土木工程測(cè)量(過靜君)第七章-GPS測(cè)量課件

土木工程測(cè)量（電子教材）饒?jiān)苿倵顒χ谱髌胀ǜ叩仍盒Ｍ聊竟こ虒I(yè)新編系列教材中國土木工程學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)審定武漢理工大學(xué)出版社7全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量7.1概述什么是GPS？GPS的英文全稱是：NavigationSatelliteTimingAndRangingGlobalPositionSystem

簡(jiǎn)稱GPS，有時(shí)也被稱作NAVSTARGPS。根據(jù)Wooden1985年所給出的定義：NAVSTAR全球定位系統(tǒng)（GPS）是一個(gè)空基全天侯導(dǎo)航系統(tǒng)，它由美國國防部開發(fā)，用以滿足軍方在地面或近地空間內(nèi)獲取在一個(gè)通用參照系中的位置、速度和時(shí)間信息的要求。

應(yīng)用GPS定位技術(shù)建立的控制網(wǎng)稱為GPS控制網(wǎng)。

按國家標(biāo)準(zhǔn)《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》，將GPS

控制網(wǎng)按精度分為AA、A、B、C、D、E六級(jí)AA級(jí)主要用于全球性的地球動(dòng)力學(xué)研究、地殼變形測(cè)量

和精密定軌；A級(jí)主要用于區(qū)域性的地球；動(dòng)力學(xué)研究和地殼變形測(cè)量；B級(jí)主要用于局部變形監(jiān)測(cè)和各種精密工程測(cè)量；C級(jí)主要用于大暍中城市及工程測(cè)量的基本控制網(wǎng)；D、E級(jí)主要用于中暍小城市棳城鎮(zhèn)及測(cè)圖暍土木工程施

工等的控制測(cè)量。7.2全球定位系統(tǒng)（GPS）的組成

GPS的系統(tǒng)組成

GPS系統(tǒng)由三部分組成：

(1)空間衛(wèi)星部分（GPS衛(wèi)星星座）

(2)地面監(jiān)控部分

(3)用戶設(shè)備部分7.2.1空間星座部分

GPS的空間部分的組成（1）GPS衛(wèi)星星座

6個(gè)軌道面平均軌道高度20200km

軌道傾角55

周期11h58min（顧及地球

自轉(zhuǎn)，地球-衛(wèi)星的幾何關(guān)

系每天提前

4min重復(fù)一次）設(shè)計(jì)星座：21+3。21顆正式的工作衛(wèi)星+3顆活動(dòng)的備用衛(wèi)星。保證在每天24小時(shí)的任何時(shí)刻，在高度角15以上，能夠同時(shí)觀測(cè)到4顆以上衛(wèi)星。當(dāng)前星座：31顆。（2）GPS衛(wèi)星及功能主要設(shè)備：太陽能電池板原子鐘（2臺(tái)銫鐘、2臺(tái)銣鐘）信號(hào)生成與發(fā)射裝置作用：接收、存儲(chǔ)導(dǎo)航電文生成用于導(dǎo)航定位的信號(hào)（測(cè)距碼、載波）發(fā)送用于導(dǎo)航定位的信號(hào)（采用雙相調(diào)制法調(diào)制在載波上的測(cè)距碼和導(dǎo)航電文）接受地面指令，進(jìn)行相應(yīng)操作其他特殊用途，如通訊、監(jiān)測(cè)核暴等。（3）GPS衛(wèi)星信號(hào)的組成GPS衛(wèi)星向地面發(fā)射的信號(hào)是經(jīng)過兩次調(diào)制的組合信息，包括：①載波②測(cè)距碼（C/A碼和P碼）③數(shù)據(jù)碼（D碼，導(dǎo)航電文）時(shí)鐘基本頻率為10.23MHz。使用L波段的兩種載波：L1載波和L2載波。衛(wèi)星的測(cè)距碼和數(shù)據(jù)碼采用調(diào)相技術(shù)調(diào)制到載波上。7.2.2地面監(jiān)控部分地面監(jiān)控部分（GroundSegment）組成主控站：1個(gè)監(jiān)測(cè)站：5個(gè)注入站：3個(gè)通訊與輔助系統(tǒng)地面監(jiān)控部分（GroundSegment）分布主控站（1個(gè)）作用：管理、協(xié)調(diào)地面監(jiān)控系統(tǒng)各部分的工作，收集各監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)，編制導(dǎo)航電文，送往注入站將衛(wèi)星星歷注入衛(wèi)星，監(jiān)控衛(wèi)星狀態(tài)，向衛(wèi)星發(fā)送控制指令；衛(wèi)星維護(hù)與異常情況的處理。地點(diǎn)：美國科羅拉多州法爾孔空軍基地。監(jiān)測(cè)站（5個(gè)）作用： 接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，采集氣象信息，并將所收集到的數(shù)據(jù)傳送給主控站。地點(diǎn)： 夏威夷、主控站及三個(gè)注入站。注入站（3個(gè)）作用： 將導(dǎo)航電文注入GPS衛(wèi)星。地點(diǎn)： 阿松森群島（大西洋）、迪戈加西亞（印度洋）和卡瓦加蘭（太平洋）7.2.3用戶設(shè)備部分組成用戶接收設(shè)備接收設(shè)備GPS信號(hào)接收機(jī)其它儀器設(shè)備7.3GPS衛(wèi)星定位基本原理測(cè)量定位分類:（1）依定位時(shí)的狀態(tài)（2）依時(shí)效

-動(dòng)態(tài)定位-實(shí)時(shí)定位

-靜態(tài)定位-事后定位（3）依定位模式（4）依定位采用的觀測(cè)值

-絕對(duì)定位（單點(diǎn)定位）-偽距測(cè)量（偽距法定位）

-相對(duì)定位-載波相位測(cè)量7.3.1偽距觀測(cè)值及偽距單點(diǎn)定位點(diǎn)位測(cè)定原理：

3個(gè)球面相交成一個(gè)點(diǎn)，3個(gè)距離段可以確定緯度，經(jīng)度，和

高程點(diǎn)的空間位置被確定。

偽距測(cè)量就是測(cè)定由衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到達(dá)GPS接收機(jī)的

傳播時(shí)間乘以光速所得的距離。R1R2R3GPS接收機(jī)將接收到的衛(wèi)星測(cè)距碼與接收機(jī)產(chǎn)生的復(fù)制碼對(duì)齊，

測(cè)量與鎖定衛(wèi)星測(cè)距碼到接收機(jī)的傳播時(shí)間Δti，求出衛(wèi)星至

接收機(jī)的偽距，從鎖定衛(wèi)星廣播星歷獲取衛(wèi)星的空間坐標(biāo)，用

距離交會(huì)原理解算出天線所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)。理論上同時(shí)觀測(cè)三顆衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)空間后方交會(huì)，但由于接收

機(jī)時(shí)鐘誤差較大，通常將接收機(jī)鐘差作為一個(gè)參數(shù)求解，這樣

增加了一個(gè)未知數(shù)，因此在觀測(cè)時(shí)需要同時(shí)鎖定4顆以上的衛(wèi)。此時(shí)方程有唯一解。顧及各項(xiàng)誤差，偽距觀測(cè)方程為：為偽距觀測(cè)值；為衛(wèi)星到接收機(jī)幾何距離；為衛(wèi)星鐘差；為接收機(jī)鐘差；為電離層延遲誤差；為對(duì)流層延遲誤差。從誤差來源分析，GPS測(cè)量誤差大體上可分為以下三類：（1）與GPS衛(wèi)星有關(guān)的誤差這類誤差主要包括衛(wèi)星星歷誤差和衛(wèi)星鐘差，兩者都是系統(tǒng)誤差。（2）與GPS衛(wèi)星信號(hào)傳播有關(guān)的誤差這類誤差主要包括電離層延遲誤差，對(duì)流層延遲誤差和多路徑

效應(yīng)。（3）與信號(hào)接收機(jī)有關(guān)的誤差這類誤差主要包括接收機(jī)的時(shí)鐘誤差、接收機(jī)的位置誤差、接

收機(jī)天線相位中心的位置偏差、接收機(jī)的測(cè)量噪聲等。

7.3.2載波相位觀測(cè)值及觀測(cè)方程由于載波信號(hào)是一種周期性余弦波，在相位測(cè)量中只能測(cè)定

其不足一個(gè)周期（即波長(zhǎng)）的小數(shù)部分，存在著整周數(shù)不確定

性問題，因此，載波相位解算過程比較復(fù)雜。載波相位測(cè)量是測(cè)定GPS衛(wèi)星載波信號(hào)到接收機(jī)天線之間的

相位延遲。GPS衛(wèi)星載波上調(diào)制了測(cè)距碼和導(dǎo)航電文，所以GPS接收機(jī)接收到衛(wèi)星信號(hào)后要將調(diào)制在載波上的測(cè)距碼和

衛(wèi)星電文去掉，重新獲得載波，這一工作稱為重建載。GPS接收機(jī)將衛(wèi)星重建載波與接收機(jī)內(nèi)由振蕩器產(chǎn)生的本振信

號(hào)通過相位計(jì)比相，即可得到相位差。如圖7-7所示，假設(shè)衛(wèi)星在t0時(shí)刻發(fā)出載波信號(hào)，其相位為Φ（S）。若接收機(jī)產(chǎn)生一個(gè)頻率和初相位與衛(wèi)星載波信號(hào)完全一

致的基準(zhǔn)信號(hào)，在t0時(shí)刻相位為Φ（R）。將衛(wèi)星載波與接收機(jī)

基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行相位比相，即可得到衛(wèi)星到接收機(jī)天線之間用載

波相位表達(dá)的距離觀測(cè)值，即：式中N0——整周數(shù)；△Φ——不到一周的相位值。展開可得到載波相位觀測(cè)方程為：為載波波長(zhǎng)；為載波相位觀測(cè)值；為衛(wèi)星到接收機(jī)幾何距離；為衛(wèi)星鐘差；為接收機(jī)鐘差；為電離層延遲誤差；為對(duì)流層延遲誤差；為整周未知數(shù)。7.3.3載波相位測(cè)量相對(duì)定位用載波相位測(cè)量進(jìn)行相對(duì)定位一般是用兩臺(tái)GPS接收機(jī)，分別

安置在測(cè)線兩端（該測(cè)線稱為基線），固定不動(dòng)，同步接收GPS衛(wèi)星信號(hào)。利用相同衛(wèi)星的相位觀測(cè)值進(jìn)行解算，求定基

線端點(diǎn)在WGS-84坐標(biāo)系中的相對(duì)位置或基線向量，當(dāng)其中一個(gè)

端點(diǎn)坐標(biāo)已知，則可推算另一個(gè)待定點(diǎn)的坐標(biāo)。載波相位相對(duì)定位普遍采用將相位觀測(cè)值進(jìn)行線性組合的方法。

其具體方法有三種，即單差法、雙差法和三差法。（1）單差觀測(cè)方程單差方程是將不同測(cè)站同步觀測(cè)相同衛(wèi)星后所得到的相位觀

測(cè)值差，這種求差法稱為站間單差。

如圖7-8所示，單差方程是將不同測(cè)站（T1、T2）同步觀測(cè)相同

衛(wèi)星Si所得到的相位觀測(cè)值求差，這種求差法稱為站間單

差，單差觀測(cè)方程為：（2）雙差觀測(cè)方程雙差觀測(cè)方程是將不同測(cè)站同步觀測(cè)一組衛(wèi)星得到的單差求差，

這種求差稱為站間星間差。雙差觀測(cè)方程是將不同測(cè)站同步觀測(cè)一組衛(wèi)星得到的單差求差（圖7-9），這種求差稱為站間星間差。令N12ij=Ni12-Nj12雙差方程

為：雙差方程中已消除了兩個(gè)測(cè)站接收機(jī)相對(duì)鐘差改正數(shù)，經(jīng)過雙

差處理后大大地減小了各種系統(tǒng)誤差。在GPS相對(duì)定位中，都是采用雙差觀測(cè)方程作為基線解算的基本

方程。解算出坐標(biāo)增量，應(yīng)滿足下面條件：（3）三差觀測(cè)方程三差觀測(cè)方程是對(duì)于不同歷元（t和t+1）同步觀測(cè)同一組衛(wèi)

星所得觀測(cè)值的雙差之差，如圖7-10所示。

7.3.4GPS實(shí)時(shí)差分定位就差分GPS工作原理而言，差分GPS可分為四類，即位置差分、

偽距差分、相位差分和廣域差分。GPS差分定位系統(tǒng)由基準(zhǔn)臺(tái)、流動(dòng)臺(tái)和無線電通信鏈三部分組成?；鶞?zhǔn)臺(tái)：接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，并實(shí)時(shí)向流動(dòng)臺(tái)提供差分修正信號(hào)。流動(dòng)臺(tái)：接收GPS衛(wèi)星信號(hào)和基準(zhǔn)臺(tái)發(fā)送的差分修正信號(hào)，對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行修正，并進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。無線電通信鏈：將基準(zhǔn)站差分信息傳送到流動(dòng)臺(tái)。（1）位置差分安裝在基準(zhǔn)站上的GPS接收機(jī)觀測(cè)4顆衛(wèi)星后進(jìn)行三維定位，

解算出基準(zhǔn)站的坐標(biāo)。由于存在著軌道誤差、時(shí)鐘誤差、SA影響、大氣影響、多徑

效應(yīng)以及其他誤差，解算出的坐標(biāo)存在誤差。基準(zhǔn)站利用數(shù)據(jù)

鏈將此改正數(shù)發(fā)送出去，由用戶站接收，并且對(duì)其解算的用戶

站坐標(biāo)進(jìn)行改正。最后得到的改正后的用戶坐標(biāo)已消去了基準(zhǔn)站和用戶站的共

同誤差。以上先決條件是基準(zhǔn)站和用戶站觀測(cè)同一組衛(wèi)星的情況。位

置差分法適用于用戶與基準(zhǔn)站間距離在100km以內(nèi)的情況。該技術(shù)雖然最簡(jiǎn)單，但精度不高，此技術(shù)目前已不應(yīng)用。（2）偽距差分（RTD）

偽距差分是目前應(yīng)用最廣的技術(shù)，其原理是利用基準(zhǔn)站已知坐標(biāo)和衛(wèi)星星歷求衛(wèi)星到基準(zhǔn)站的幾何距離，將此值與基準(zhǔn)站所測(cè)偽距值求差，作為差分修正值經(jīng)數(shù)據(jù)鏈傳給流動(dòng)站，流動(dòng)站對(duì)所測(cè)偽距進(jìn)行修正后再進(jìn)行單點(diǎn)定位。（3）載波相位實(shí)時(shí)差分（RTK）相位實(shí)時(shí)差分即RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量）技術(shù)是目前GPS廣泛應(yīng)用的精密定位技術(shù)，精度可達(dá)到厘米級(jí)。就其本身的技術(shù)而言，理論嚴(yán)密，技術(shù)成熟，在對(duì)各廠家GPS接收機(jī)近距離的演示中也顯示出自動(dòng)化和快速定位的特點(diǎn)。因此在施工測(cè)量和精密定位中得到廣泛應(yīng)用。

南方測(cè)繪靈銳S82雙頻藍(lán)牙通訊RTKGPS接收機(jī)（4）廣域差分廣域差分GPS的差分信號(hào)，包括衛(wèi)星軌道參數(shù)改正或坐標(biāo)改正、衛(wèi)星鐘改正和電離層折射改正的廣域差分信息。它利用分布在全國各地的基準(zhǔn)站對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，從

而計(jì)算出衛(wèi)星軌道改正數(shù)、衛(wèi)星鐘差改正數(shù)、電離層折射改正

數(shù)。利用專用大功率電臺(tái)和衛(wèi)星將這些改正數(shù)發(fā)送給用戶。用戶利

用這些改正數(shù)對(duì)測(cè)得的觀測(cè)量進(jìn)行修正，最后計(jì)算出點(diǎn)位坐標(biāo)，

精度可達(dá)1-3m。這樣的差分方式定位精度不受距離限制。但是要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)

必須由國家組織投資建設(shè)。（5）連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)（CORS）利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)（ContinuousOperationalReferenceSystem，縮寫為CORS）已成為城市GPS應(yīng)用的發(fā)展熱點(diǎn)之一。CORS系統(tǒng)是衛(wèi)星定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)等高新科技多方位、深度結(jié)晶的產(chǎn)物。CORS系統(tǒng)的組成：1、基準(zhǔn)站網(wǎng)；2、數(shù)據(jù)處理中心；3、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；4、定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)；5、用戶應(yīng)用系統(tǒng)。CORS網(wǎng)絡(luò)工作原理示意圖CORS系統(tǒng)既是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、連續(xù)的定位框架基準(zhǔn)，同時(shí)也是快速、高精度獲取空間數(shù)據(jù)和地理特征的重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施；CORS系統(tǒng)擴(kuò)大了GPS在動(dòng)態(tài)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，更有利于車輛、飛機(jī)和船舶的精密導(dǎo)航；CORS可在城市區(qū)域內(nèi)向大量用戶同時(shí)提供高精度、高可靠性、實(shí)時(shí)的定位信息，并實(shí)現(xiàn)城市測(cè)繪數(shù)據(jù)的完整統(tǒng)一，這將對(duì)現(xiàn)代城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的采集與應(yīng)用體系產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。7.4GPS接收機(jī)及其工作原理7.4.1GPS接收機(jī)分類接收機(jī)的類型依用途可分為大地型（測(cè)地型）接收機(jī)、導(dǎo)航型

接收機(jī)、姿態(tài)測(cè)量型接收機(jī)與授時(shí)型接收機(jī)；依接收不同頻率

載波的數(shù)量可分為單頻接收機(jī)與雙頻接收機(jī)。

（1）導(dǎo)航型接收機(jī)此類接收機(jī)主要用于運(yùn)動(dòng)載體的導(dǎo)航，可以實(shí)時(shí)給出載體的位

置和速度。一般采用偽距單點(diǎn)定位。采用C/A碼偽距定位的接收機(jī)，稱為C/A碼接收機(jī)；采用P碼偽距

定位的接收機(jī)，稱為P碼接收機(jī)（它是屬于一般導(dǎo)航禁用的軍用

接收機(jī)）。

導(dǎo)航型接收機(jī)定位精度低，但這類接收機(jī)價(jià)格低廉，故使用廣泛。（2）測(cè)地型接收機(jī)圖7-12所示為測(cè)地型接收機(jī)，主要用于精密大地測(cè)量、工程測(cè)

量、地殼形變測(cè)量等領(lǐng)域。這類儀器主要采用載波相位觀測(cè)值進(jìn)

行相對(duì)定位，定位精度高，一般相對(duì)精度可達(dá)±（5mm+10-6D）。

這類儀器構(gòu)造復(fù)雜、價(jià)格較貴。（3）時(shí)型接收機(jī)這種接收機(jī)主要利用GPS衛(wèi)星提供的高精度時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行授時(shí)，

常用于天文臺(tái)授時(shí)、電力系統(tǒng)、無線電通信系統(tǒng)中的時(shí)間同步等。（4）姿態(tài)測(cè)量型接收機(jī)這種接收機(jī)可提供載體的航偏角、俯仰角和滾動(dòng)角。

主要用于船舶、飛機(jī)及衛(wèi)星的姿態(tài)測(cè)量。7.4.2GPS接收機(jī)的構(gòu)造和工作原理GPS信號(hào)接收機(jī)組成天線單元帶前置放大器接收天線接收單元信號(hào)通道存儲(chǔ)器微處理器輸入輸出設(shè)備電源天線單元接收單元GPS接收機(jī)任務(wù)：捕獲衛(wèi)星信號(hào)，跟蹤并鎖定衛(wèi)星信號(hào)，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理，測(cè)量出測(cè)距信號(hào)從衛(wèi)星傳播到接收機(jī)天線的時(shí)間間隔，譯出衛(wèi)星廣播的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)計(jì)算接收機(jī)天線的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。用途——導(dǎo)航型、測(cè)地型和授時(shí)型；載波頻率——單頻接收機(jī)(用1個(gè)載波頻率)雙頻接收機(jī)(用2個(gè)載波頻率)

7.5GPS測(cè)量實(shí)施

GPS測(cè)量實(shí)施過程主要包括方案設(shè)計(jì)、外業(yè)測(cè)量和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)

處理三個(gè)部分?？蓞㈤啞度蚨ㄎ幌到y(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》。7.5.1GPS控制網(wǎng)設(shè)計(jì)（1）精度指標(biāo)使用載波相位靜態(tài)相對(duì)定位法，用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上GPS接收機(jī)，

同時(shí)對(duì)一組衛(wèi)星進(jìn)行同步觀測(cè)?？刂凭W(wǎng)精度指標(biāo)是以網(wǎng)中基線觀測(cè)誤差定義。a——固定誤差，b——比例誤差系數(shù)，d——相鄰點(diǎn)間距離。

不同等級(jí)GPS網(wǎng)的精度要求2、GPS網(wǎng)布設(shè)形式

GPS網(wǎng)的布設(shè)通常有點(diǎn)連式、邊連式、網(wǎng)連式及邊點(diǎn)混合連接四種形式。

點(diǎn)連式是指相鄰?fù)綀D形（多臺(tái)儀器同步觀測(cè)衛(wèi)星獲得基線構(gòu)成的閉合圖形）僅用一個(gè)公共點(diǎn)連接。這樣構(gòu)成的圖形檢核條件太少，一般很少使用，如圖(a)所示。邊連式是指同步圖形之間由一條公共邊連接。這種方案邊較多，非同步圖形的觀測(cè)基線可組成異步觀測(cè)環(huán)（稱為異步環(huán)）。異步環(huán)常用于觀測(cè)成果質(zhì)量檢查。所以邊連式比點(diǎn)連式可靠，見圖(b)。

邊點(diǎn)混合連接是指將點(diǎn)連接和邊連接有機(jī)結(jié)合起來，組成GPS。這種網(wǎng)布設(shè)特點(diǎn)是周圍的圖形盡量以邊連接方式，在圖形

內(nèi)部形成多個(gè)異步環(huán)，利用異步環(huán)閉合差檢驗(yàn)，保證測(cè)量的可靠

性，見圖(c)。網(wǎng)連式是指相鄰?fù)綀D形之間有兩個(gè)以上公共點(diǎn)相連接。這

種方法需要4臺(tái)以上的儀器，其幾何強(qiáng)度和可靠性更高，但是

花費(fèi)時(shí)間和經(jīng)費(fèi)也更多。常用于高精度控制網(wǎng)。

在低等級(jí)GPS測(cè)量或碎部測(cè)量時(shí)可用星形布設(shè),這種方式常用于快速靜態(tài)測(cè)量,優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量速度快,但是沒有檢核條件。

為了保證質(zhì)量可選兩個(gè)點(diǎn)作基準(zhǔn)站。7.5.2選點(diǎn)、建標(biāo)志GPS點(diǎn)位應(yīng)選在地面堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定、便于安置接收機(jī)、視野開闊的位

置，視場(chǎng)內(nèi)障礙物的高度角不宜超過15o避免GPS信號(hào)被阻擋；點(diǎn)位要遠(yuǎn)離無線電發(fā)射源及高壓輸電線；點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積水域及大型建筑物等強(qiáng)烈反射衛(wèi)星信號(hào)

的物體。點(diǎn)位選擇還要考慮交通方便，有利于其他測(cè)量手段擴(kuò)展和聯(lián)測(cè)。

點(diǎn)位確定好后，應(yīng)按要求埋石作標(biāo)記，繪制點(diǎn)之記GPS網(wǎng)選點(diǎn)圖。GPS點(diǎn)測(cè)量標(biāo)志GPS點(diǎn)測(cè)量標(biāo)志7.5.3測(cè)站觀測(cè)測(cè)站觀測(cè)是利用GPS接收機(jī)采集GPS衛(wèi)星信號(hào)。主要工作內(nèi)容

包括天線安置、接收機(jī)觀測(cè)與記錄。天線安置要進(jìn)行對(duì)中、整

平，量取天線高。對(duì)中、整平與經(jīng)緯儀方法相同。有的接收機(jī)要求進(jìn)行定向，即將天線頂面的定向標(biāo)志朝向北

方向。天線安置后按規(guī)定時(shí)間啟動(dòng)GPS接收機(jī)，輸入測(cè)站名、

衛(wèi)星截止高度角、衛(wèi)星信號(hào)采樣間隔等設(shè)置。

GPS接收機(jī)記錄的數(shù)據(jù)有：GPS衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘差參數(shù)；觀

測(cè)歷元的時(shí)刻及偽距觀測(cè)值和載波相位觀測(cè)值；GPS絕對(duì)定位

結(jié)果；測(cè)站信息。

觀測(cè)成果的外業(yè)檢核是確保外業(yè)觀測(cè)質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)定位精度的

重要環(huán)節(jié)。

所以外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)在測(cè)區(qū)時(shí)就要及時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對(duì)外業(yè)預(yù)

處理成果，按規(guī)范要求進(jìn)行嚴(yán)格檢查、分析，根據(jù)情況進(jìn)行必

要的重測(cè)和補(bǔ)測(cè)，確保外業(yè)成果無誤方可離開測(cè)區(qū)。7.5.4內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理(1)基線解算對(duì)于兩臺(tái)及兩臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測(cè)值進(jìn)行獨(dú)立基線向量（坐標(biāo)差）的平差計(jì)算，稱為基線解算，也稱觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理。其主要過程如圖7-17所示。(2)觀測(cè)成果檢驗(yàn)①每個(gè)時(shí)段同步環(huán)檢驗(yàn)同一時(shí)段多臺(tái)儀器組成的閉合環(huán)，坐標(biāo)增量閉合差應(yīng)為零。由于儀器開機(jī)時(shí)間不完全一致，會(huì)有誤差，在檢核中應(yīng)檢查一切可能的環(huán)閉合差。其閉合差分量要求為：式中σ

——規(guī)范中規(guī)定相應(yīng)級(jí)別的中誤差；

n——同步環(huán)的邊數(shù)。環(huán)閉合差限差為②同步邊檢驗(yàn)一條基線在不同時(shí)段觀測(cè)多次，有多個(gè)獨(dú)立基線值，這些邊稱

為重復(fù)邊。任意兩個(gè)時(shí)段所得基線差應(yīng)小于相應(yīng)等級(jí)規(guī)定精度

的2倍。③異步環(huán)檢驗(yàn)在構(gòu)成多邊形環(huán)路的基線向量中，只要有非同步觀測(cè)基線，則該

多邊形環(huán)路稱為異步環(huán)。異步環(huán)檢驗(yàn)應(yīng)選擇一組完全獨(dú)立的基線

構(gòu)