全球卫星定位测量技术-GPS控制测量的外业

控GPS测量原理01GPS网测设方案目录01

GPS接收机的选择01GPS外业观测

应用GPS定位技术建立测量控制网，几乎毫无例外地均采用相对定位方法。相对定位的两点间构成独立观测边，也称基线。显然，独立观测边配置和布设的结果就形成了GPS网的几何图形，它是由投入作业的接收机台数、观测路线和基线连接形式所决定的，我们将它们称为GPS测量控制网的测设方案。

GPS网测设方案静态相对定位快速静态相对定位准动态相对定位动态相对定位RTK模式GPS网测设方案1、静态相对定位作业方法精度适用范围注意事项一、两台接收机相对定位的测设方案

GPS网测设方案作业方法：采用两台(或两台以上)接收设备，分别安置在一条或数条基线的两个端点，同步观测4颗以上卫星，每时段长45分钟至2小时或更多。精度：基线的相对定位精度可达5mm+1ppm·D，D为基线长度(km)。GPS网测设方案静态相对定位适用范围：建立全球性或国家级大地控制网，建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。注意事项：所有已观测基线应组成一系列封闭图形，以利于外业检核，提高成果可靠度。并且可以通过平差，有助于进一步提高定位精度。GPS网测设方案2、快速静态定位作业方法精度适用范围注意事项GPS网测设方案作业方法：在测区中部选择一个基准站，并安置一台接收设备连续跟踪所有可见卫星;另一台接收机依次到各点流动设站，每点观测数分钟。精度：流动站相对于基准站的基线中误差为5mm+1ppm·D，D为基线长度(km)。GPS网测设方案快速相对定位适用范围：控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量、大批相距百米左右的点位定位。注意事项：在观测时段内应确保有5颗以上卫星可供观测;流动点与基准点相距应不超过20km;流动站上的接收机在转移时，不必保持对所测卫星连续跟踪，可关闭电源以降低能耗。GPS网测设方案优点：作业速度快、精度高、能耗低;缺点：二台接收机工作时，构不成闭合图形，可靠性较差。GPS网测设方案3、准动态定位作业方法精度适用范围注意事项GPS网测设方案作业方法：在测区选择一个基准点，安置接收机连续跟踪所有可见卫星；将另一台流动接收机先置于1号站观测；在保持对所测卫星连续跟踪而不失锁的情况下，将流动接收机分别在2,3,4…各点观测数秒钟。精度：基线的中误差约为1～2cm应用范围开阔地区的加密控制测量、工程定位及碎部测量、剖面测量及线路测量等。GPS网测设方案注意事项：应确保在观测时段上有5颗以上卫星可供观测;流动点与基准点距离不超过20km;观测过程中流动接收机不能失锁，否则应在失锁的流动点上延长观测时间1～2min。GPS网测设方案4、往返式重复设站作业方法精度适用范围注意事项GPS网测设方案作业方式：建立一个基准点安置接收机连续跟踪所有可见卫星;流动接收机依次到每点观测1～2min;1h后逆序返测各流动点1～2min。设站布置如图8-13所示。GPS网测设方案往返式重复设站精度：相对于基准点的基线中误差为5mm+1ppm·D。应用范围：控制测量及控制网加密、取代导线测量及三角测量、工程测量及地籍测量等。注意事项流动点与基准点相距不超过20km;基准点上空开阔，能正常跟踪3颗及以上的卫星。GPS网测设方案5.动态定位作业方法精度适用范围注意事项GPS网测设方案作业方法建立一个基准点安置接收机连续跟踪所有可见卫星(如图8-14所示);流动接收机先在出发点上静态观测数分钟;然后流动接收机从出发点开始连续运动;按指定的时间间隔自动测定运动载体的实时位置。GPS网测设方案动态定位精度相对于基准点的瞬时点位精度1～2cm。应用范围精密测定运动目标的轨迹、测定道路的中心线、剖面测量、航道测量等。注意事项需同步观测5颗卫星，其中至少4颗卫星要连续跟踪；流动点与基准点相距不超过20km。GPS网测设方案

当投入作业的接收机数目多于二台时，就可以在同一时段内，几个测站上的接收机同步观测共视卫星。此时，由同步观测边所构成的几何图形，称为同步网，或称作同步环路。

不过在S条基线中，只有m－1条独立基线，其余基线均可由独立多台接收机的同步网测设方线推算而得，属于非独立基线。同一条基线，其直接解算结果与独立基线推算所得结果之差，就产生了所谓坐标闭合差条件，用它可评判同步网的观测质量。

二、多台接收机的同步网测设方案GPS网测设方案5台m—同步网的点数s—网中同步基线总数独立基线数：m-13台4台GPS网测设方案

由多个同步网相互连接的GPS网，称作异步网。同步网之间的连接方式有以下三种。

1．点连式；2．边连式；3．混连式。在上述三种连接方案中：第1种工作量最小，但无重复基线检核；第2种工作量最大，检核条件亦最多；第3种比较灵活，工作量与检核条件比较适中。

GPS网测设方案12345678910

点连式异步网:

同步网之间仅有一点相连接的异步网称为点连式异步网。

GPS网测设方案边连式异步网:同步网之间由一条基线边相连接的异步网称为边连式异步网。GPS网测设方案混连式异步网:点连式与边连式的一种混合连接方式。GPS网测设方案在选择测设方案时，应从所具备的接收机数量和精度工作量大小卫星运行状态测区条件等方面进行权衡。GPS网测设方案一、单频接收机Trimble4600ASHTECH-LocusGPS接收机的选择只能接收经调制的L1信号主要用于基线较短（例如＜10km）的定位工作优点：价格便宜GPS接收机的选择二、双频接收机ASHTECHZ-XTrimble5700GPS接收机的选择双频接收机可以同时接收L1和L2信号利用双频技术可以消除或减弱电离层折射对观测量的影响定位精度较高，基线长度不受限制作业效率较高GPS接收机的选择外业阶段的工作接收机的选用及检验制定实施方案选择最佳观测时段编排作业调度表天线安置观测记簿GPS外业观测1、接收设备的检验新购置的GPS接收机或经过维修后的接收机应按规定进行全面检验，合格后方能参加作业。检验项目包括：一般检视通电检验实测检验GPS外业观测设计GPS控制网·接收机的台数和点位的分布特点·充分考虑到测区交通和地理环境安排同步观测计划GPS外业观测2、制定实测方案观测前的准备工作：首先进行星历预报星历预报在数据处理软件中进行，由于不同时间，测区上空的卫星个数、分布和PDOP值是变化的，为了保证野外数据采集的质量，必须进行星历预报。通过星历预报我们可以确定最佳观测时段，指导GPS野外作业。

GPS外业观测3、选择最佳观测时间作业小组应在观测前根据测区地形、交通状况、控制网的大小、精度的高低、仪器的数量、GPS网的设计、星历预报表和测区的天气、地理环境等编制作业调度表，以提高工作效益。

GPS外业观测4、编排作业调度表312456GPS外业观测观测作业的主要任务是捕获GPS卫星信号，并对其进行跟踪、处理和量测，以获得所需要的定位信息和观测数据。GPS外业观测5、观测作业表GPS外业观测手簿GPS外业观测

观测成果的外业检核是外业工作的最后一个环节。每当观测任务结束，必须对观测数据的质量进行分析并作出评价，以确保观测成果和定位结果的预期精度。GPS外业观测6、观测成果的外业检核外业准备GPS外业准备工作测区踏勘资料收集器材筹备观测计划拟定GPS仪器检校设计书编写GPS测量外业准备拟定外业观测计划主要内容：1、编制GPS卫星的可见性预报图2、选择卫星的几何图形强度（空间位置因子PDOP＜6）3、选择最佳的观测时段4、观测区域的设计与划分5、编排作业调度表GPS测量外业准备技术设计书编写主要内容：1、任务来源及工作量2、测区概况3、布网方案4、选点与埋标5、观测6、数据处理7、完成任务的措施GPS测量外业准备GPS测量的仪器和方法与常规测量的仪器和方法显著不同，所以反映其技术规格的主要指标亦不相同。为此先介绍一下有关技术指标的概念。

GPS测量外业准备观测时段从测站上开始接收卫星信号起至停止观测间的连续工作时间段，简称时段。其持续的时间称为时段长度。时段是GPS测量中的基本单位。不同等级的GPS测量对时段数及时段长度均有不同的要求几个基本概念GPS测量外业准备472024/4/11同步观测两台或两台以上的GPS接收机对同一组卫星信号进行的观测。GPS测量外业准备同步观测环三台或三台以上的GPS接收机进行同步观测所获得的基线向量构成的闭合环，简称同步环。ABCGPS测量外业准备独立观测环由非同步观测（独立观测）获得的基线所构成的闭合环。ACBGPS测量外业准备异步观测环在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测基线向量，则该多边形环路叫异步观测环，简称异步环。ACBGPS测量外业