GPS原理及应用与简介

讲题:GPS定位原理及应用简介内容提要：第十章：GPS定位原理及应用简介第二章水准测量第十章GPS定位原理及应用简介一、GPS的定义及历史1．定义全球定位系统GPS（GlobalPositioningSystem）,是一种可以授时和测距的空间交会定点的导航系统,可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置，三维速度和时间信息。2．GPS的产生与发展——由TRANSIT到GPS1957年10月第一颗人造地球卫星上天，天基电子导航应运而生利用多普勒频移原理1964年建成子午卫星导航定位系统(TRANSIT)。美国从1973年开始筹建全球定位系统，1994年投入使用。经历20年，耗资300亿美元，是继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。二、GPS的组成GPS定位系统由GPS卫星空间部分、地面控制部分和用户GPS接收机三部分组成。1、空间部分由21颗工作卫星和3颗备用卫星。GPS卫星图片1GPS卫星图片22、地面控制部分。Coloradosprings55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajalein1个主控站:Coloradosprings(科罗拉多.斯平士)。3个注入站:Ascencion(阿森松群岛)、DiegoGarcia(迭哥伽西亚)、kwajalein(卡瓦加兰)。5个监控站：以上主控站、注入站及Hawaii(夏威夷)。3、用户接收机部分GPS接收机的基本类型分导航型和大地型。大地型接收机又分单频型和双频型。图片：导航型GPS机手持型GPS机车载型GPS机图片：大地型GPS接收机单频机双频机三、GPS定位方法分类（1）绝对/单点定位(pointpositioning)——确定观测点在WGS-84系中的坐标，即绝对位置。（2）相对定位(relativepositioning)——确定观测点在国家或地方独立坐标系中的坐标，即相对位置。1、Alizee-MoiLolita2、Enya-OnlyTime课间休息——音乐欣赏四、GPS的后处理测量方法1．静态测量(staticsurveying)（1）方法：将几台GPS接收机安置在基线端点上，保持固定不动，同步观测4颗以上卫星。可观测数个时段，每时段观测十几分钟至1小时左右。最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各点坐标。（2）用途是精度最高的作业模式。主要用于大地测量、控制测量、变形测量、工程测量。（3）精度可达到（5mm+1ppm）2．动态测量(kinematicsurveying)（1）方法：先建立一个基准站，并在其上安置接收机连续观测可见卫星，另一台接收机在第1点静止观测数分钟后，在其他点依次观测数秒。最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各点坐标。动态相对定位的作业范围一般不能超过15km。（2）用途：适用于精度要求不高的碎部测量。（3）精度：可达到（10~20mm+1ppm）图形：相对定位模式静态相对定位模式流动站动态相对定位模式基准站五、GPS实时动态定位（RTK）方法1．RTK(real-timekinematic)工作原理及方法与动态相对定位方法相比，定位模式相同，仅要在基准站和流动站间增加一套数据链，实现各点坐标的实时计算、实时输出。2．RTK用途：适用于精度要求不高的施工放样及碎部测量。3．作业范围：目前一般为10km左右。4．精度：可达到（10~20mm+1ppm）