賓得勵精GPS產(chǎn)品部產(chǎn)品培訓(xùn)課件

原理部分GPS培訓(xùn)教材勵精科技（上海）有限公司GPS產(chǎn)品部1原理部分GPS培訓(xùn)教材勵精科技（上海）有限公司GPS產(chǎn)品部1概論1為什么要了解GPS？2歷史和背景3系統(tǒng)的組成4GPS衛(wèi)星5地面控制站6用戶設(shè)備7系統(tǒng)現(xiàn)狀8GPS定位原理9GPS測量10小結(jié)第一部分2概論1為什么要了解GPS？第一部分21為什么要向您推薦GPSGPS測量與經(jīng)典測量方法的對比：不需要相互通視觀測作業(yè)不受天氣條件的影響網(wǎng)的質(zhì)量與點位的分布情況無關(guān)能達(dá)到大地測量所需要的精度水平白天和夜間均可作業(yè)經(jīng)濟(jì)效益顯著31為什么要向您推薦GPSGPS測量與經(jīng)典測量方法的對比（1）

GPS測量速度比傳統(tǒng)方法有極為顯著的提高（2）無論作大面積控制和局部測量都是理想的工具（3）從價格上說，她具有更強(qiáng)的市場競爭能力（4）任何條件下都有充分把握提供足夠的精度

所有這一切優(yōu)越性賓得GPS測量系統(tǒng)都得到了顯著證實！GPS測量與經(jīng)典測量方法的對比：1為什么要向您推薦GPS4（1）GPS測量速度比傳統(tǒng)方法有極為顯著的提高GPS測量與

2歷史和背景GPS是美國軍方研制的第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（1）全球通用（2）24小時可以定位，測速和授時（3）用戶設(shè)備成本低廉（4）確保美國軍事安全，服務(wù)于全球戰(zhàn)略（5）導(dǎo)航精度可達(dá)10—20m（6）取代現(xiàn)存各種導(dǎo)航系統(tǒng)

這種設(shè)備可以用來武裝戰(zhàn)車，艦船和飛機(jī)，提高其作戰(zhàn)能力，并可廣泛用于地面部隊。其作用在海灣戰(zhàn)爭中已得到相當(dāng)充分的顯示。52歷史和背景GPS是美國軍方研制的第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)52歷史和背景系統(tǒng)特征NNSSGPS載波頻率GHz0.15,0.401.23,1.58衛(wèi)星高度km100020200衛(wèi)星數(shù)5-621+3衛(wèi)星周期min1:4711:58衛(wèi)星鐘穩(wěn)定度10-1110-13GPS與NNSS的主要特征62歷史和背景系統(tǒng)特征NNSSGPS載波頻率GHz0.15系統(tǒng)特征GLONASSGPS載波頻率GHz1.61,1.251.23,1.58衛(wèi)星高度km1910020200衛(wèi)星數(shù)21+321+3衛(wèi)星周期h11:1511:58衛(wèi)星鐘穩(wěn)定度10-1110-13GPS與GLONASSS的主要特征2歷史和背景7系統(tǒng)特征GLONASSGPS載波頻率GHz1.61,1.25技術(shù)背景（信號組成）：

C/A碼L1P碼和Y碼L2防電子欺騙技術(shù)（AS）選擇性服務(wù)政策（SA）*SA技術(shù)已經(jīng)于2000年5月取消2歷史和背景82歷史和背景83GPS系統(tǒng)的組成全球定位系統(tǒng)（GPS）由三個主要部分組成空間部分：提供星歷和時間信息發(fā)射偽距和載表信號提供其它輔助信息地面控制部分：

中心控制系統(tǒng)實現(xiàn)時間同步跟蹤衛(wèi)星進(jìn)行定軌用戶部分：

接收并測衛(wèi)星信號記錄處理數(shù)據(jù)提供導(dǎo)航定位信息93GPS系統(tǒng)的組成全球定位系統(tǒng)（GPS）由三個主要部分24顆衛(wèi)星（21+3）6個軌道平面55o軌道傾角2萬km軌道高度（地面高度）12小時（恒星時）軌道周期5個多小時出現(xiàn)在地平線以上（每顆星）4GPS衛(wèi)星現(xiàn)在在軌道實際運行的衛(wèi)星個數(shù)超過32個1024顆衛(wèi)星（21+3）4GPS衛(wèi)星現(xiàn)在在軌道實際運行的衛(wèi)5地面控制站一個主控站：科羅拉多?斯必靈司三個注入站：阿松森（Ascencion)

迭哥?伽西亞(DiegoGarcia)

卡瓦加蘭(kwajalein)五個監(jiān)測站=1個主控站+3個注入站+夏威夷（Hawaii)55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajaleinColoradosprings115地面控制站一個主控站：科羅拉多?斯必靈司55Hawai

6用戶設(shè)備－1通用接收機(jī)（定位型）：導(dǎo)航型接收機(jī)一般情況下無數(shù)據(jù)輸出的記錄存儲設(shè)備（手持機(jī)）天線前置放大器電源部分射電部分微處理器數(shù)據(jù)存器顯示控制器供電信號信息命令數(shù)據(jù)供電，控制供電數(shù)據(jù)控制126用戶設(shè)備－1通用接收機(jī)（定位型）：導(dǎo)航型接收機(jī)一般

8GPS定位原理（1）衛(wèi)星信號結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)頻率10.23MHZ

L11575.42MHZC/A碼

1.023MHZP?碼10.23MHZL21227.60MHZP?碼10.23MHZ1015412050比特/S衛(wèi)星信息電文（D碼）每顆衛(wèi)星都發(fā)射一系列無線電信號（基準(zhǔn)頻率?）兩種載波（L1和L2）兩種碼信號（C/A碼和P碼）一組導(dǎo)航電文（信息碼，D碼）138GPS定位原理（1）衛(wèi)星信號結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)頻率L

GPS定位的各種常用的觀測量8GPS定位原理-2L1載波相位觀測值L2載波相位觀測值調(diào)制在L1上的C/A-code偽距調(diào)制在L2上的P-code偽距Dopple觀測值14GPS定位的各種常用的觀測量8GPS定位原理-2L

對衛(wèi)星進(jìn)行測距8GPS定位原理－3接收機(jī)對跟蹤的每一顆衛(wèi)星進(jìn)行測距地心SiPijPj

riRjRj=ri+Pij有關(guān)各觀測量及已知數(shù)據(jù)如下：r—為已知的衛(wèi)地矢量P—為觀測量（偽距）R—為未知的測站點位矢量15對衛(wèi)星進(jìn)行測距8GPS定位原理－3接收機(jī)對跟蹤的每------距離觀測值的計算8GPS定位原理接收機(jī)至衛(wèi)星的距離借助于衛(wèi)星發(fā)射的碼信號量測并計算得到的接收機(jī)本身按同一公式復(fù)制碼信號比較本機(jī)碼信號及到達(dá)的碼信號確定傳播延遲的時間t傳播延遲時間乘以光速就是距離觀測值=C?t衛(wèi)星鐘調(diào)制的碼信號接收機(jī)時鐘復(fù)制的碼信號tt16------距離觀測值的計算8GPS定位原理接收機(jī)8GPS定位原理－－單點定位結(jié)果的獲取單點定位解可以理解為一個后方交會問題衛(wèi)星充當(dāng)軌道上運動的控制點，觀測值為測站至衛(wèi)星的偽距（由時延值推算得到）由于接收機(jī)時鐘與衛(wèi)星鐘存在同步誤差所以要同步觀測4顆衛(wèi)星，解算四個未知參數(shù)：緯度,經(jīng)度,高程h,鐘差t178GPS定位原理－－單點定位結(jié)果的獲取單點定位解可以－－GPS定位的誤差源8GPS定位原理與GPS衛(wèi)星有關(guān)的因素SA技術(shù)人為的降低廣播星歷精度（ε技術(shù)）衛(wèi)星星歷誤差衛(wèi)星鐘差衛(wèi)星信號發(fā)射天線相位中心偏差與傳播途徑有關(guān)的因素電離層延遲對流層延遲多路徑效應(yīng)與接收機(jī)有關(guān)的因素接收機(jī)鐘差接收機(jī)天線相位中心誤差接收機(jī)軟件和硬件造成的誤差18－－GPS定位的誤差源8GPS定位原理與GPS衛(wèi)星9GPS測量－－采用載波相位觀測值發(fā)自衛(wèi)星的電磁波信號：信號量測精度優(yōu)于波長的1/100載波波長（L1=19cm,L2=24cm)比C/A碼波長(C/A=293m)短得多所以，GPS測量采用載波相位觀測值可以獲得比偽距（C/A碼或P碼）定位高得多的成果精度L1載波L2載波C/A碼P-碼

p=29.3

m

L2=24

cm

L1=19c

m

C/A=293

m199GPS測量－－采用載波相位觀測值發(fā)自衛(wèi)星信號量測精

9GPS測量可以消去衛(wèi)星鐘的系統(tǒng)偏差可以消去接收機(jī)時鐘的誤差PikPljPijPjPlkPkSlSi可以消去軌道（星歷）誤差的影響可以削弱大氣折射對觀測值的影響

－－組成星際站際兩次差分觀測值209GPS測量可以消去衛(wèi)星鐘的系統(tǒng)偏差PikPljP9GPS測量－－設(shè)法解算出初始整周未知數(shù)測站對某一衛(wèi)星的載波相位觀測值由三部分組成

（1）初始整周未知數(shù)n；（2）t0至ti時刻的整周記數(shù)Ci；（3）相位尾數(shù)i如果信號沒有失鎖，則每一個觀測值包含同一個初始整周未知數(shù)n為了利用載波相位進(jìn)行定位，必須設(shè)法先解算出初始整周未知數(shù)，取得總觀測值n+Ci+iTime(0)AmbiguityTime(i)AmbiguityCountedCyclesPhaseMeasurement219GPS測量－－設(shè)法解算出初始整周未知數(shù)測站對某一衛(wèi)9GPS測量－－弄清楚初始整周未知數(shù)的確定與定位精度的關(guān)系精度m1.000.100.01整周未知數(shù)確定后整周未知數(shù)確定前經(jīng)典靜態(tài)定位00308058時間（分）如果無法準(zhǔn)確解出初始整周未知數(shù)，則定位精度難以優(yōu)于±1m隨著初始整周未知數(shù)解算精度的提高，定位精度也相應(yīng)提高一旦初始整周未知數(shù)精確獲得，定位精度不再隨時間延長而提高經(jīng)典靜態(tài)定位需要30-80分鐘觀測才能求定初始整周未知數(shù)快速靜態(tài)定位將這個過程縮短到5-8分鐘(雙頻接收機(jī))快速靜態(tài)定位229GPS測量－－弄清楚初始整周未知數(shù)的確定與定位精度偽距差分這是應(yīng)用最廣的一種差分。在基準(zhǔn)站上，觀測所有衛(wèi)星，根據(jù)基準(zhǔn)站已知坐標(biāo)和各衛(wèi)星的坐標(biāo)，求出每顆衛(wèi)星每一時刻到基準(zhǔn)站的真實距離。再與測得的偽距比較，得出偽距改正數(shù)，將其傳輸至用戶接收機(jī)，提高定位精度。這種差分，能得到米級定位精度，如沿海廣泛使用的“信標(biāo)差分”23偽距差分這是應(yīng)用最廣的一種差分。在基準(zhǔn)站上，觀測所有衛(wèi)星，根載波相位差分載波相位差分技術(shù)又稱RTK（RealTimeKinematic）技術(shù)，是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法。即是將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)給用戶接收機(jī)，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。載波相位差分可使定位精度達(dá)到厘米級。大量應(yīng)用于動態(tài)需要高精度位置的領(lǐng)域。24載波相位差分載波相位差分技術(shù)又稱RTK（RealTime謝謝大家！25謝謝大家！25GPS用戶培訓(xùn)教材GPS測量常用坐標(biāo)介紹26GPS用戶培訓(xùn)教材GPS測量常用坐標(biāo)介紹261.WGS-84WGS-84坐標(biāo)是GPS所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)，GPS發(fā)布的星歷參數(shù)是基于此坐標(biāo)系的WGS-84的橢球參數(shù)：a=6378137m1/f=298.257223563271.WGS-84WGS-84坐標(biāo)是GPS所采用2.北京-54北京-54坐標(biāo)是目前我國使用比較廣泛的大地測量坐標(biāo)系，參考橢球是克拉索夫斯基橢球。其高程是以1956年黃海平均海水面為基準(zhǔn)。北京-54的橢球參數(shù)：a=6378245m1/f=298.3282.北京-54北京-54坐標(biāo)是目前我國使用比較3.CHINA-80CHINA-80坐標(biāo)是目前我國新建的大地測量坐標(biāo)系，其高程是以1956年黃海平均海水面為基準(zhǔn)。CHINA-80的橢球參數(shù)：a=6378140m1/f=298.257293.CHINA-80CHINA-80坐標(biāo)是目前GPS用戶培訓(xùn)教材－－GPS靜態(tài)定位在測量中的應(yīng)用30GPS用戶培訓(xùn)教材－－GPS靜態(tài)定位在測量中的應(yīng)用30

GPS靜態(tài)定位主要用于建立各級控制網(wǎng)其優(yōu)點如下：定位精度高，其基線的相對精度非常高選點靈活、不需要造標(biāo)、費用低全天候作業(yè)觀測時間短觀測處理自動化GPS靜態(tài)定位的主要應(yīng)用領(lǐng)域：31GPS靜態(tài)定位主要用于建立各級控制網(wǎng)GPS靜態(tài)在15o截止高度角以上不存在障礙物周圍沒有反射面，不致引起多路徑效應(yīng)安全避開過往行人和車輛，盡可能將接收機(jī)設(shè)置在毋須人員照看的地方附近不應(yīng)該有強(qiáng)輻射源（如無線電臺、電視發(fā)射天線等）可靠的電源供應(yīng)足夠的內(nèi)存容量正確的配置參數(shù)(觀測類型、記錄速率)檢查天線高和偏差儀器的正確檢測GPS測量前應(yīng)該考慮的問題：32在15o截止高度角以上不存在障礙物GPS測量前應(yīng)該考慮的布網(wǎng)方法：

GPS網(wǎng)的精度指標(biāo)，通常以網(wǎng)中相鄰點之間的距離誤差來表示的，其具體形式如下：=±a2+(b·d)2—距離中誤差（mm）a—固定誤差(mm)b—比例誤差系數(shù)(ppm)d—相鄰點的距離（Km）充分考慮建立GPS控制網(wǎng)的應(yīng)用范圍采用分級布網(wǎng)的原則 GPS測量的精度標(biāo)準(zhǔn)33布網(wǎng)方法：GPS網(wǎng)的精度指標(biāo)，通常以網(wǎng)中相鄰點國家測繪局制訂的我國“GPS測量規(guī)范”將GPS的精度分為A—E五級（見下表）。其中A、B兩級一般是國家GPS控制網(wǎng)。C、D、E三級是針對局部性GPS網(wǎng)規(guī)定的。34國家測繪局制訂的我國“GPS測量規(guī)范”將GPS的精度分為A—表一GPS測量精度分級35表一GPS測量精度分級35表二GPS測量精度分級36表二GPS測量精度分級36表三GPS網(wǎng)中相鄰點間距離

37表三GPS網(wǎng)中相鄰點間距離

37

坐標(biāo)系統(tǒng)與起算數(shù)據(jù)包括位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)。GPS點的高程應(yīng)使一定數(shù)量的GPS點與水準(zhǔn)點重合或?qū)Σ糠諫PS點聯(lián)測水準(zhǔn)。選點原則與點位標(biāo)志

38坐標(biāo)系統(tǒng)與起算數(shù)據(jù)38

設(shè)計的一般原則：

應(yīng)通過獨立觀測邊構(gòu)成閉合圖形，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。應(yīng)盡量與原有地面控制網(wǎng)相重合，重合點一般不少于3個，且分布均勻。應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點相重合，或在網(wǎng)中布設(shè)一定密度的水準(zhǔn)聯(lián)測點。點應(yīng)設(shè)在視野開闊和容易到達(dá)的地方，聯(lián)測方向。可在網(wǎng)點附近布設(shè)一通視良好的方位點，以建立聯(lián)測方向。根據(jù)GPS測量的不同用途，GPS網(wǎng)的獨立觀測邊均應(yīng)構(gòu)成一定的幾何圖形，基本形式有：三角形網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)星形網(wǎng)39設(shè)計的一般原則：39三角形網(wǎng)優(yōu)點：

圖形幾何結(jié)構(gòu)強(qiáng)，具有良好的自檢能力，經(jīng)平差后網(wǎng)中相鄰點間基線向量的精度均勻。缺點：

觀測工作量大。只有在網(wǎng)的精度和可靠性要求比較高時，才單獨采用這種圖形。40三角形網(wǎng)優(yōu)點：40環(huán)形網(wǎng)優(yōu)點：

觀測工作量較小，且具有較好的自檢性和可靠性。缺點：

非直接觀測基線邊（或間接邊）精度較直接觀測邊低，相鄰點間的基線精度分布不均勻。是大地測量和精密工程測量中普遍采用的圖形。通常采用上述兩種圖形的混合圖形。41環(huán)形網(wǎng)優(yōu)點：41星形網(wǎng)優(yōu)點：

觀測中只需要兩臺GPS接收機(jī)，作業(yè)簡單。缺點：

幾何圖形簡單，檢驗和發(fā)現(xiàn)粗差能力差。廣泛用于工程測量、邊界測量、地籍測量和碎部測量等。42星形網(wǎng)優(yōu)點：42GPS用戶培訓(xùn)教材RTK野外實測操作43GPS用戶培訓(xùn)教材RTK野外實測操作43

對這項工程進(jìn)行仔細(xì)的全面規(guī)劃設(shè)計考慮作業(yè)過程中應(yīng)設(shè)點的數(shù)量以及所需的精度考慮聯(lián)測已有的控制點考慮將結(jié)果轉(zhuǎn)換成地方坐標(biāo)考慮最佳的觀測路線和計算路線對于高精度的測量，應(yīng)將路線布設(shè)得盡可能的短使用臨時參考站考慮獨立檢核的需要:在不同的觀測時段中在一個點上設(shè)站兩次閉合環(huán)在點間觀測獨立基線考慮使用兩個參考站在良好的觀測窗口下觀測考慮可在夜間觀測較長的路線全面規(guī)劃設(shè)計44對這項工程進(jìn)行仔細(xì)的全面規(guī)劃設(shè)計全面規(guī)劃設(shè)計44參考站周圍沒有反射面，不致引起多路徑效應(yīng)在15o截止高度角以上不存在障礙物安全避開過往行人和車輛，盡可能將接收機(jī)設(shè)置在毋須人員照看的地方附近不應(yīng)該有強(qiáng)輻射源（如無線電臺、電視發(fā)射天線等）可靠的電源供應(yīng)足夠的內(nèi)存容量正確的配置參數(shù)(觀測類型、記錄速率)檢查天線高和偏差45參考站周圍沒有反射面，不致引起多路徑效應(yīng)45流動站在15o截止高度角以上不存在障礙物障礙物應(yīng)不遮擋信號周圍沒有反射面，不致引起多路徑效應(yīng)附近不應(yīng)該有強(qiáng)輻射源可靠的電源供應(yīng)足夠的內(nèi)存容量正確的配置參數(shù)(觀測類型、記錄速率)檢查天線高和偏差在良好的窗口下觀測觀察GDOP<=8使用準(zhǔn)動態(tài)指示器作為指南填寫外業(yè)手簿46流動站在15o截止高度角以上不存在障礙物46經(jīng)驗提示認(rèn)真檢查基座的整平和對中設(shè)施是否完好正確地整平和對中檢查高度讀數(shù)和天線偏差高程出錯將影響整個測量結(jié)果!用無線電通訊設(shè)備保持參考站和流動站之間的聯(lián)系為了取得最高的精度指標(biāo)，應(yīng)考慮傳感器的定向47經(jīng)驗提示認(rèn)真檢查基座的整平和對中設(shè)施是否完好47野外手簿點標(biāo)識:日期:傳感器序列號:作業(yè)員：控制器序列號:記憶卡編號:設(shè)站類型:天線高讀數(shù):天線高偏差:跟蹤開始時間:跟蹤結(jié)束時間:觀測歷元數(shù):觀測衛(wèi)星數(shù):GDOP:導(dǎo)航定位解:經(jīng)度.緯度.高程備注:48野外手簿點標(biāo)識:解釋和存儲結(jié)果對于不超過限值(20Km)的基線,整周未知數(shù)應(yīng)能成功解算出來對于超過限值(20Km)的基線,不解算整周未知數(shù)而采用L3解對于不超過限值(20Km)的基線:使用FARA整周未知數(shù)搜索技術(shù)進(jìn)行快速靜態(tài)測量已解算出整周未知數(shù)(A=Y):FARA找到最或然解，結(jié)果一般應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)未解算出整周未知數(shù)(A=N):提供浮點解結(jié)果若超出技術(shù)指標(biāo),檢查記錄文件，考慮增加先驗標(biāo)準(zhǔn)差并重新計算49解釋和存儲結(jié)果對于不超過限值(20Km)的基線,整周未知數(shù)應(yīng)解釋和存儲成果（續(xù)）對于超過限值(20Km)的基線:采用靜態(tài)法而不用FARAL3解,不解算整周未知數(shù)，若采集足夠的觀測數(shù)據(jù)，結(jié)果一般應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)長基線需要長時間觀測檢查兩次定位解,獨立基線等存儲滿足精度要求的結(jié)果若有多組解時坐標(biāo)取中數(shù)50解釋和存儲成果（續(xù)）對于超過限值(20Km)的基線:50臨時參考站從效率和精度出發(fā)，最好從幾個臨時參考站觀測短基線而不要從一個中心點觀測長基線。例子R….臨時參考站舉例:用靜態(tài)或或快速靜態(tài)的方法建立6個臨時參考站采用兩次定位或互相獨立的基線檢核臨時參考站組成的網(wǎng)從臨時參考站出發(fā)用快速靜態(tài)輻射狀基線測定的新點考慮關(guān)鍵點的檢核51臨時參考站從效率和精度出發(fā)，最好從幾個臨時參考站觀測短基線而數(shù)據(jù)輸入和計算數(shù)據(jù)傳輸時檢查和編輯修改:點標(biāo)識高度讀數(shù)和天線偏差起始點的WGS84坐標(biāo)備份原始數(shù)據(jù)和項目仔細(xì)考慮以下的因素:如何最佳計算網(wǎng)至少需要一個點的WGS84精度在10米左右同現(xiàn)有的控制網(wǎng)的聯(lián)接轉(zhuǎn)換地方坐標(biāo)的需求計算臨時參考點構(gòu)成的網(wǎng)計算從臨時參考站出發(fā)的新點長基線短基線數(shù)據(jù)處理參數(shù)52數(shù)據(jù)輸入和計算數(shù)據(jù)傳輸時檢查和編輯修改:52選擇良好的窗口適合快速靜態(tài)的窗口4顆以上的衛(wèi)星，高度角大于15oGDOP<=8當(dāng)可能時:5顆以上的衛(wèi)星GDOP<=4高度角大于20o避免峰值期間觀測用衛(wèi)星的空間軌跡圖檢查障礙物，若某顆衛(wèi)星被擋住重新計算小心4顆或5顆衛(wèi)星中高度角小于20o的兩顆衛(wèi)星53選擇良好的窗口適合快速靜態(tài)的窗口53時間和基線長度觀測時間取決于:基線長度衛(wèi)星數(shù)衛(wèi)星幾何圖形(GDOP)電離層電離層擾動隨時間、日夜、月、年、地點而變化靜態(tài)或快速靜態(tài)最短觀測時間不要少于15分鐘。作為一個經(jīng)驗，基線觀測時間應(yīng)該是基線長度每公里5分鐘加上最短15分鐘。若（快速）靜態(tài)單頻數(shù)據(jù)只有9分鐘，SKI-Pro缺省情況下不解算整周未知數(shù)。一旦正確解算出整周未知數(shù)，通常基線精度在5-10mm+2ppm左右。54時間和基線長度觀測時間取決于:54基線長與同步觀測時間長短的關(guān)系大概不同基線長所需時間如下1~2公里45~60分鐘2~5公里60~90分鐘5~10公里90~120分鐘10~20公里120分鐘以上單頻GPS一般只測20公里以內(nèi)的基線55基線長與同步觀測時間長短的關(guān)系大概不同基線長所需時間如下55

采用相對定位方法GPS測量不要求各點之間互相通視GPS測量可以全天候進(jìn)行觀測時間短GPS測量的數(shù)據(jù)是自動記錄的采用相對定位方法56采用相對定位方法采用相對定位方法56在計算基線向量時，除根據(jù)一定的指標(biāo)對計算結(jié)果進(jìn)行檢查外，一般還進(jìn)行以下幾項檢核：1.同步多邊形閉合差的檢查

n邊形環(huán)閉合差應(yīng)滿足： WX=Xi—nWy

=Yi—n

Wz

=Zi—nW=WX2+

Wy2+Wz

2為相應(yīng)級別規(guī)定的觀測精度（按平均邊長算）同步多邊形閉合差的檢查57在計算基線向量時，除根據(jù)一定的指標(biāo)對計算結(jié)果進(jìn)行檢查外，一般2.重復(fù)觀測邊的檢查同一條邊任意兩個時段的結(jié)果互差應(yīng)小于GPS接收機(jī)標(biāo)稱精度的22倍。582.重復(fù)觀測邊的檢查583.非同步觀測多邊形閉合差的檢查由若干條獨立的GPS邊構(gòu)成的非同步觀測n邊形環(huán)閉合差的檢查。

Wx

3n

Wy

3n

Wz

3n4.GPS測量的外部檢查593.非同步觀測多邊形閉合差的檢查59

影響基線解算結(jié)果的因素主要有以下幾條：

基線解算時所設(shè)定的起點坐標(biāo)不準(zhǔn)確起點坐標(biāo)不準(zhǔn)確，會導(dǎo)致基線出現(xiàn)尺度和方向上的偏差。少數(shù)衛(wèi)星的觀測時間太短，導(dǎo)致這些衛(wèi)星的整周未知數(shù)無法準(zhǔn)確確定當(dāng)衛(wèi)星的觀測時間太短時，會導(dǎo)致與該顆衛(wèi)星有關(guān)的整周未知數(shù)無法準(zhǔn)確確定，而對與基線解算來講，對于參與計算的衛(wèi)星，如果與其相關(guān)的整周未知數(shù)沒有準(zhǔn)確確定的話，就將影響整個在整個觀測時段里，有個別時間段里周跳太多，致使周跳修復(fù)不完善在觀測時段內(nèi)，多路徑效應(yīng)比較嚴(yán)重，觀測值的改正數(shù)普遍較大對流層或電離層折射影響過大影響基線解算結(jié)果的因素主要有以下幾條：60影響基線解算結(jié)果的因素主要有以下幾條：60影響GPS基線解算結(jié)果的判別

概述對于影響GPS基線解算結(jié)果因素，有些是較容易判別的，如衛(wèi)星觀測時間太短、周跳太多、多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對流層或電離層折射影響過大等；但對于另外一些因素卻不好判斷了，如起點坐標(biāo)不準(zhǔn)確?；€起點坐標(biāo)不準(zhǔn)確的判別對于由起點坐標(biāo)不準(zhǔn)確所對基線解算質(zhì)量造成的影響，目前還沒有較容易的方法來加以判別，因此，在實際工作中，只有盡量提高起點坐標(biāo)的準(zhǔn)確度，以避免這種情況的發(fā)生。61影響GPS基線解算結(jié)果的判別概述61衛(wèi)星觀測時間短的判別關(guān)于衛(wèi)星觀測時間太短這類問題的判斷比較簡單，只要查看觀測數(shù)據(jù)的記錄文件中有關(guān)對與每個衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)的數(shù)量就可以了。周跳太多的判別對于衛(wèi)星觀測值中周跳太多的情況，可以從基線解算后所獲得的觀測值殘差上來分析。處理軟件采用的是雙差觀測值，當(dāng)在某測站對某顆衛(wèi)星的觀測值中含有未修復(fù)的周跳時，與此相關(guān)的所有雙差觀測值的殘差都會出現(xiàn)顯著的整數(shù)倍的增大。62衛(wèi)星觀測時間短的判別62

多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對流層或電離層折射影響過大的判別對于多路徑效應(yīng)、對流層或電離層折射影響的判別，我們也是通過觀測值殘差來進(jìn)行的。不過與整周跳變不同的是，當(dāng)多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對流層或電離層折射影響過大時，觀測值殘差不是象周跳未修復(fù)那樣出現(xiàn)整數(shù)倍的增大，而只是出現(xiàn)非整數(shù)倍的增大，一般不超過1周，但卻又明顯地大于正常觀測值的殘差。63多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對流層或電離層折射影響過大的判別63應(yīng)對措施

基線起點坐標(biāo)不準(zhǔn)確的應(yīng)對方法要解決基線起點坐標(biāo)不準(zhǔn)確的問題，可以在進(jìn)行基線解算時，使用坐標(biāo)準(zhǔn)確度較高的點作為基線解算的起點，較為準(zhǔn)確的起點坐標(biāo)可以通過進(jìn)行較長時間的單點定位或通過與WGS-84坐標(biāo)較準(zhǔn)確的點聯(lián)測得到；也可以采用在進(jìn)行整網(wǎng)的基線解算時，所有基線起點的坐標(biāo)均由一個點坐標(biāo)衍生而來，使得基線結(jié)果均具有某一系統(tǒng)偏差，然后，再在GPS網(wǎng)平差處理時，引入系統(tǒng)參數(shù)的方法加以解決。衛(wèi)星觀測時間短的應(yīng)對方法若某顆衛(wèi)星的觀測時間太短，則可以刪除該衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)，不讓它們參加基線解算，這樣可以保證基線解算結(jié)果的質(zhì)量。64應(yīng)對措施基線起點坐標(biāo)不準(zhǔn)確的應(yīng)對方法64周跳太多的的應(yīng)對方法若多顆衛(wèi)星在相同的時間段內(nèi)經(jīng)常發(fā)生周跳時，則可采用刪除周跳嚴(yán)重的時間段的方法，來嘗試改善基線解算結(jié)果的質(zhì)量；若只是個別衛(wèi)星經(jīng)常發(fā)生周跳，則可采用刪除經(jīng)常發(fā)生周跳的衛(wèi)星的觀測值的方法，來嘗試改善基線解算結(jié)果的質(zhì)量。

多路徑效應(yīng)嚴(yán)重由于多路徑效應(yīng)往往造成觀測值殘差較大，因此，可以通過縮小編輯因子的方法來剔除殘差較大的觀測值；另外，也可以采用刪除多路徑效應(yīng)嚴(yán)重的時間段或衛(wèi)星的方法。65周跳太多的的應(yīng)對方法65對流層或電離層折射影響過大的應(yīng)對方法

對于對流層或電離層折射影響過大的問題，可以采用下列方法：

提高截止高度角，剔除易受對流層或電離層影響的低高度角觀測數(shù)據(jù)。但這種方法，具有一定的盲目性，因為，高度角低的信號，不一定受對流層或電離層的影響就大。

分別采用模型對對流層和電離層延遲進(jìn)行改正。

如果觀測值是雙頻觀測值，則可以使用消除了電離層折射影響的觀測值來進(jìn)行基線解算。66對流層或電離層折射影響過大的應(yīng)對方法66第四部分南方靜態(tài)GPS野外采集一在控制點上連接儀器,并對中整平二在采集器上運行采集程序三満足采集條件后記錄數(shù)據(jù)四同步觀測時間足夠后收機(jī)換站具體請同學(xué)到室外跟我學(xué)習(xí)一遍67第四部分南方靜態(tài)GPS野外采集一在控制點上連接內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)傳輸及內(nèi)業(yè)軟件計算基本步驟一打開采集器串口并與電腦波特率一致傳數(shù)據(jù)二増加觀測文件三基線處理(結(jié)果分析見前面章節(jié),主要是閉合差檢測)四網(wǎng)平差設(shè)置(中央子午線,已知點坐標(biāo),投影參數(shù))五網(wǎng)約束平差下面打開處理軟件大家跟我學(xué)習(xí)一遍68內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)傳輸及內(nèi)業(yè)軟件計算基本步驟68野外量測天線高的方法：采用下面公式計算天線高：：為標(biāo)石或其它標(biāo)志中心頂端到天線下沿所量距離；：天線半徑（天線相位中心為準(zhǔn)）81mm；：天線相位中心至天線中部的距離35mm。69野外量測天線高的方法：采用下面公式計算天線高：69演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！原理部分GPS培訓(xùn)教材勵精科技（上海）有限公司GPS產(chǎn)品部71原理部分GPS培訓(xùn)教材勵精科技（上海）有限公司GPS產(chǎn)品部1概論1為什么要了解GPS？2歷史和背景3系統(tǒng)的組成4GPS衛(wèi)星5地面控制站6用戶設(shè)備7系統(tǒng)現(xiàn)狀8GPS定位原理9GPS測量10小結(jié)第一部分72概論1為什么要了解GPS？第一部分21為什么要向您推薦GPSGPS測量與經(jīng)典測量方法的對比：不需要相互通視觀測作業(yè)不受天氣條件的影響網(wǎng)的質(zhì)量與點位的分布情況無關(guān)能達(dá)到大地測量所需要的精度水平白天和夜間均可作業(yè)經(jīng)濟(jì)效益顯著731為什么要向您推薦GPSGPS測量與經(jīng)典測量方法的對比（1）

GPS測量速度比傳統(tǒng)方法有極為顯著的提高（2）無論作大面積控制和局部測量都是理想的工具（3）從價格上說，她具有更強(qiáng)的市場競爭能力（4）任何條件下都有充分把握提供足夠的精度

所有這一切優(yōu)越性賓得GPS測量系統(tǒng)都得到了顯著證實！GPS測量與經(jīng)典測量方法的對比：1為什么要向您推薦GPS74（1）GPS測量速度比傳統(tǒng)方法有極為顯著的提高GPS測量與

2歷史和背景GPS是美國軍方研制的第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（1）全球通用（2）24小時可以定位，測速和授時（3）用戶設(shè)備成本低廉（4）確保美國軍事安全，服務(wù)于全球戰(zhàn)略（5）導(dǎo)航精度可達(dá)10—20m（6）取代現(xiàn)存各種導(dǎo)航系統(tǒng)

這種設(shè)備可以用來武裝戰(zhàn)車，艦船和飛機(jī)，提高其作戰(zhàn)能力，并可廣泛用于地面部隊。其作用在海灣戰(zhàn)爭中已得到相當(dāng)充分的顯示。752歷史和背景GPS是美國軍方研制的第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)52歷史和背景系統(tǒng)特征NNSSGPS載波頻率GHz0.15,0.401.23,1.58衛(wèi)星高度km100020200衛(wèi)星數(shù)5-621+3衛(wèi)星周期min1:4711:58衛(wèi)星鐘穩(wěn)定度10-1110-13GPS與NNSS的主要特征762歷史和背景系統(tǒng)特征NNSSGPS載波頻率GHz0.15系統(tǒng)特征GLONASSGPS載波頻率GHz1.61,1.251.23,1.58衛(wèi)星高度km1910020200衛(wèi)星數(shù)21+321+3衛(wèi)星周期h11:1511:58衛(wèi)星鐘穩(wěn)定度10-1110-13GPS與GLONASSS的主要特征2歷史和背景77系統(tǒng)特征GLONASSGPS載波頻率GHz1.61,1.25技術(shù)背景（信號組成）：

C/A碼L1P碼和Y碼L2防電子欺騙技術(shù)（AS）選擇性服務(wù)政策（SA）*SA技術(shù)已經(jīng)于2000年5月取消2歷史和背景782歷史和背景83GPS系統(tǒng)的組成全球定位系統(tǒng)（GPS）由三個主要部分組成空間部分：提供星歷和時間信息發(fā)射偽距和載表信號提供其它輔助信息地面控制部分：

中心控制系統(tǒng)實現(xiàn)時間同步跟蹤衛(wèi)星進(jìn)行定軌用戶部分：

接收并測衛(wèi)星信號記錄處理數(shù)據(jù)提供導(dǎo)航定位信息793GPS系統(tǒng)的組成全球定位系統(tǒng)（GPS）由三個主要部分24顆衛(wèi)星（21+3）6個軌道平面55o軌道傾角2萬km軌道高度（地面高度）12小時（恒星時）軌道周期5個多小時出現(xiàn)在地平線以上（每顆星）4GPS衛(wèi)星現(xiàn)在在軌道實際運行的衛(wèi)星個數(shù)超過32個8024顆衛(wèi)星（21+3）4GPS衛(wèi)星現(xiàn)在在軌道實際運行的衛(wèi)5地面控制站一個主控站：科羅拉多?斯必靈司三個注入站：阿松森（Ascencion)

迭哥?伽西亞(DiegoGarcia)

卡瓦加蘭(kwajalein)五個監(jiān)測站=1個主控站+3個注入站+夏威夷（Hawaii)55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajaleinColoradosprings815地面控制站一個主控站：科羅拉多?斯必靈司55Hawai

6用戶設(shè)備－1通用接收機(jī)（定位型）：導(dǎo)航型接收機(jī)一般情況下無數(shù)據(jù)輸出的記錄存儲設(shè)備（手持機(jī)）天線前置放大器電源部分射電部分微處理器數(shù)據(jù)存器顯示控制器供電信號信息命令數(shù)據(jù)供電，控制供電數(shù)據(jù)控制826用戶設(shè)備－1通用接收機(jī)（定位型）：導(dǎo)航型接收機(jī)一般

8GPS定位原理（1）衛(wèi)星信號結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)頻率10.23MHZ

L11575.42MHZC/A碼

1.023MHZP?碼10.23MHZL21227.60MHZP?碼10.23MHZ1015412050比特/S衛(wèi)星信息電文（D碼）每顆衛(wèi)星都發(fā)射一系列無線電信號（基準(zhǔn)頻率?）兩種載波（L1和L2）兩種碼信號（C/A碼和P碼）一組導(dǎo)航電文（信息碼，D碼）838GPS定位原理（1）衛(wèi)星信號結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)頻率L

GPS定位的各種常用的觀測量8GPS定位原理-2L1載波相位觀測值L2載波相位觀測值調(diào)制在L1上的C/A-code偽距調(diào)制在L2上的P-code偽距Dopple觀測值84GPS定位的各種常用的觀測量8GPS定位原理-2L

對衛(wèi)星進(jìn)行測距8GPS定位原理－3接收機(jī)對跟蹤的每一顆衛(wèi)星進(jìn)行測距地心SiPijPj

riRjRj=ri+Pij有關(guān)各觀測量及已知數(shù)據(jù)如下：r—為已知的衛(wèi)地矢量P—為觀測量（偽距）R—為未知的測站點位矢量85對衛(wèi)星進(jìn)行測距8GPS定位原理－3接收機(jī)對跟蹤的每------距離觀測值的計算8GPS定位原理接收機(jī)至衛(wèi)星的距離借助于衛(wèi)星發(fā)射的碼信號量測并計算得到的接收機(jī)本身按同一公式復(fù)制碼信號比較本機(jī)碼信號及到達(dá)的碼信號確定傳播延遲的時間t傳播延遲時間乘以光速就是距離觀測值=C?t衛(wèi)星鐘調(diào)制的碼信號接收機(jī)時鐘復(fù)制的碼信號tt86------距離觀測值的計算8GPS定位原理接收機(jī)8GPS定位原理－－單點定位結(jié)果的獲取單點定位解可以理解為一個后方交會問題衛(wèi)星充當(dāng)軌道上運動的控制點，觀測值為測站至衛(wèi)星的偽距（由時延值推算得到）由于接收機(jī)時鐘與衛(wèi)星鐘存在同步誤差所以要同步觀測4顆衛(wèi)星，解算四個未知參數(shù)：緯度,經(jīng)度,高程h,鐘差t878GPS定位原理－－單點定位結(jié)果的獲取單點定位解可以－－GPS定位的誤差源8GPS定位原理與GPS衛(wèi)星有關(guān)的因素SA技術(shù)人為的降低廣播星歷精度（ε技術(shù)）衛(wèi)星星歷誤差衛(wèi)星鐘差衛(wèi)星信號發(fā)射天線相位中心偏差與傳播途徑有關(guān)的因素電離層延遲對流層延遲多路徑效應(yīng)與接收機(jī)有關(guān)的因素接收機(jī)鐘差接收機(jī)天線相位中心誤差接收機(jī)軟件和硬件造成的誤差88－－GPS定位的誤差源8GPS定位原理與GPS衛(wèi)星9GPS測量－－采用載波相位觀測值發(fā)自衛(wèi)星的電磁波信號：信號量測精度優(yōu)于波長的1/100載波波長（L1=19cm,L2=24cm)比C/A碼波長(C/A=293m)短得多所以，GPS測量采用載波相位觀測值可以獲得比偽距（C/A碼或P碼）定位高得多的成果精度L1載波L2載波C/A碼P-碼

p=29.3

m

L2=24

cm

L1=19c

m

C/A=293

m899GPS測量－－采用載波相位觀測值發(fā)自衛(wèi)星信號量測精

9GPS測量可以消去衛(wèi)星鐘的系統(tǒng)偏差可以消去接收機(jī)時鐘的誤差PikPljPijPjPlkPkSlSi可以消去軌道（星歷）誤差的影響可以削弱大氣折射對觀測值的影響

－－組成星際站際兩次差分觀測值909GPS測量可以消去衛(wèi)星鐘的系統(tǒng)偏差PikPljP9GPS測量－－設(shè)法解算出初始整周未知數(shù)測站對某一衛(wèi)星的載波相位觀測值由三部分組成

（1）初始整周未知數(shù)n；（2）t0至ti時刻的整周記數(shù)Ci；（3）相位尾數(shù)i如果信號沒有失鎖，則每一個觀測值包含同一個初始整周未知數(shù)n為了利用載波相位進(jìn)行定位，必須設(shè)法先解算出初始整周未知數(shù)，取得總觀測值n+Ci+iTime(0)AmbiguityTime(i)AmbiguityCountedCyclesPhaseMeasurement919GPS測量－－設(shè)法解算出初始整周未知數(shù)測站對某一衛(wèi)9GPS測量－－弄清楚初始整周未知數(shù)的確定與定位精度的關(guān)系精度m1.000.100.01整周未知數(shù)確定后整周未知數(shù)確定前經(jīng)典靜態(tài)定位00308058時間（分）如果無法準(zhǔn)確解出初始整周未知數(shù)，則定位精度難以優(yōu)于±1m隨著初始整周未知數(shù)解算精度的提高，定位精度也相應(yīng)提高一旦初始整周未知數(shù)精確獲得，定位精度不再隨時間延長而提高經(jīng)典靜態(tài)定位需要30-80分鐘觀測才能求定初始整周未知數(shù)快速靜態(tài)定位將這個過程縮短到5-8分鐘(雙頻接收機(jī))快速靜態(tài)定位929GPS測量－－弄清楚初始整周未知數(shù)的確定與定位精度偽距差分這是應(yīng)用最廣的一種差分。在基準(zhǔn)站上，觀測所有衛(wèi)星，根據(jù)基準(zhǔn)站已知坐標(biāo)和各衛(wèi)星的坐標(biāo)，求出每顆衛(wèi)星每一時刻到基準(zhǔn)站的真實距離。再與測得的偽距比較，得出偽距改正數(shù)，將其傳輸至用戶接收機(jī)，提高定位精度。這種差分，能得到米級定位精度，如沿海廣泛使用的“信標(biāo)差分”93偽距差分這是應(yīng)用最廣的一種差分。在基準(zhǔn)站上，觀測所有衛(wèi)星，根載波相位差分載波相位差分技術(shù)又稱RTK（RealTimeKinematic）技術(shù)，是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法。即是將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)給用戶接收機(jī)，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。載波相位差分可使定位精度達(dá)到厘米級。大量應(yīng)用于動態(tài)需要高精度位置的領(lǐng)域。94載波相位差分載波相位差分技術(shù)又稱RTK（RealTime謝謝大家！95謝謝大家！25GPS用戶培訓(xùn)教材GPS測量常用坐標(biāo)介紹96GPS用戶培訓(xùn)教材GPS測量常用坐標(biāo)介紹261.WGS-84WGS-84坐標(biāo)是GPS所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)，GPS發(fā)布的星歷參數(shù)是基于此坐標(biāo)系的WGS-84的橢球參數(shù)：a=6378137m1/f=298.257223563971.WGS-84WGS-84坐標(biāo)是GPS所采用2.北京-54北京-54坐標(biāo)是目前我國使用比較廣泛的大地測量坐標(biāo)系，參考橢球是克拉索夫斯基橢球。其高程是以1956年黃海平均海水面為基準(zhǔn)。北京-54的橢球參數(shù)：a=6378245m1/f=298.3982.北京-54北京-54坐標(biāo)是目前我國使用比較3.CHINA-80CHINA-80坐標(biāo)是目前我國新建的大地測量坐標(biāo)系，其高程是以1956年黃海平均海水面為基準(zhǔn)。CHINA-80的橢球參數(shù)：a=6378140m1/f=298.257993.CHINA-80CHINA-80坐標(biāo)是目前GPS用戶培訓(xùn)教材－－GPS靜態(tài)定位在測量中的應(yīng)用100GPS用戶培訓(xùn)教材－－GPS靜態(tài)定位在測量中的應(yīng)用30

GPS靜態(tài)定位主要用于建立各級控制網(wǎng)其優(yōu)點如下：定位精度高，其基線的相對精度非常高選點靈活、不需要造標(biāo)、費用低全天候作業(yè)觀測時間短觀測處理自動化GPS靜態(tài)定位的主要應(yīng)用領(lǐng)域：101GPS靜態(tài)定位主要用于建立各級控制網(wǎng)GPS靜態(tài)在15o截止高度角以上不存在障礙物周圍沒有反射面，不致引起多路徑效應(yīng)安全避開過往行人和車輛，盡可能將接收機(jī)設(shè)置在毋須人員照看的地方附近不應(yīng)該有強(qiáng)輻射源（如無線電臺、電視發(fā)射天線等）可靠的電源供應(yīng)足夠的內(nèi)存容量正確的配置參數(shù)(觀測類型、記錄速率)檢查天線高和偏差儀器的正確檢測GPS測量前應(yīng)該考慮的問題：102在15o截止高度角以上不存在障礙物GPS測量前應(yīng)該考慮的布網(wǎng)方法：

GPS網(wǎng)的精度指標(biāo)，通常以網(wǎng)中相鄰點之間的距離誤差來表示的，其具體形式如下：=±a2+(b·d)2—距離中誤差（mm）a—固定誤差(mm)b—比例誤差系數(shù)(ppm)d—相鄰點的距離（Km）充分考慮建立GPS控制網(wǎng)的應(yīng)用范圍采用分級布網(wǎng)的原則 GPS測量的精度標(biāo)準(zhǔn)103布網(wǎng)方法：GPS網(wǎng)的精度指標(biāo)，通常以網(wǎng)中相鄰點國家測繪局制訂的我國“GPS測量規(guī)范”將GPS的精度分為A—E五級（見下表）。其中A、B兩級一般是國家GPS控制網(wǎng)。C、D、E三級是針對局部性GPS網(wǎng)規(guī)定的。104國家測繪局制訂的我國“GPS測量規(guī)范”將GPS的精度分為A—表一GPS測量精度分級105表一GPS測量精度分級35表二GPS測量精度分級106表二GPS測量精度分級36表三GPS網(wǎng)中相鄰點間距離

107表三GPS網(wǎng)中相鄰點間距離

37

坐標(biāo)系統(tǒng)與起算數(shù)據(jù)包括位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)。GPS點的高程應(yīng)使一定數(shù)量的GPS點與水準(zhǔn)點重合或?qū)Σ糠諫PS點聯(lián)測水準(zhǔn)。選點原則與點位標(biāo)志

108坐標(biāo)系統(tǒng)與起算數(shù)據(jù)38

設(shè)計的一般原則：

應(yīng)通過獨立觀測邊構(gòu)成閉合圖形，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。應(yīng)盡量與原有地面控制網(wǎng)相重合，重合點一般不少于3個，且分布均勻。應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點相重合，或在網(wǎng)中布設(shè)一定密度的水準(zhǔn)聯(lián)測點。點應(yīng)設(shè)在視野開闊和容易到達(dá)的地方，聯(lián)測方向。可在網(wǎng)點附近布設(shè)一通視良好的方位點，以建立聯(lián)測方向。根據(jù)GPS測量的不同用途，GPS網(wǎng)的獨立觀測邊均應(yīng)構(gòu)成一定的幾何圖形，基本形式有：三角形網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)星形網(wǎng)109設(shè)計的一般原則：39三角形網(wǎng)優(yōu)點：

圖形幾何結(jié)構(gòu)強(qiáng)，具有良好的自檢能力，經(jīng)平差后網(wǎng)中相鄰點間基線向量的精度均勻。缺點：

觀測工作量大。只有在網(wǎng)的精度和可靠性要求比較高時，才單獨采用這種圖形。110三角形網(wǎng)優(yōu)點：40環(huán)形網(wǎng)優(yōu)點：

觀測工作量較小，且具有較好的自檢性和可靠性。缺點：

非直接觀測基線邊（或間接邊）精度較直接觀測邊低，相鄰點間的基線精度分布不均勻。是大地測量和精密工程測量中普遍采用的圖形。通常采用上述兩種圖形的混合圖形。111環(huán)形網(wǎng)優(yōu)點：41星形網(wǎng)優(yōu)點：

觀測中只需要兩臺GPS接收機(jī)，作業(yè)簡單。缺點：

幾何圖形簡單，檢驗和發(fā)現(xiàn)粗差能力差。廣泛用于工程測量、邊界測量、地籍測量和碎部測量等。112星形網(wǎng)優(yōu)點：42GPS用戶培訓(xùn)教材RTK野外實測操作113GPS用戶培訓(xùn)教材RTK野外實測操作43

對這項工程進(jìn)行仔細(xì)的全面規(guī)劃設(shè)計考慮作業(yè)過程中應(yīng)設(shè)點的數(shù)量以及所需的精度考慮聯(lián)測已有的控制點考慮將結(jié)果轉(zhuǎn)換成地方坐標(biāo)考慮最佳的觀測路線和計算路線對于高精度的測量，應(yīng)將路線布設(shè)得盡可能的短使用臨時參考站考慮獨立檢核的需要:在不同的觀測時段中在一個點上設(shè)站兩次閉合環(huán)在點間觀測獨立基線考慮使用兩個參考站在良好的觀測窗口下觀測考慮可在夜間觀測較長的路線全面規(guī)劃設(shè)計114對這項工程進(jìn)行仔細(xì)的全面規(guī)劃設(shè)計全面規(guī)劃設(shè)計44參考站周圍沒有反射面，不致引起多路徑效應(yīng)在15o截止高度角以上不存在障礙物安全避開過往行人和車輛，盡可能將接收機(jī)設(shè)置在毋須人員照看的地方附近不應(yīng)該有強(qiáng)輻射源（如無線電臺、電視發(fā)射天線等）可靠的電源供應(yīng)足夠的內(nèi)存容量正確的配置參數(shù)(觀測類型、記錄速率)檢查天線高和偏差115參考站周圍沒有反射面，不致引起多路徑效應(yīng)45流動站在15o截止高度角以上不存在障礙物障礙物應(yīng)不遮擋信號周圍沒有反射面，不致引起多路徑效應(yīng)附近不應(yīng)該有強(qiáng)輻射源可靠的電源供應(yīng)足夠的內(nèi)存容量正確的配置參數(shù)(觀測類型、記錄速率)檢查天線高和偏差在良好的窗口下觀測觀察GDOP<=8使用準(zhǔn)動態(tài)指示器作為指南填寫外業(yè)手簿116流動站在15o截止高度角以上不存在障礙物46經(jīng)驗提示認(rèn)真檢查基座的整平和對中設(shè)施是否完好正確地整平和對中檢查高度讀數(shù)和天線偏差高程出錯將影響整個測量結(jié)果!用無線電通訊設(shè)備保持參考站和流動站之間的聯(lián)系為了取得最高的精度指標(biāo)，應(yīng)考慮傳感器的定向117經(jīng)驗提示認(rèn)真檢查基座的整平和對中設(shè)施是否完好47野外手簿點標(biāo)識:日期:傳感器序列號:作業(yè)員：控制器序列號:記憶卡編號:設(shè)站類型:天線高讀數(shù):天線高偏差:跟蹤開始時間:跟蹤結(jié)束時間:觀測歷元數(shù):觀測衛(wèi)星數(shù):GDOP:導(dǎo)航定位解:經(jīng)度.緯度.高程備注:118野外手簿點標(biāo)識:解釋和存儲結(jié)果對于不超過限值(20Km)的基線,整周未知數(shù)應(yīng)能成功解算出來對于超過限值(20Km)的基線,不解算整周未知數(shù)而采用L3解對于不超過限值(20Km)的基線:使用FARA整周未知數(shù)搜索技術(shù)進(jìn)行快速靜態(tài)測量已解算出整周未知數(shù)(A=Y):FARA找到最或然解，結(jié)果一般應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)未解算出整周未知數(shù)(A=N):提供浮點解結(jié)果若超出技術(shù)指標(biāo),檢查記錄文件，考慮增加先驗標(biāo)準(zhǔn)差并重新計算119解釋和存儲結(jié)果對于不超過限值(20Km)的基線,整周未知數(shù)應(yīng)解釋和存儲成果（續(xù)）對于超過限值(20Km)的基線:采用靜態(tài)法而不用FARAL3解,不解算整周未知數(shù)，若采集足夠的觀測數(shù)據(jù)，結(jié)果一般應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)長基線需要長時間觀測檢查兩次定位解,獨立基線等存儲滿足精度要求的結(jié)果若有多組解時坐標(biāo)取中數(shù)120解釋和存儲成果（續(xù)）對于超過限值(20Km)的基線:50臨時參考站從效率和精度出發(fā)，最好從幾個臨時參考站觀測短基線而不要從一個中心點觀測長基線。例子R….臨時參考站舉例:用靜態(tài)或或快速靜態(tài)的方法建立6個臨時參考站采用兩次定位或互相獨立的基線檢核臨時參考站組成的網(wǎng)從臨時參考站出發(fā)用快速靜態(tài)輻射狀基線測定的新點考慮關(guān)鍵點的檢核121臨時參考站從效率和精度出發(fā)，最好從幾個臨時參考站觀測短基線而數(shù)據(jù)輸入和計算數(shù)據(jù)傳輸時檢查和編輯修改:點標(biāo)識高度讀數(shù)和天線偏差起始點的WGS84坐標(biāo)備份原始數(shù)據(jù)和項目仔細(xì)考慮以下的因素:如何最佳計算網(wǎng)至少需要一個點的WGS84精度在10米左右同現(xiàn)有的控制網(wǎng)的聯(lián)接轉(zhuǎn)換地方坐標(biāo)的需求計算臨時參考點構(gòu)成的網(wǎng)計算從臨時參考站出發(fā)的新點長基線短基線數(shù)據(jù)處理參數(shù)122數(shù)據(jù)輸入和計算數(shù)據(jù)傳輸時檢查和編輯修改:52選擇良好的窗口適合快速靜態(tài)的窗口4顆以上的衛(wèi)星，高度角大于15oGDOP<=8當(dāng)可能時:5顆以上的衛(wèi)星GDOP<=4高度角大于20o避免峰值期間觀測用衛(wèi)星的空間軌跡圖檢查障礙物，若某顆衛(wèi)星被擋住重新計算小心4顆或5顆衛(wèi)星中高度角小于20o的兩顆衛(wèi)星123選擇良好的窗口適合快速靜態(tài)的窗口53時間和基線長度觀測時間取決于:基線長度衛(wèi)星數(shù)衛(wèi)星幾何圖形(GDOP)電離層電離層擾動隨時間、日夜、月、年、地點而變化靜態(tài)或快速靜態(tài)最短觀測時間不要少于15分鐘。作為一個經(jīng)驗，基線觀測時間應(yīng)該是基線長度每公里5分鐘加上最短15分鐘。若（快速）靜態(tài)單頻數(shù)據(jù)只有9分鐘，SKI-Pro缺省情況下不解算整周未知數(shù)。一旦正確解算出整周未知數(shù)，通常基線精度在5-10mm+2ppm左右。124時間和基線長度觀測時間取決于:54基線長與同步觀測時間長短的關(guān)系大概不同基線長所需時間如下1~2公里45~60分鐘2~5公里60~90分鐘5~10公里90~120分鐘10~20公里120分鐘以上單頻GPS一般只測20公里以內(nèi)的基線125基線長與同步觀測時間長短的關(guān)系大概不同基線長所需時間如下55

采用相對定位方法GPS測量不要求各點之間互相通視GPS測量可以全天候進(jìn)行觀測時間短GPS測量的數(shù)據(jù)是自動記錄的采用相對定位方法126采用相對定位方法采用相對定位方法56在計算基線向量時，除根據(jù)一定的指標(biāo)對計算結(jié)果進(jìn)行檢查外，一般還進(jìn)行以下幾項檢核：1.同步多邊形閉合差的檢查

n邊形環(huán)閉合差應(yīng)滿足： WX=Xi—nWy

=Yi—n

Wz

=Zi—nW=WX2+

Wy2+Wz

2為相應(yīng)級別規(guī)定的觀測精度（按平均邊長算）同步多邊形閉合差的檢查127在計算基線向量時，除根據(jù)一定的指標(biāo)對計算結(jié)果進(jìn)行檢查外，一般2.重