GPS原理及应用

1、GPS的原理和应用，11.1 GPS的概要，1，11.2 GPS系统的构成，2，11.3 GPS定位技术，3，4，4，11.4 RTK的应用，5，6，几个卫星系统的概要- GLONASS系统(露西亚)， 1982年开始研制并计划发射2.4颗卫星的轨道平面倾斜角：64.5卫星飞行高度：19km卫星运行周期：11h58min信号频率：1600MHz； 1200MHz水平1.6米，垂直2.5米，2010年2月有1.8本轨道，恢复正常，GLONASS系统构成：几个卫星系统概要Galileo系统(欧洲)、Galileo系统是以开放的民间为中心的卫星系统。 Galileo系统在技术结构上以分布在3个轨道平

2、面上的3.0个MEO卫星为中心星座，其空间信号与GPS Block-II F卫星上的信号等效，具有在l乐队上与GPS兼容的多频率体制，无需增强就能够实现1.0米的精度。 Galileo系统的构成：卫星星座图、介绍一些卫星系统北斗卫星系统(我国)、2000年1.0月3.1日0点0.2分，中国自主研制的第一颗导航定位卫星“北斗导航试验卫星”在西昌卫星发射中心发射了，2000年1.2月21日0点20分， 第二颗北斗导航卫星已在西昌卫星发射中心用长征三号甲火箭发射，已进入轨道，这表明它拥有我国自主研制的第一代卫星导航定位系统。 2012年1.2月2.7在亚太地区正式提供定位、引导、授时服务，2020年

3、左右实现了世界垄断。 五颗静止轨道卫星3.0一颗非静止轨道卫星，采用2000大地坐标系的定位精度： 1.0米。11.3 GPS系统的构成、空间部分地面监视部分用户部分、11.3 GPS系统的构成、空间部分：11.21个工作卫星、 3颗备用卫星均匀分布在6颗轨道上2 .轨道倾角5.5 .轨道高度：远地： 26560km近地： 20200km 4.运行周期： 1.1时间5.8分(恒星时)地球上任何地方，都能随时看到4.8颗GPS卫星， 提供历书数据和时间信息发送伪距离和载波信号并且提供其它辅助信息的11.3 GPS系统的配置、GPS卫星星座空间图、GPS卫星星座平面图、11.3 GPS系统的配置、

4、地面监视单元：配置：一个主站、三个注入站、五个监视站GPS地面监视站的分布图Ascension Island:阿松森群岛注入站、监视站Diego Garcia:迭戈加西亚注入站、监视站Kwajalein:卡瓦伦注入站、 监测站Colorado :科罗拉多控制站，监测站Hawaii :哈合十礼监测站，11.3 GPS系统配置用户部分的GPS信号接收系统，导航仪表接收机：掌上电脑，车载，机载测量接收机：单频机， 双频率机，接收卫星信号的记录和处理数据并进行观测，提供导航仪表定位信息的单频率机(L1 )，双频率机(L1/L2 )，我国GPS定位技术的应用和发展概况，11.4 GPS技术的应用自197

5、0年4月将第一颗人造卫星送入轨道以来，中国已经三十7.0年代后期，有关机构从事了多年的理论研究，在云同步引进并试制了各种人造卫星观测仪器。 其中有人造卫星通用相机、卫星激光测距仪、多普勒接收机。 在多年观测实践的基础上，完成了全国天文大地网的总体差距，1980年建立了国家大地坐标系，进行了南海岛屿联合测量。8.0年代初，我国一些高等院校和科研机构已经开始研究GPS技术。 十三年五载以来，我国的映射工作者在GPS定位基础理论研究和应用开发方面做了许多工作。在我国GPS定位技术的应用和发展概况、11.4 GPS技术的应用、大地测量方面，利用GPS技术开展国际测量，建立全球大地控制网，提供高精度的大

6、地坐标，测量和精炼大地水准面，组织各部门(1.0数尤针织面料，3.0台以上的GPS双频段接收机)，1992年全国GPS 经过数据处理，GPS站点的地基坐标精度优于0.2m，点间位置精度优于0.2m。 我国建立了平均边长约100km的GPS A级网，提供了成像级精度的地基坐标标准。 其次，除了a级网，我国还版结构了边长为30100km的b级网，全国约2500分。 a、b级GPS位点均测定几何水平。 这样，为我国各部门的映射工作，建立了各级测量控制网，提供了高精度的平面和高程三次元标准。 我国已完成西沙、南沙群岛各岛和大地的GPS测量，使海岛和全国大地网一体化。 三、GPS定位方法分类，(1)确定

7、绝对/一点定位观测点在WGS-84系统中的坐标，即绝对定位。 (2)确定相对定位观测点在国家或地方独立坐标系中的坐标，即相对位置。 四、GPS后处理测量方法、1.1静态测量(1)方法：将几个GPS接收机设置在基线的端点，保持固定，对云同步观测4颗以上的卫星。 可观测数小时，每小时可观测十几分钟到一小时左右。 最后将观测数据输入计算机，通过软件解析计算各点坐标。 (2)用途主要用于大地测量、控制测量、形变测量、工程测量。 (3)最高精度的工作模式是(5mm 1ppm )，2动态测量是可能的，(1)方法：首先设置基准站，在其上设置接收机连续地观测可见卫星，另一台接收机在第一点静止观测数分钟，然后在

8、其他点依次观测数秒。 最后将观测数据输入计算机，通过软件解析计算各点坐标。 动态相对定位的工作范围一般不能超过15km。 (2)用途：适用于不要求精度的破碎部的测定。 (3)精度：可达到(1020mm 1ppm )，差分定位模式动态模拟图，静态差分定位模式，动态差分定位模式，5，GPS实时动态定位(RTK )方法，11.RTK工作原理和方法与动态差分定位方法相比，定位模式相同，基站和移动站之间一系列解RTK定位图，2RTK用途：适用于不要求精度的施工放样和破碎部的测定。 3作业范围：目前一般为10km左右。 4精度：可实现(1020mm 1ppm )、RTK的操作和应用、RTK能做什么？ 测碎

9、部测点放样直线放样线放样横断面测量，二、机器的连接-基准站、GDL站、本体、二、机器的连接-基准站、三音关闭、四音动态、五音静态、六音回复初期设定。 DL灯持续点亮，STA灯每5秒闪烁1次，处于静态模式的STA灯持续点亮，DL灯每5秒闪烁2次，显示处于动态模式时，为静态/GPRS /全球移动通信系统灯、数据网络链接灯、卫星/蓝牙灯、电源灯注意事项-基站的架设、基站的架设的好坏会影响移动站的动作速度，对移动站的测量质量有很大影响，因此用户留心使观测站的位置具有以下条件。 附近不能有强电磁辐射源。 举例来说，由于RTK电信号不施加干扰作用(例如，电视发射塔、雷达电视发射天线等)，所以距离必须在20

10、0m以下的参考站优选地固定且易于存储，以便改善无线电波的作用距离。 如果用户将车站设置在对电磁传播有较大影响的物体(例如树木)上，当接收机操作时，所接收的卫星信号会失真，并且RTK的差分质量受到影响，从而难以固定移动站。 四、仪器连接-移动站、三音关机、四音动态、五音静态、六音恢复初始设定。 七声是基站和移动台的交换！ DL灯总是点亮，STA灯每5秒闪烁1次，表示处于静态模式。在动态模式下，DL灯每秒闪烁一次。 五、残奥仪表设置-输入新项目工程、项目工程名称、椭球体名称、心理投射残奥仪表设置、四残奥仪表设置(不可用不可用不可用不可用不可用)、七残奥仪表设置(不可用不可用不可用不可用)、高程拟合

11、残奥仪表设置(不可用不可用不可用不可用不可用) 、五、残奥参数设置-工作文件名、五、残奥参数设置-椭球体设置、五、残奥参数设置-心理投射残奥参数设置、五、残奥参数设置-四残奥参数设置、五、残奥参数设置-七参数设置、五、参数设置-高程拟合参数设置、六、 求变换残奥仪表-测量控制点坐标库，六，求变换残奥仪表-输入已知坐标，六，求变换残奥仪表-增加原点坐标六，变换残奥仪表-求保存和残奥仪表七，碎片点测定-手动收集，七，碎片点测定-自动收集求八、点放样-增加放样点，八、点放样-增加放样直线，九、直线放样-增加放样直线位置，十、线放样-线设定，线设计所需的关设计元素字在软件菜单上显示登录后，软件按要求将

12、线点坐标和图形道路设计菜单包含要素模式和升交点模式、十、线路放样-要素模式、要素模式两种道路设计模式，是道路设计中常用的模式，把道路网络链接分割为各种道路基本要素(点、直线、平缓的曲线、圆曲线等)， 按照一定的规则一个一个组合这些个的基本要素，达到设计整个道路的目的，十、线路放样-要素模式，“间隔”是生成线路点坐标的间隔整个桩号，“整个桩号是生成坐标的方法，“道路名称”是所需设计的道路名称，“英里”是起点的英里十、线性放样-要素模式，道路要素分为点、直线、缓曲线、圆曲线。 各种要素的组合应遵循道路设计规则。 若要根据介面提示加入适当的资料资讯，点图征仅输入x和y座标，而线性元素仅输入方位角和长

13、度。 十、线性放样-元素模式，喀呖声“绘图”按钮，就是计算道路后绘制的图形，十、线性放样-升交点模式和升交点模式是当前普遍使用的道路设计方式。 用户仅通过输入线路曲线的升交点的坐标和对应的线路的缓和长、半径、距离等信息，就能够得到要素点、桩基础点、线路点的坐标、直观的图形显示，并能够容易地进行线路放样等测量作业。 十、线性放样-升交点模式、十、线性放样-升交点模式、十、线性放样-放样、十、线性放样-放样，列表中显示设计文件的所有点(默认奥尔特设置)，用户在列表下方的标签、打桩、计算和断开之前查看计程仪如果要选择要放样的点并放样整条线，请按“放样线”按钮进入放样模式；如果要放样标记点或关桩基础点

14、，请按“放样点”按钮进入放样点模式。 要放样某中桩的横断面，按“断面放样”，按“十”，线路放样-放样，选择将设计文件导入放样树库进行线路放样，然后放样界面。 放样流实际上是指放样流的线性表示以放样流时设计的原理图为参考底图，实时显示当前点线性上的映射点(当前点最接近线性的点)的行驶距离和行驶方向的左或右片偏移。 图中显示了整个线路和当前测量点，实时计算当前点是否在线路范围内，如果在线路范围内，则显示提示，以计算到该点的最近距离和到线路上的映射点的距离。、十、线性放样-残奥仪表设置、十、线性放样-残奥仪表设置、最小值、最大值：点放样下的圆提示和警告提示，距放样点的距离小于最大值，选择声音提示时提

15、供声音提示。 北向、线向：在线放样和点放样两种方向显示模式之间切换。 属性分配英里数：测点时是否将英里数作为属性。 显示所有放样路线：选择以显示所有放样路线。 显示标记点选择以在图中显示所有标记点。 显示桩基础点：选择以在图中显示所有桩基础点。 显示测量点：选择此选项可在图中显示测量点，显示的测量点数量与下一个“显示测量点数量”相同，选择显示“全部”测量点可显示所有测量点，选择显示“3”点可显示最近的三个测量点。 显示截面点选择以在图中显示所有截面点。 显示桩基础点：选择以在图中显示所有桩基础点。 显示计算点-选择以在格拉夫中显示所有计算点。 范围设定：用于设定放样的开始行驶距离和结束行驶距离。 如果当前点不在此范围内，则不计算片偏移和行驶距离，并且系统会通知您它不在铁路范围内。 设定属性：可设定属性。 横断面延长线长度：设定横断面延长线的长度。 默认值为30m。 十一、断面测量，首先在线路断面放样主界面上喀呖声“断面文件”按钮，然后选择断面文件。 当我们设计线路时，软件会自动计算每个中桩，计算桩的切向方位角，并生成横断面文件。 文件格式选择*.tdm .文件后，我们可以选择某中桩的横截面放样。 参看图，我们放样的是中桩有120个横截面。