè)測(cè)量量來(lái)來(lái)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的的。。GPS衛(wèi)星星信信號(hào)號(hào)含含有有多多種種定定位位信信息息，，根根據(jù)據(jù)不不同同的的要要求求，，可可以以從從中中獲獲得得不不同同的的觀觀測(cè)測(cè)量量，，主主要要包包括括：：?根根據(jù)據(jù)碼碼相相位位觀觀測(cè)測(cè)得得出出的的偽偽距距。。?根根據(jù)據(jù)載載波波相相位位觀觀測(cè)測(cè)得得出出的的偽偽距距。。?由由積積分分多多普普勒勒計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)得得出出的的偽偽距距。。?由由干干涉涉法法測(cè)測(cè)量量得得出出的的時(shí)時(shí)間間延延遲遲。。4GPS觀測(cè)測(cè)量量的的基基本本概概念念采用用積積分分多多普普勒勒計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)法法進(jìn)進(jìn)行行定定位位時(shí)時(shí)，，所所需需觀觀測(cè)測(cè)時(shí)時(shí)間間較較長(zhǎng)長(zhǎng)，，一一般般數(shù)數(shù)小小時(shí)時(shí)，，同同時(shí)時(shí)觀觀測(cè)測(cè)過(guò)過(guò)程程中中，，要要求求接接收收機(jī)機(jī)的的震震蕩蕩器器保保持持高高度度穩(wěn)穩(wěn)定定。。干干涉涉法法測(cè)測(cè)量量時(shí)時(shí)，，所所需需設(shè)設(shè)備備較較昂昂貴貴，，數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理復(fù)復(fù)雜雜。。這兩兩種種方方法法在在GPS定位位中中，，尚尚難難以以獲獲得得廣廣泛泛應(yīng)應(yīng)用用。。目前前廣廣泛泛應(yīng)應(yīng)用用的的基基本本觀觀測(cè)測(cè)量量主主要要有有碼碼相相位位觀觀測(cè)測(cè)量量和和載載波波相相位位觀觀測(cè)測(cè)量量。。5GPS偽距距測(cè)測(cè)量量偽距距法法定定位位是是由由GPS接收收機(jī)機(jī)在在某某一一時(shí)時(shí)刻刻測(cè)測(cè)出出的的到到四四顆顆以以上上GPS衛(wèi)星星的的偽偽距距以以及及已已知知的的衛(wèi)衛(wèi)星星位位置置，，采采用用距距離離交交會(huì)會(huì)的的方方法法（（原原理理與與觀觀測(cè)測(cè)方方程程將將隨隨后后介介紹紹））求求定定接接收收機(jī)機(jī)天天線線所所在在點(diǎn)點(diǎn)的的三三維維坐坐標(biāo)標(biāo)。。6什么么叫叫偽偽距距？？所測(cè)測(cè)偽偽距距就就是是由由衛(wèi)衛(wèi)星星發(fā)發(fā)射射的的測(cè)測(cè)距距碼碼信信號(hào)號(hào)到到達(dá)達(dá)GPS接收收機(jī)機(jī)的的傳傳播播時(shí)時(shí)間間乘乘以以光光速速所所得得出出的的量量測(cè)測(cè)距距離離。。由由于于衛(wèi)衛(wèi)星星時(shí)時(shí)鐘鐘、、接接收收機(jī)機(jī)時(shí)時(shí)鐘鐘的的誤誤差差以以及及無(wú)無(wú)線線電電信信號(hào)號(hào)經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)電電離離層層和和對(duì)對(duì)流流層層中中的的延延遲遲，，實(shí)實(shí)際際測(cè)測(cè)出出的的距距離離與與衛(wèi)衛(wèi)星星到到接接收收機(jī)機(jī)的的幾幾何何距距離離有有一一定定差差值值，，因因此此一一般般稱(chēng)稱(chēng)量量測(cè)測(cè)出出的的距距離離為為偽偽距距。。用C/A碼進(jìn)進(jìn)行行測(cè)測(cè)量量的的偽偽距距為為C/A碼偽偽距距，，用用P碼測(cè)測(cè)量量的的偽偽距距為為P碼偽偽距距。。7偽距距法法定定位位特特點(diǎn)點(diǎn)偽距距法法定定位位雖雖然然一一次次定定位位精精度度不不高高，，P碼定定位位誤誤差差約約為為10m，，C/A碼定定位位誤誤差差為為20-30m，，但因因其其具具有有定定位位速速度度快快，，且且無(wú)無(wú)多多值值性性問(wèn)問(wèn)題題等等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，，仍仍然然是是GPS定位位系系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行行導(dǎo)導(dǎo)航航的的最最基基本本方方法法。。同同時(shí)時(shí)，，所所測(cè)測(cè)偽偽距距又又可可作作為為載載波波相相位位測(cè)測(cè)量量中中解解決決整整波波數(shù)數(shù)不不確確定定問(wèn)問(wèn)題題（（整整周周模模糊糊度度））的的輔輔助助資資料料。。8sj(t1)sj(t2)XYZYiXiZiij(t1)ij(t2)GPS定位的幾幾何關(guān)系系9偽距定位位觀測(cè)方方程假設(shè)衛(wèi)星星至觀測(cè)測(cè)站的幾幾何距離離為ij，在忽略大大氣影響響的情況況下可得得相應(yīng)的的偽距：：當(dāng)衛(wèi)星鐘鐘與接收收機(jī)鐘嚴(yán)嚴(yán)格同步步時(shí)，上上式所確確定的偽偽距即為為站星幾幾何距離離。為為偽距，，為為真正正幾何距距離，為為接收收機(jī)和衛(wèi)衛(wèi)星之間間鐘差。。10通常GPS衛(wèi)星的鐘鐘差可從從衛(wèi)星發(fā)發(fā)播的導(dǎo)導(dǎo)航電文文中獲得得，經(jīng)鐘鐘差改正正后，各各衛(wèi)星之之間的時(shí)時(shí)間同步步差可保保持在20ns以?xún)?nèi)。如如果忽略略衛(wèi)星之之間鐘差差影響，，并考慮慮電離層層、對(duì)流流層折射射影響，，可得：：偽距定位位觀測(cè)方方程11偽距定位位觀測(cè)方方程幾何距離離與與衛(wèi)星坐坐標(biāo)（Xs,Ys,Zs）和接收機(jī)機(jī)坐標(biāo)（（X,Y,Z）之間有如如下關(guān)系系：其中衛(wèi)星星坐標(biāo)可可根據(jù)衛(wèi)衛(wèi)星導(dǎo)航航電文求求得，所所以式中中只包含含接收機(jī)機(jī)坐標(biāo)三三個(gè)未知知數(shù)。由由于電離離層改正正數(shù)和對(duì)對(duì)流層改改正數(shù)可可以按照照一定的的模型求求解出，，那么如如果將接接收機(jī)鐘鐘差也也作為為未知數(shù)數(shù)，則共共有四個(gè)個(gè)未知數(shù)數(shù)。因此此，接收收機(jī)必須須同時(shí)至至少測(cè)定定四顆衛(wèi)衛(wèi)星的距距離才能能解算出出接收機(jī)機(jī)的三維維坐標(biāo)值值。12測(cè)碼偽距距觀測(cè)方方程的常常用形式式如下：：偽距定位位觀測(cè)方方程式中j為衛(wèi)星數(shù)數(shù)，j＝1，，2，3…。13第三部分分GPS導(dǎo)航定位位原理偽距測(cè)量量載波相位位測(cè)量絕對(duì)定位位和相對(duì)對(duì)定位導(dǎo)航原理理與方法法GPS測(cè)量誤差差來(lái)源14GPS載波相位位測(cè)量載波相位位測(cè)量是是測(cè)量接接收機(jī)接接收到的的具有多多普勒頻頻移的載載波信號(hào)號(hào)，與接接收機(jī)產(chǎn)產(chǎn)生的參參考載波波信號(hào)之之間的相相位差，，通過(guò)相相位差來(lái)來(lái)求解接接收機(jī)位位置。由于載波波的波長(zhǎng)長(zhǎng)遠(yuǎn)小于于碼長(zhǎng)，，C/A碼碼元寬寬度293m，P碼碼元寬寬度29.3m，而L1載波波長(zhǎng)長(zhǎng)為19.03cm，L2載波波長(zhǎng)長(zhǎng)為24.42cm，在分辨率率相同的的情況下下，L1載波的觀觀測(cè)誤差差約為2.0mm，L2載波的觀觀測(cè)誤差差約為2.5mm。而C/A碼觀測(cè)精精度為2.9m，P碼為0.29m。載波相位位觀測(cè)是是目前最最精確的的觀測(cè)方方法。15載波相位位觀測(cè)的的主要問(wèn)問(wèn)題：無(wú)無(wú)法直接接測(cè)定衛(wèi)衛(wèi)星載波波信號(hào)在在傳播路路徑上相相位變化化的整周周數(shù)，存存在整周周不確定定性問(wèn)題題。此外外，在接接收機(jī)跟跟蹤GPS衛(wèi)星進(jìn)行行觀測(cè)過(guò)過(guò)程中，，常常由由于接收收機(jī)天線線被遮擋擋、外界界噪聲信信號(hào)干擾擾等原因因，還可可能產(chǎn)生生整周跳跳變現(xiàn)象象。有關(guān)關(guān)整周不不確定性性問(wèn)題，，通?？煽赏ㄟ^(guò)適適當(dāng)數(shù)據(jù)據(jù)處理而而解決，，但將使使數(shù)據(jù)處處理復(fù)雜雜化。載波相位位測(cè)量的的主要問(wèn)問(wèn)題16載波相位位測(cè)量觀觀測(cè)方程程載波相位位觀測(cè)的的的觀測(cè)測(cè)量是GPS接收機(jī)所所接收的的衛(wèi)星載載波信號(hào)號(hào)與接收收機(jī)本振振參考信信號(hào)的相相位差。。以表表示k接收機(jī)在在接收機(jī)機(jī)鐘面時(shí)時(shí)刻tk時(shí)所接受受到的j衛(wèi)星載波波信號(hào)的的相位值值，表表示示k接收機(jī)在在鐘面時(shí)時(shí)刻tk時(shí)所產(chǎn)生生的本地地參考信信號(hào)的相相位值，，則k接收機(jī)在在接收機(jī)機(jī)鐘面時(shí)時(shí)刻tk時(shí)觀測(cè)j衛(wèi)星所取取得的相相位觀測(cè)測(cè)量可寫(xiě)寫(xiě)為：17載波相位位測(cè)量觀觀測(cè)方程程通常的相相位測(cè)量量或相位位差測(cè)量量只是測(cè)測(cè)出一周周以?xún)?nèi)的的相位值值，實(shí)際際測(cè)量中中，如果果對(duì)整周周進(jìn)行計(jì)計(jì)數(shù)，則則自某一一初始取取樣時(shí)刻刻（t0）以后就可可以取得得連續(xù)的的相位觀觀測(cè)值。。Sj(t0)Sj(ti)N0kN0Int(φ)18載波相位位測(cè)量觀觀測(cè)方程程t0時(shí)刻和tk時(shí)刻的相相位觀測(cè)測(cè)值可以以寫(xiě)成：：接收機(jī)在跟跟蹤衛(wèi)星信信號(hào)時(shí)，不不斷測(cè)定小小于一周的的相位差，，并利用整整周計(jì)數(shù)器器記錄從t0到tk時(shí)間內(nèi)的整整周數(shù)變化化量Int()，這一時(shí)間段段內(nèi)，要求求衛(wèi)星信號(hào)號(hào)沒(méi)有中斷斷。如果過(guò)過(guò)程中衛(wèi)星星失鎖了，，那要采取取其他方法法進(jìn)行處理理。19載波相位測(cè)測(cè)量觀測(cè)方方程載波相位觀觀測(cè)量是接接收機(jī)和衛(wèi)衛(wèi)星位置的的函數(shù)，只只有得到了了它們之間間的函數(shù)關(guān)關(guān)系，才能能從觀測(cè)量量中求解接接收機(jī)的位位置。前述的相位位差觀測(cè)量量都是時(shí)間間的函數(shù)，，那么如何何引入接收收機(jī)和衛(wèi)星星位置？衛(wèi)星信號(hào)從從衛(wèi)星傳播播到接收機(jī)機(jī)需要一定定時(shí)間，稱(chēng)稱(chēng)為傳播延延遲kj(T)。在地固坐標(biāo)標(biāo)系中，傳傳播延遲是是接收機(jī)與與衛(wèi)星位置置的函數(shù)，，也是時(shí)間間的函數(shù)。。20載波相位測(cè)測(cè)量觀測(cè)方方程將載波相位位觀測(cè)量方方程展開(kāi)，，表達(dá)為時(shí)時(shí)間、衛(wèi)星星至接收機(jī)機(jī)的距離、、載波頻率率的函數(shù)，，同時(shí)考慮慮電離層和和對(duì)流層對(duì)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)號(hào)傳播的影影響，并做做一定簡(jiǎn)化化，可以得得到載波相相位測(cè)量的的觀測(cè)方程程：21整周未知數(shù)數(shù)和整周跳跳變確定整周未未知數(shù)N0是載波相位位測(cè)量的一一項(xiàng)重要工工作，常用用的方法有有下列幾種種：1、偽距法法2、經(jīng)典方方法－將整整周未知數(shù)數(shù)作為待定定參數(shù)求解解3、多普勒勒法（三差差法）4、快速確確定整周未未知數(shù)法22整周未知數(shù)數(shù)和整周跳跳變1、偽距法法偽距法是在在進(jìn)行載波波相位測(cè)量量的同時(shí)又又進(jìn)行了偽偽距測(cè)量，，將偽距觀觀測(cè)值減去去載波相位位測(cè)量的實(shí)實(shí)際觀測(cè)值值（化為以以距離為單單位）后即即可得到λ×N0。但由于偽距距測(cè)量的精精度較低，，所以要有有較多的觀觀測(cè)值取平平均值后才才能獲得正正確的整波波段數(shù)。23整周未知數(shù)數(shù)和整周跳跳變2、經(jīng)典方方法把整周未知知數(shù)當(dāng)作平平差計(jì)算中中的待定參參數(shù)來(lái)加以以估計(jì)和確確定。分兩兩種方法：：（1）整數(shù)數(shù)解由于誤差影影響，解得得得整周未未知數(shù)往往往不是一個(gè)個(gè)整數(shù)，然然后將其固固定為整數(shù)數(shù)，并重新新進(jìn)行平差差計(jì)算。也也稱(chēng)為固定定解（fixedsolution）（2）實(shí)數(shù)數(shù)解當(dāng)誤差消除除得不夠完完全時(shí)，整整周未知數(shù)數(shù)無(wú)法估計(jì)計(jì)很準(zhǔn)確，，此時(shí)直接接將實(shí)數(shù)解解作為最后后解。也稱(chēng)稱(chēng)為浮點(diǎn)解解（floatingsolution）24整周未知數(shù)數(shù)和整周跳跳變3、多普勒勒法（三差差法）由于連續(xù)跟跟蹤的所有有載波相位位測(cè)量觀測(cè)測(cè)值中均含含有相同的的整周未知知數(shù)，所以以將相鄰兩兩個(gè)觀測(cè)歷歷元的載波波相位相減減，就將該該未知數(shù)消消去，從而而直接接觸觸坐標(biāo)參數(shù)數(shù)，這就是是多普勒法法。由于三差法法可以消除除許多誤差差，所以使使用較廣泛泛。25整周未知數(shù)數(shù)和整周跳跳變4、快速確確定整周位位置數(shù)法1990年年E.Frei和G.Beutler提出了快速速模糊度（（即整周未未知數(shù)）解解算法進(jìn)行行快速定位位的方法。。采用這種種方法進(jìn)行行短基線定定位時(shí)，利利用雙頻接接收機(jī)只需需觀測(cè)一分分鐘便能成成功的確定定整周未知知數(shù)。26整周未知數(shù)數(shù)和整周跳跳變?nèi)绻诟欅櫺l(wèi)星過(guò)程程中，由于于某種原因因，如衛(wèi)星星信號(hào)被障障礙物擋住住而暫時(shí)中中斷，受無(wú)無(wú)線電信號(hào)號(hào)干擾造成成失鎖，這這樣計(jì)數(shù)器器無(wú)法連續(xù)續(xù)計(jì)數(shù)，因因此，當(dāng)信信號(hào)重新被被跟蹤后，，整周計(jì)數(shù)數(shù)就不正確確，但是不不到一個(gè)整整周的相位位觀測(cè)值仍仍是正確的的，這種現(xiàn)現(xiàn)象稱(chēng)為周周跳。27整周未知數(shù)數(shù)和整周跳跳變周跳的出現(xiàn)現(xiàn)和處理是是載波相位位測(cè)量中的的重要問(wèn)題題，整周跳跳變的探測(cè)測(cè)與修復(fù)常常用的方法法有下列幾幾種方法：：1、屏幕掃掃描法（也也就是手工工編輯）2、多項(xiàng)式式擬合法3、衛(wèi)星間間求差法4、根據(jù)平平差后的殘殘差發(fā)現(xiàn)和和修復(fù)整周周跳變關(guān)于周跳探探測(cè)與回復(fù)復(fù)的方法，，此處不進(jìn)進(jìn)行詳細(xì)介介紹，可參參見(jiàn)有關(guān)參參考資料。。28第三部分GPS導(dǎo)航定位原原理偽距測(cè)量載波相位測(cè)測(cè)量絕對(duì)定位和和相對(duì)定位位導(dǎo)航原理與與方法GPS測(cè)量誤差來(lái)來(lái)源29絕對(duì)定位也也稱(chēng)單點(diǎn)定定位，是指指在協(xié)議地地球坐標(biāo)系系中，直接接確定觀測(cè)測(cè)站相對(duì)于于坐標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)（地球質(zhì)質(zhì)心）絕對(duì)對(duì)坐標(biāo)的一一種方法。。絕對(duì)定位的的基本原理理：以GPS衛(wèi)星和用戶(hù)戶(hù)接收機(jī)天天線之間的的距離（或或距離差））觀測(cè)量為為基礎(chǔ)，根根據(jù)已知的的衛(wèi)星瞬時(shí)時(shí)坐標(biāo)，來(lái)來(lái)確定接收收機(jī)天線所所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)點(diǎn)位，即觀觀測(cè)站的位位置。GPS絕對(duì)定位方方法的實(shí)質(zhì)質(zhì)是測(cè)量學(xué)學(xué)中的空間間距離后方方交會(huì)。原原則上觀測(cè)測(cè)站位于以以3顆衛(wèi)星星為球心，，相應(yīng)距離離為半徑的的球與觀測(cè)測(cè)站所在平平面交線的的交點(diǎn)上。。絕對(duì)定位方方法概述30GPS相對(duì)定位也也叫差分GPS定位，是至至少用兩臺(tái)臺(tái)GPS接收機(jī)，同同步觀測(cè)相相同的GPS衛(wèi)星，確定定兩臺(tái)接收收機(jī)天線之之間的相對(duì)對(duì)位置（坐坐標(biāo)差）。。相對(duì)定位時(shí)時(shí)，用兩臺(tái)臺(tái)接收機(jī)分分別安置在在基線的兩兩端，同步步觀測(cè)相同同的GPS衛(wèi)星，以確確定基線端端點(diǎn)的相對(duì)對(duì)位置或基基線向量。。同樣，多多臺(tái)接收機(jī)機(jī)安置在若若干條基線線的端點(diǎn)，，通過(guò)同步步觀測(cè)GPS衛(wèi)星可以確確定多條基基線向量。。在一個(gè)端端點(diǎn)坐標(biāo)已已知的情況況下，可以以用基線向向量推求另另一待定點(diǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)。。相對(duì)定位是是目前GPS定位中精度度最高的一一種定位方方法。相對(duì)定位方方法概述31絕對(duì)定位可可根據(jù)天線線所處的狀狀態(tài)分為動(dòng)動(dòng)態(tài)絕對(duì)定定位和靜態(tài)態(tài)絕對(duì)定位位。無(wú)論動(dòng)動(dòng)態(tài)還是靜靜態(tài)，絕對(duì)對(duì)定位所依依據(jù)的觀測(cè)測(cè)量都是所所測(cè)的站星星偽距。動(dòng)動(dòng)態(tài)定位將將在后面的的導(dǎo)航部分分講述。靜態(tài)絕對(duì)定定位可以根根據(jù)偽距觀觀測(cè)量或載載波相位觀觀測(cè)量來(lái)進(jìn)進(jìn)行。靜態(tài)態(tài)絕絕對(duì)對(duì)定定位位32利用用偽偽距距觀觀測(cè)測(cè)量量進(jìn)進(jìn)行行靜靜態(tài)態(tài)絕絕對(duì)對(duì)定定位位時(shí)時(shí)，，通通過(guò)過(guò)連連續(xù)續(xù)地地在在不不同同歷歷元元觀觀測(cè)測(cè)不不同同的的衛(wèi)衛(wèi)星星，，測(cè)測(cè)定定衛(wèi)衛(wèi)星星到到觀觀測(cè)測(cè)站站的的偽偽距距，，獲獲得得充充分分的的多多余余觀觀測(cè)測(cè)量量，，然然后后利利用用偽偽距距測(cè)測(cè)量量的的觀觀測(cè)測(cè)方方程程進(jìn)進(jìn)行行求求解解。。首先先將將偽偽距距觀觀測(cè)測(cè)方方程程線線性性化化，，展展開(kāi)開(kāi)后后進(jìn)進(jìn)行行解解算算并并求求定定誤誤差差。。利用用偽偽距距進(jìn)進(jìn)行行靜靜態(tài)態(tài)絕絕對(duì)對(duì)定定位位33應(yīng)用用載載波波相相位位進(jìn)進(jìn)行行靜靜態(tài)態(tài)絕絕對(duì)對(duì)定定位位，，其其精精度度高高于于用用偽偽距距進(jìn)進(jìn)行行靜靜態(tài)態(tài)絕絕對(duì)對(duì)定定位位。。在載載波波相相位位靜靜態(tài)態(tài)絕絕對(duì)對(duì)定定位位中中，，應(yīng)應(yīng)注注意意對(duì)對(duì)觀觀測(cè)測(cè)值值加加入入電電離離層層、、對(duì)對(duì)流流層層等等各各項(xiàng)項(xiàng)改改正正，，防防止止和和修修復(fù)復(fù)整整周周跳跳變變，，以以提提高高定定位位精精度度。。整整周周未未知知數(shù)數(shù)解解算算后后，，不不再再為為整整數(shù)數(shù)，，可可將將其其調(diào)調(diào)整整為為整整數(shù)數(shù)，，解解算算出出的的觀觀測(cè)測(cè)站站坐坐標(biāo)標(biāo)稱(chēng)稱(chēng)為為固固定定解解，，否否則則稱(chēng)稱(chēng)為為實(shí)實(shí)數(shù)數(shù)解解。。載載波波相相位位靜靜態(tài)態(tài)絕絕對(duì)對(duì)定定位位解解算算的的結(jié)結(jié)果果可可以以為為相相對(duì)對(duì)定定位位的的參參考考站站（（或或基基準(zhǔn)準(zhǔn)站站））提提供供較較為為精精密密的的起起始始坐坐標(biāo)標(biāo)。。利用載波相相位觀測(cè)量量進(jìn)行靜態(tài)態(tài)絕對(duì)定位位34為了評(píng)價(jià)定定位結(jié)果，，在導(dǎo)航學(xué)學(xué)中，一般般采用有關(guān)關(guān)精度因子子（精度衰衰減因子、、精度系數(shù)數(shù)、精度彌彌散）DOP（DilutionOfPrecision）的概念。在實(shí)踐中，，根據(jù)不同同要求，可可選用不同同的精度評(píng)評(píng)價(jià)模型和和相應(yīng)的精精度因子，，通常有：：※平面位置置精度因子子HDOP(horizontalDOP)※高程精度因因子VDOP(VerticalDOP)※空間位置置精度因子子PDOP(PositionDOP)※接收機(jī)鐘鐘差精度因因子TDOP(TimeDOP)※幾何精度度因子GDOP(GeometricDOP)，描述空間位位置誤差和和時(shí)間誤差差綜合影響響的精度因因子定位精度的的評(píng)價(jià)35相對(duì)定位也也分靜態(tài)定定位和動(dòng)態(tài)態(tài)定位。安安置在基線線端點(diǎn)的接接收機(jī)固定定不動(dòng)，通通過(guò)連續(xù)觀觀測(cè)，取得得充分的多多余觀測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)，改善善定位精度度。靜態(tài)相對(duì)定定位一般均均采用載波波相位觀測(cè)測(cè)值（或測(cè)測(cè)相偽距））為基本觀觀測(cè)量。靜態(tài)相對(duì)定定位T1T2S1S2S3S436在兩個(gè)觀測(cè)測(cè)站或多個(gè)個(gè)觀測(cè)站同同步觀測(cè)相相同衛(wèi)星的的情況下，，衛(wèi)星的軌軌道誤差、、衛(wèi)星鐘差差、接收機(jī)機(jī)鐘差以及及電離層和和對(duì)流層的的折射誤差差等對(duì)觀測(cè)測(cè)量的影響響具有一定定的相關(guān)性性，利用這這些觀測(cè)量量的不同組組合（求差差）進(jìn)行相相對(duì)定位，，可有效地地消除或減減弱相關(guān)誤誤差地影響響，從而提提高相對(duì)定定位的精度度。靜態(tài)相對(duì)定定位37GPS載波相位觀觀測(cè)值可以以在衛(wèi)星間間求差，在在接收機(jī)間間求差，也也可以在不不同歷元之之間求差。。各種求差差法都是觀觀測(cè)值的線線性組合。。將觀測(cè)值直直接相減的的過(guò)程叫做做求一次差差，所得結(jié)結(jié)果稱(chēng)單差差。對(duì)一次次差繼續(xù)求求差，所得得結(jié)果稱(chēng)為為雙差，同同樣還有三三差。這些些差分觀測(cè)測(cè)值模型能能夠有效地地消除各種種偏差項(xiàng)。。求解過(guò)程也也是首先將將觀測(cè)方程程線性化后后求解并確確定誤差。。靜態(tài)相對(duì)定定位38第三部分GPS導(dǎo)航定位原原理偽距測(cè)量載波相位測(cè)測(cè)量絕對(duì)定位和和相對(duì)定位位導(dǎo)航原理與與方法GPS測(cè)量誤差來(lái)來(lái)源39導(dǎo)航的概念念首先起源源于航海事事業(yè)，其最最初的含義義是引導(dǎo)運(yùn)運(yùn)載體從一一個(gè)地點(diǎn)航航行到另一一個(gè)地點(diǎn)的的過(guò)程。導(dǎo)導(dǎo)航的首要要問(wèn)題就是是確定航行行體的即時(shí)時(shí)位置，還還要測(cè)定其其速度、時(shí)時(shí)間、姿態(tài)態(tài)等狀態(tài)參參數(shù)。由此此可見(jiàn)，導(dǎo)導(dǎo)航是一種種廣義的動(dòng)動(dòng)態(tài)定位。。衛(wèi)星導(dǎo)航是是用導(dǎo)航衛(wèi)衛(wèi)星發(fā)射的的導(dǎo)航定位位信息引導(dǎo)導(dǎo)運(yùn)動(dòng)載體體安全到達(dá)達(dá)目的地的的一門(mén)新興興科學(xué)。GPS在導(dǎo)航領(lǐng)域域的應(yīng)用，，有著比GPS靜態(tài)定位更更為廣闊的的前景。衛(wèi)星導(dǎo)航概概念40GPS導(dǎo)航是一種種廣義的GPS動(dòng)態(tài)定位，，從目前的的應(yīng)用看來(lái)來(lái)，主要分分為以下幾幾種方法：：（1）單點(diǎn)點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位位（2）實(shí)時(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)態(tài)定位（3）后處處理差分動(dòng)動(dòng)態(tài)定位GPS動(dòng)態(tài)定位方方法分類(lèi)41單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定定位是用安安設(shè)在一個(gè)個(gè)運(yùn)動(dòng)載體體上的GPS信號(hào)接收機(jī)機(jī)，自主地地測(cè)得該運(yùn)運(yùn)動(dòng)載體的的實(shí)時(shí)位置置，從而描描述出該運(yùn)運(yùn)動(dòng)載體的的運(yùn)動(dòng)軌跡跡。所以單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定定位又叫絕絕對(duì)動(dòng)態(tài)定定位。例如，行行駛的汽車(chē)車(chē)和火車(chē)，，常用單點(diǎn)點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位位。GPS單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定定位42實(shí)時(shí)差分動(dòng)動(dòng)態(tài)定位是是用安設(shè)在在一個(gè)運(yùn)動(dòng)動(dòng)載體上的的GPS信號(hào)接收機(jī)機(jī)，及安設(shè)設(shè)在一個(gè)基基準(zhǔn)站上的的另一臺(tái)GPS接收機(jī)，聯(lián)聯(lián)合測(cè)得該該運(yùn)動(dòng)載體體的實(shí)時(shí)位位置，從而而描述出該該運(yùn)動(dòng)載體體的運(yùn)行軌軌跡，故差分動(dòng)態(tài)定定位又稱(chēng)為為相對(duì)動(dòng)態(tài)態(tài)定位。例如，飛飛機(jī)著陸和和船艦進(jìn)港港，一般要要求采用實(shí)實(shí)時(shí)差分動(dòng)動(dòng)態(tài)定位，，以滿(mǎn)足它它們所要求求的較高定定位精度。。GPS實(shí)時(shí)差分動(dòng)動(dòng)態(tài)定位43后處理差分分動(dòng)態(tài)定位位和實(shí)時(shí)差差分動(dòng)態(tài)定定位的主要要差別在于于，在運(yùn)動(dòng)動(dòng)載體和基基準(zhǔn)站之間間，不必像像實(shí)時(shí)差分分動(dòng)態(tài)定位位那樣建立立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)據(jù)傳輸，而而是在定位位觀測(cè)以后后，對(duì)兩臺(tái)臺(tái)GPS接收機(jī)所采采集的定位位數(shù)據(jù)進(jìn)行行測(cè)后的聯(lián)聯(lián)合處理，，從而計(jì)算算出接收機(jī)機(jī)所在運(yùn)動(dòng)動(dòng)載體在對(duì)對(duì)應(yīng)時(shí)間上上的坐標(biāo)位位置。例如如，在航空空攝影測(cè)量量時(shí)，用GPS信號(hào)測(cè)量每每一個(gè)攝影影瞬間的攝攝站位置，，就可以采采用后處理理差分動(dòng)態(tài)態(tài)定位。GPS后處理差分分動(dòng)態(tài)定位位44對(duì)于動(dòng)態(tài)GPS用戶(hù)，除了了需要確定定GPS接收機(jī)載體體的實(shí)時(shí)位位置，往往往還要測(cè)定定載體的實(shí)實(shí)時(shí)航行速速度。假設(shè)設(shè)于歷元t1和t2測(cè)定的載體體實(shí)時(shí)位置置分別為X1(t1)和X2(t2)，則其運(yùn)動(dòng)速速度可簡(jiǎn)單單地表示為為：由此可得載載體運(yùn)行方方向的速度度為：GPS接收機(jī)載體體航速的測(cè)測(cè)定45定時(shí)有著廣廣泛的應(yīng)用用。從日常常生活到航航天發(fā)射，，從出外步步行到航空空航海，都都離不開(kāi)定定時(shí)。利用GPS信號(hào)進(jìn)行時(shí)時(shí)間傳遞，，一般采用用兩種方法法：（1）一站站單機(jī)測(cè)時(shí)時(shí)：應(yīng)用一一臺(tái)GPS接收機(jī)在一一個(gè)已知坐坐標(biāo)的觀測(cè)測(cè)站上進(jìn)行行測(cè)時(shí)的方方法。（2）共視視對(duì)比定時(shí)時(shí)法：在兩兩個(gè)測(cè)站上上各設(shè)一臺(tái)臺(tái)GPS接收機(jī)，同同步觀測(cè)同同一衛(wèi)星，，來(lái)測(cè)定兩兩用戶(hù)時(shí)鐘鐘的相對(duì)偏偏差，達(dá)到到高精度時(shí)時(shí)間比對(duì)的的目的。GPS定時(shí)46第三部分GPS導(dǎo)航定位原原理偽距測(cè)量載波相位測(cè)測(cè)量絕對(duì)定位和和相對(duì)定位位導(dǎo)航原理與與方法GPS測(cè)量誤差來(lái)來(lái)源47GPS測(cè)量誤差來(lái)來(lái)源及其影影響GPS測(cè)量通過(guò)地地面接收設(shè)設(shè)備接收衛(wèi)衛(wèi)星傳送的的信息來(lái)確確定地面點(diǎn)點(diǎn)的三維坐坐標(biāo)。GPS定位中，影影響觀測(cè)量量精度的主主要誤差來(lái)來(lái)源分為三三類(lèi)：?與衛(wèi)星有有關(guān)的誤差差。?與信號(hào)傳傳播有關(guān)的的誤差。?與接收設(shè)設(shè)備有關(guān)的的誤差。為了便于理理解，通常常均把各種種誤差的影影響投影到到站星距離離上，以相相應(yīng)的距離離誤差表示示，稱(chēng)為等效距離誤誤差。48誤差來(lái)源P碼C/A碼衛(wèi)星星歷與模型誤差鐘差與穩(wěn)定度衛(wèi)星攝動(dòng)相位不確定性其它合計(jì)4.23.01.00.50.95.44.23.01.00.50.95.4信號(hào)傳播電離層折射對(duì)流層折射多路徑效應(yīng)其它合計(jì)2.32.01.20.53.35.0-10.02.01.20.55.5-10.3接收機(jī)接收機(jī)噪聲其它合計(jì)1.00.51.17.50.57.5總計(jì)6.410.8-13.6GPS測(cè)量誤差分分類(lèi)及其對(duì)對(duì)距離影響響49按誤差性質(zhì)質(zhì)分類(lèi)上述誤差，，按誤差性性質(zhì)可分為為系統(tǒng)誤差與偶然誤差兩類(lèi)。偶然然誤差主要要包括信號(hào)號(hào)的多路徑徑效應(yīng)，系系統(tǒng)誤差主主要包括衛(wèi)衛(wèi)星的星歷歷誤差、衛(wèi)衛(wèi)星鐘差、、接收機(jī)鐘鐘差以及大大氣折射的的誤差等。。其中系統(tǒng)統(tǒng)誤差無(wú)論論從誤差的的大小還是是對(duì)定位結(jié)結(jié)果的危害害性都比偶偶然誤差要要大得多，，它是GPS測(cè)量的主要要誤差源。。同時(shí)系統(tǒng)統(tǒng)誤差有一一定的規(guī)律律可循，可可采取一定定的措施加加以消除。。系統(tǒng)誤差是是由于儀器器本身不精精確、或?qū)崒?shí)驗(yàn)方法粗粗略、或?qū)崒?shí)驗(yàn)原理不不完善而產(chǎn)產(chǎn)生的。偶然誤差是是由各種偶偶然因素對(duì)對(duì)實(shí)驗(yàn)者、、測(cè)量?jī)x器器、被測(cè)物物理量的影影響而產(chǎn)生生的。50與衛(wèi)星有關(guān)關(guān)的誤差（1）衛(wèi)星星鐘差GPS觀測(cè)量均以以精密測(cè)時(shí)時(shí)為依據(jù)。。GPS定位中，無(wú)無(wú)論碼相位位觀測(cè)還是是載波相位位觀測(cè)，都都要求衛(wèi)星星鐘與接收收機(jī)鐘保持持嚴(yán)格同步步。實(shí)際上上，盡管衛(wèi)衛(wèi)星上設(shè)有有高精度的的原子鐘，，仍不可避避免地存在在鐘差和漂漂移，偏差差總量約在在1ms內(nèi)，引起的的等效距離離誤差可達(dá)達(dá)300km。衛(wèi)星鐘的偏偏差一般可可通過(guò)對(duì)衛(wèi)衛(wèi)星運(yùn)行狀狀態(tài)的連續(xù)續(xù)監(jiān)測(cè)精確確地確定，，并用二階階多項(xiàng)式表表示：tj=a0+a1(t-t0e)+a2(t-t0e)2。式中的參數(shù)數(shù)由主控站站測(cè)定，通通過(guò)衛(wèi)星的的導(dǎo)航電文文提供給用用戶(hù)。51與衛(wèi)星有關(guān)關(guān)的誤差（2）衛(wèi)星星軌道偏差差：由于衛(wèi)星在在運(yùn)動(dòng)中受受多種攝動(dòng)動(dòng)力的復(fù)雜雜影響，而而通過(guò)地面面監(jiān)測(cè)站又又難以可靠靠地測(cè)定這這些作用力力并掌握其其作用規(guī)律律，因此，，衛(wèi)星軌道道誤差的估估計(jì)和處理理一般較困困難。目前前，通過(guò)導(dǎo)導(dǎo)航電文所所得的衛(wèi)星星軌道信息息，相應(yīng)的的位置誤差差約20-40m。隨著攝動(dòng)力力模型和定定軌技術(shù)的的不斷完善善，衛(wèi)星的的位置精度度將可提高高到5-10m。衛(wèi)星的軌道道誤差是當(dāng)當(dāng)前GPS定位的重要誤誤差來(lái)源之一一。52衛(wèi)星信號(hào)傳播播誤差（1）電離層層折射影響：：主要取決于于信號(hào)頻率和和傳播路徑上上的電子總量量。通常采取取的措施：?利用雙頻觀觀測(cè)：電離層層影響是信號(hào)號(hào)頻率的函數(shù)數(shù)，利用不同同頻率電磁波波信號(hào)進(jìn)行觀觀測(cè)，可確定定其影響大小小，并對(duì)觀測(cè)測(cè)量加以修正正。其有效性性不低于95%.?利用電離層層模型加以修修正：對(duì)單頻頻接收機(jī)，一一般采用由導(dǎo)導(dǎo)航電文提供供的或其它適適宜電離層模模型對(duì)觀測(cè)量量進(jìn)行改正。。目前模型改改正的有效性性約為75%，至今仍在在完善中。?利用同步觀觀測(cè)值求差：：當(dāng)觀測(cè)站間間的距離較近近（小于20km）時(shí)，衛(wèi)星信號(hào)號(hào)到達(dá)不同觀觀測(cè)站的路徑徑相近，通過(guò)過(guò)同步求差，，殘差不超過(guò)過(guò)10-6。。53衛(wèi)星信號(hào)傳播播誤差（2）對(duì)流層層的影響對(duì)流層折射對(duì)對(duì)觀測(cè)量的影影響可分為干干分量和濕分分量?jī)刹糠?。。干分量主要要與大氣溫度度和壓力有關(guān)關(guān)，而濕分量量主要與信號(hào)號(hào)傳播路徑上上的大氣濕度度和高度有關(guān)關(guān)。目前濕分分量的影響尚尚無(wú)法準(zhǔn)確確確定。對(duì)流層層影響的處理理方法：?定位精度要要求不高時(shí)，，忽略不計(jì)。。?采用對(duì)流層層模型加以改改正。?引入描述對(duì)對(duì)流層的附加加待估參數(shù)，，在數(shù)據(jù)處理理中求解。?觀測(cè)量求差差。54衛(wèi)星信號(hào)傳播播誤差（3）多路徑徑效應(yīng)：也稱(chēng)多路徑誤誤差，即接收收機(jī)天線除直直接收到衛(wèi)星星發(fā)射的信號(hào)號(hào)外，還可能能收到經(jīng)天線線周?chē)匚镆灰淮位蚨啻畏捶瓷涞男l(wèi)星信信號(hào)。兩種信信號(hào)迭加，將將引起測(cè)量參參考點(diǎn)位置變變化，使觀測(cè)測(cè)量產(chǎn)生誤差差。在一般反反射環(huán)境下，，對(duì)測(cè)碼偽距距的影響達(dá)米米級(jí)，對(duì)測(cè)相相偽距影響達(dá)達(dá)厘米級(jí)。在在高反射環(huán)境境中，影響顯顯著增大，且且常常導(dǎo)致衛(wèi)衛(wèi)星失鎖和產(chǎn)產(chǎn)生周跳。措措施：?安置接收機(jī)機(jī)天線的環(huán)境境應(yīng)避開(kāi)較強(qiáng)強(qiáng)發(fā)射面，如如水面、平坦坦光滑的地面面和建筑表面面。?選擇造型適適宜且屏蔽良良好的天線如如扼流圈天線線。?適當(dāng)延長(zhǎng)觀觀測(cè)時(shí)間，削削弱周期性影影響。?改善接收機(jī)機(jī)的電路設(shè)計(jì)計(jì)。5556接收設(shè)備有關(guān)關(guān)的誤差主要包括觀測(cè)測(cè)誤差、接收收機(jī)鐘差、天天線相位中心心誤差和載波波相位觀測(cè)的的整周不確定定性影響。（1）觀測(cè)誤誤差：除分辨辨誤差外，還還包括接收天天線相對(duì)測(cè)站站點(diǎn)的安置誤誤差。分辨誤誤差一般認(rèn)為為約為信號(hào)波波長(zhǎng)的1%。。安置誤差主主要有天線的的置平與對(duì)中中誤差和量取取天線相位中中心高度（天天線高）誤差差。例如當(dāng)天天線高1.6m,置平誤差0.10，則對(duì)對(duì)中誤差為2.8mm。57接收設(shè)備有關(guān)關(guān)的誤差（2）接收機(jī)機(jī)鐘差GPS接收機(jī)一般設(shè)設(shè)有高精度的的石英鐘，日日頻率穩(wěn)定度度約為10-11。如果果接收機(jī)鐘與與衛(wèi)星鐘之間間的同步差為為1s，則引起的等效效距離誤差為為300m。處理接收機(jī)鐘鐘差的方法：：?作為未知數(shù)數(shù)，在數(shù)據(jù)處處理中求解。。?利用觀測(cè)值值求差方法，，減弱接收機(jī)機(jī)鐘差影響。。?定位精度要要求較高時(shí)，，可采用外接接頻標(biāo)，如銣銣、銫原子鐘鐘，提高接收收機(jī)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)精度。58接收設(shè)備有關(guān)關(guān)的誤差（3）載波相相位觀測(cè)的整整周未知數(shù)無(wú)法直接確定定載波相位相相應(yīng)起始?xì)v元元在傳播路徑徑上變化的整整周數(shù)。同時(shí)時(shí)存在因衛(wèi)星星信號(hào)被阻擋擋和受到干擾擾，而產(chǎn)生信信號(hào)跟蹤中斷斷和整周變跳跳。（4）天線相相位中心位置置偏差GPS定位中，觀測(cè)測(cè)值都是以接接收機(jī)天線的的相位中心位位置為準(zhǔn)，在在理論上，天天線相位中心心與儀器的幾幾何中心應(yīng)保保持一致。實(shí)實(shí)際上，隨著著信號(hào)輸入的的強(qiáng)度和方向向不同而有所所變化，同時(shí)時(shí)與天線的質(zhì)質(zhì)量有關(guān)，可可達(dá)數(shù)毫米至至數(shù)厘米。如如何減小相位位中心的偏移移，是天線設(shè)設(shè)計(jì)的一個(gè)迫迫切問(wèn)題。59其它誤差來(lái)源源（1）地球自自轉(zhuǎn)影響（2）相對(duì)論論效應(yīng)在GPS定位中，除了了上述各種誤誤差外，衛(wèi)星星鐘和接收機(jī)機(jī)鐘震蕩器的的隨機(jī)誤差、、大氣折射模模型和衛(wèi)星軌軌道攝動(dòng)模型型誤差、地球球潮汐以及信信號(hào)傳播的相相對(duì)論效應(yīng)等等都會(huì)對(duì)觀測(cè)測(cè)量產(chǎn)生影響響。為提高長(zhǎng)距離離相對(duì)定位的的精度，滿(mǎn)足足地球動(dòng)力學(xué)學(xué)研究要求，，研究這些誤誤差來(lái)源，并并確定它們的的影響規(guī)律和和改正方法，，有重要意義義。60第四部分GPS技術(shù)的作用和和應(yīng)用61GPS在測(cè)量中的應(yīng)應(yīng)用GPS在公安、交通通系統(tǒng)中的應(yīng)應(yīng)用GPS在地震研究中中的應(yīng)用GPS在氣象中的應(yīng)應(yīng)用GPS在其他領(lǐng)域中中的應(yīng)用第四部分GPS技術(shù)的作用和和應(yīng)用62GPS在測(cè)量中的應(yīng)應(yīng)用1、GPS在大地控制測(cè)測(cè)量中的應(yīng)用用GPS定位技術(shù)以其其精度高、速速度快、費(fèi)用用省、操作簡(jiǎn)簡(jiǎn)便等優(yōu)良特特性被廣泛應(yīng)應(yīng)用于大地控控制測(cè)量中。。我們一般將將應(yīng)用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)術(shù)建立的控制制網(wǎng)叫GPS網(wǎng)。歸納起來(lái)，大大致可以將GPS網(wǎng)分為兩大類(lèi)類(lèi)，一類(lèi)是全全球或全國(guó)性性的高精度GPS網(wǎng)。另一類(lèi)是是區(qū)域性的GPS網(wǎng)，包括城市市或礦區(qū)GPS網(wǎng)，GPS工程網(wǎng)等。63GPS在大地控制測(cè)測(cè)量中的應(yīng)用用(1)全球或全國(guó)性性的高精度GPS網(wǎng)作為大地測(cè)量量的科研任務(wù)務(wù)是研究地球球形狀及其隨隨時(shí)間的變化化，因此建立立全球覆蓋的的坐標(biāo)系統(tǒng)一一的高精度大大地控制網(wǎng)是是大地測(cè)量工工作者多年來(lái)來(lái)一直夢(mèng)寐以以求的。由于VLBI、SLR技術(shù)的設(shè)備昂昂貴且非常笨笨重，所以直直到GPS技術(shù)逐步完善善的今天才使使全球覆蓋的的高精度GPS網(wǎng)得以實(shí)現(xiàn)，，從而建立起起高精度的（（1－2cm）全球統(tǒng)一的動(dòng)動(dòng)態(tài)坐標(biāo)框架架，為大地測(cè)測(cè)量的科學(xué)研研究和相關(guān)地地學(xué)研究打下下了堅(jiān)實(shí)的基基礎(chǔ)。64GPS在大地控制測(cè)測(cè)量中的應(yīng)用用(2)區(qū)域性GPS大地控制網(wǎng)所謂區(qū)域GPS網(wǎng)是指國(guó)家C、D、E級(jí)GPS網(wǎng)或?qū)楣こ坛添?xiàng)目布測(cè)的的工程GPS網(wǎng)。由于GPS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，，建立區(qū)域性性大地控制網(wǎng)網(wǎng)的手段已基基本被GPS技術(shù)取代。就就其作用而言言分為A、建立新的地面面控制網(wǎng)B、檢核和改善已已有地面網(wǎng)C、對(duì)已有的地面面網(wǎng)進(jìn)行加密密；D、擬合區(qū)域大地地水準(zhǔn)面65GPS測(cè)量外業(yè)觀測(cè)測(cè)66GPS測(cè)量外業(yè)觀測(cè)測(cè)67GPS在精密工程測(cè)測(cè)量及變形監(jiān)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用用（1）隔河巖水庫(kù)大大壩外觀變形形GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)隔河巖水庫(kù)位位于湖北省長(zhǎng)長(zhǎng)陽(yáng)縣境內(nèi)，，是清江中游游的一個(gè)水利利水電工程－－隔河巖水電電站。隔河巖巖大壩外觀變變形GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)于1998年3月投投入運(yùn)行，系系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采采集、數(shù)據(jù)傳傳輸、數(shù)據(jù)處處理三大部分分組成。68隔河巖大壩外外觀變形GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)69GPS在精密工程測(cè)測(cè)量及變形監(jiān)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用用（2）GPS在機(jī)場(chǎng)軸線定定位中的應(yīng)用用機(jī)場(chǎng)跑道中心心軸線方位的的精度，按機(jī)機(jī)場(chǎng)等級(jí)不同同而不同，最最高精度應(yīng)低低于1“。自自1992年年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)內(nèi)各城市建立立的新機(jī)場(chǎng)，，其跑道的定定向都已采用用GPS來(lái)施測(cè)，如武武漢天河國(guó)際際機(jī)場(chǎng)，南京京綠口國(guó)際機(jī)機(jī)場(chǎng)，濟(jì)南國(guó)國(guó)際機(jī)場(chǎng)，貴貴陽(yáng)國(guó)際機(jī)場(chǎng)場(chǎng)等。今年來(lái)，GPS還普遍用于電電子加速器的的工程施工測(cè)測(cè)量，大橋施施工控制網(wǎng)建建立，海上勘勘探平臺(tái)沉降降監(jiān)測(cè)，大橋橋動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)形形變監(jiān)測(cè)，高高層建筑實(shí)時(shí)時(shí)變形監(jiān)測(cè)。。70GPS在其他測(cè)量中中的應(yīng)用（1）GPS在航空攝影測(cè)測(cè)量中的應(yīng)用用（2）GPS在線路勘測(cè)及及隧道貫通測(cè)測(cè)量中的應(yīng)用（3）GPS在地形、地籍籍及房地產(chǎn)測(cè)測(cè)量中的應(yīng)用（4）GPS在海海洋洋測(cè)測(cè)繪繪中中的的應(yīng)應(yīng)用用a用GPS技術(shù)術(shù)進(jìn)進(jìn)行行高高精精度度海海洋洋定定位位b中國(guó)國(guó)沿沿海海RBN/DGPS系統(tǒng)統(tǒng)cGPS技術(shù)術(shù)用用于于建建立立海海洋洋大大地地控控制制網(wǎng)網(wǎng)dGPS在水水下下地地形形測(cè)測(cè)繪繪中中的的應(yīng)應(yīng)用用71GPS魚(yú)探探72漁船船導(dǎo)導(dǎo)航航用用GPS系統(tǒng)統(tǒng)73近海海GPS系統(tǒng)統(tǒng)導(dǎo)導(dǎo)航航系系統(tǒng)統(tǒng)建建立立框框架架圖圖74在GPS導(dǎo)航航定定位位技技術(shù)術(shù)輔輔助助下下進(jìn)進(jìn)行行海海洋洋勘勘探探75GPS在交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的應(yīng)應(yīng)用用隨著著我我國(guó)國(guó)城城市市建建設(shè)設(shè)規(guī)規(guī)模模的的擴(kuò)擴(kuò)大大，，車(chē)車(chē)輛輛日日益益增增多多，，交交通通運(yùn)運(yùn)輸