GPS卫星定位技术及其在工程测量中的应用

GPS 卫星定位技术及其在工程测量中的应用 摘要 随着科技的不断发展 GPS 卫星定位技术日趋 成熟 已经成为工程测量当中必不可少的一项工作 相对 于其他的测量手段而言 GPS 卫星定位技术的水平更高 运用的设备和手段更加新颖 得到的数据也比较精确 能 够为工程测量提供较大的帮助 但是 由于 GPS 卫星定位 技术的部分体系还有待健全 因此在工程测量中应用时 应注意扬长避短 发挥积极作用 关键词 GPS 定位技术 工程测量 卫星 中图分类号 P228 4 文献码 B 文章编号 1000 405X 2015 5 187 1 面对社会的快速发展和经济的稳步提升 各行各业都 在寻求新的突破 在我国 工程行业可以算得上是支柱行 业 对经济的发展和百姓的生活 都具有很大的影响 工 程测量直接决定了工程能否达到理想的标准 同时在很多 方面也会影响日后的维护和整修 在以往的工作当中 工 程测量偏向于传统的测量方案 很多方面都没有办法获得 精确的数据 导致工程进度缓慢 本文主要讨论 GPS 卫星 定位技术及其在工程测量中的应用 1 概述 从概念上来讲 GPS 卫星定位技术是从 GPS 当中衍生 出的一种高科技技术 它能够借助卫星的定位 从而直接 找到工程测量的具体位置 并获得相应的信息 即便是干 扰较为严重的情况下 GPS 卫星定位技术也可以取得较为 精确的数据 在目前的研究当中 GPS 卫星定位技术已经 大大提高了测量的劳动生产率 例如 一对 GPS 测量系统 双频 在 10km 以内的短边上 正常接收 4 5 颗卫星 5min 左右 即可获取 5 10mm 1 10 6D 的基线精度 与 1 2h 甚 至更长时间静态定位的结果不相上下 由此可见 GPS 卫 星定位技术已经成为目前工程测量的重要技术之一 并且 能够在很多方面都取得高精度的结果 为工程的修建和勘 察提供较大的帮助 2 GPS 卫星信号及测量原理 2 1 GPS 卫星信号 对于 GPS 卫星定位技术而言 GPS 卫星信号是不可或 缺的一项组成部分 信号的强弱 将直接影响到定位技术 的应用效果 进而影响工程测量能否得到理想的结果 图 1 表示 GPS 卫星信号构成示意图 从图 1 来看 GPS 卫星信号主要是由载波 导航电文 测距码组成的 载波则是由 L1 L2 L5 三个民用频率组成 能够满足现实工作中的不同需求 导航电文一般是用数据 码来表示 测距码则分为 C A 码以及 P 码两种 也是根据 现实工作来调整和应用 对于定位技术而言 GPS 卫星信 号所能提供的信息是广泛的 在此 主要以载波为例 由 于工程测量的范围比较大 有时会对大面积的区域进行测 量 因此需要运用到高频率的载波 高频率载波的优势在 于 能够精准的测定多普勒频移 不仅会提高测速的精度 还可以提高数据的有效程度 过滤一些没有太大用处的数 据 经过大量的实践研究发现 高频率载波还可以充分减 少信号的电离层延迟问题 为定位技术的应用提供更多帮 助 2 2 定位原理 从客观的角度来分析 GPS 系统主要是一种采用距离 交会法的卫星导航定位系统 假设 我们需要定位某一区 域 那么在实际的定位当中 会将定位的位置安放 GPS 接 收机设备 某一个时刻同时接受了 3 颗以上的 GPS 卫星所 发出的导航电文 将得到的导航电文 利用数据处理系统 以及计算方式 求得该时刻 GPS 接收机设备到 GPS 卫星的 距离 同样的 还可以通过接受卫星星历来获得该时刻这 些卫星所在空间位置 也就是日常说的三维坐标 最终利 用一些公式和固有的定理来求得最终的结果 GPS 卫星定 位技术的定位原理并不复杂 但也不容易 需要参考的数 据较多 因此在工程测量中应用的时候 需注意对基本数 据的收集和分析 从而得到更加精确的结果 3 GPS 卫星定位技术在工程测量中的应用 一般而言 工程测量需要的数据较多 而传统的数据 收集方法和分析方法 没有办法在短时间内得到理想的结 果 在此 以公路测量为例 通过应用 GPS 卫星定位技术 可建立沿线总体控制测量 为勘测阶段测绘带状地形图 路线平面 纵横断面测量提供依据 在施工阶段为桥梁 隧道建立施工控制网 由此可见 GPS 卫星定位技术能够 帮助工程测量工作又快又好的完成 第一 GPS 卫星定位 技术基本上不需要在外部环境下操作 可以通过在办公室 发出的指令来进行工程测量 且得到的结果比较精准 第 二 实际的工程测量工作虽然需要外部人员的配合 但耗 费的人力资源较少 大大提高了劳动效率 这对工程的修 建 具有较大的积极意义 第三 GPS 卫星定位技术可将 工程测量的结果 直接进行分析 处理后的数据可直接应 用 告别了传统测量的繁琐工作 工作效率提升 4 总结 本文对 GPS 卫星定位技术及其在工程测量中的应用进 行讨论 就目前的工作而言 GPS 卫星定位技术所得到的 结果还是比较积极的 很多方面都达到了