GPS用培训教材.ppt

南方测绘仪器有限公司 概论 1 为什么要了解GPS？ 2 历史和背景 3 系统的组成 4 GPS卫星 5 地面控制站 6 用户设备 7 系统现状 8 GPS定位原理 9 GPS测量 10 小结 1 为什么要向您推荐 GPS 1 为什么要向您推荐 GPS （1） GPS测量速度比传统方法有极为显著的提高 （2）无论作大面积控制和局部测量都是理想的工具 （3）从价格上说，她具有更强的市场竞争能力 （4）任何条件下都有充分把握提供足够的精度 所有这一切优越性南方 GPS 测量系统都得到了显著证实！ 2 历史和背景 GPS是美国军方研制的第二代卫星导航系统 （1）全球通用 （2）24小时可以定位，测速和授时 （3）用户设备成本低廉 （4）确保美国军事安全，服务于全球战略 （5）导航精度可达10—20m （6）取代现存各种导航系统 这种设备可以用来武装战车，舰船和飞机，提高其作战能力，并可广泛用于地面部队。其作用在海湾战争中已得到相当充分的显示。 2 历史和背景 2 历史和背景 2 历史和背景 技术背景（信号组成）： C/A 码 L1 P码和Y码 L2 防电子欺骗技术（AS） 选择性服务政策（SA）* SA技术已经于2000年5月取消 3 GPS 系统的组成 全球定位系统（GPS）由三个主要部分组成 4 GPS卫星 24颗卫星（21+3） 6个轨道平面 55o轨道倾角 2万km轨道高度（地面高度） 12小时（恒星时）轨道周期 5个多小时出现在地平线以上（每颗星） 5 地面控制站 一个主控站：科罗拉多?斯必灵司 三个注入站：阿松森（Ascencion) 迭哥?伽西亚(Diego Garcia) 卡瓦加兰(kwajalein) 五个监测站=1个主控站+3个注入站+夏威夷（Hawaii) 6 用户设备－1 通用接收机（定位型）： 8 GPS 定位原理（1） 卫星信号结构 8 GPS 定位原理-2 GPS定位的各种常用的观测量 8 GPS 定位原理－3 对卫星进行测距 8 GPS 定位原理 －－距离观测值的计算 8 GPS 定位原理 －－单点定位结果的获取 8 GPS 定位原理 －－GPS定位的误差源 9 GPS 测量 －－采用载波相位观测值 9 GPS 测量 －－组成星际站际两次差分观测值 9 GPS 测量 －－设法解算出初始整周未知数 9 GPS 测量 －－弄清楚初始整周未知数的确定与定位精度的关系 伪距差分 这是应用最广的一种差分。在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。 这种差分，能得到米级定位精度，如沿海广泛使用的“信标差分” 载波相位差分 载波相位差分技术又称RTK（Real Time Kinematic）技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。 载波相位差分可使定位精度达到厘米级。大量应用于动态需要高精度位置的领域。 谢谢大家！ GPS静态定位de主要应用领域： GPS测量前应该考虑的问题： 野外量测天线高的方法： GPS静态定位主要用于建立各级控制网 其优点如下： 定位精度高，其基线的相对精度非常高 选点灵活、不需要造标、费用低 全天候作业 观测时间短 观测处理自动化 在 15o 截止高度角以上不存在障碍物 周围没有反射面，不致引起多路径效应 安全避开过往行人和车辆，尽可能将接收机设置在毋须人员照看的地方 附近不应该有强辐射源（如无线电台、电视发射天线等） 可靠的电源供应 足够的内存容量 正确的配置参数 (观测类型、记录速率) 检查天线高和偏差 仪器的正确检测 布网方法： GPS网的精度指标，通常以网中相邻点之间的距离 误差来表示的，其具体形式如下： ?=±?a2 + (b·d)2 ?—距离中误差（mm） a—固定误差(mm) b—比例误差系数(ppm) d—相邻点的距离（Km） 充分考虑建立GPS控制网的应用范围 采用分级布网的原则 GPS测量的精度标准 国家测绘局1992年制订的我国第一部“GPS测量规范”将GPS的精度分为A—E五级（见下表）。其中A、B两级一般是国家GPS控制网。C、D、E三级是针对局部性GPS网规定的。 坐标系统与起算数据 包括位置