遠程教育畢業(yè)論文gps技術在公路測量中的應用-文庫吧
2025-05-23 04:58 本頁面
【正文】 ，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設完成。 GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成：空間部分——GPS星座；地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設備部分——GPS 信號接收機。GPS定位技術具有高精度、高效率和低成本的優(yōu)點，使其在各類大地測量控制網的加強改造和建立以及在公路工程測量和大型構造物的變形測量中得到了較為廣泛的應用。二、GPS基礎知識 GPS的基礎知識全球定位系統(tǒng)GPS(GlobalPositioningSystem)是美國陸?？杖娐?lián)合研制的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，具有全球性、全天性、連續(xù)性、實時性導航定位和定時功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。單點導航定位與相對測地定位是GPS對常規(guī)測量而言的相對測量，其原理是采用載波相位測量局域差方法：在接收機之間求一次差，在接收機和衛(wèi)星歷元之間求二次差，通過兩次差分計算解算出待定基線的長度；求解整周模糊度是其關鍵技術，根據(jù)算法模型，設計了靜態(tài)、快速靜態(tài)以及RTK等作業(yè)模型。靜態(tài)作業(yè)模式主要用于地殼變形觀測、國家大地測量、大壩變形觀測等高精度測量；快速靜態(tài)測量以其高效的作業(yè)效率與厘米級精度廣泛應用于一般的工程測量；而RTK測量以其快速實時、厘米級精度等特點廣泛應用于數(shù)據(jù)采集（如碎部測量）與工程放樣中。RTK技術代表著GPS相對測地定位應用的主流。GPS 測地型接收設備是實現(xiàn)測地定位的基本條件，接收機有單頻與雙頻之分，雙頻機能以L2觀測值修正電離層折射影響，最適宜于中、長基線（大于20km）測量，具有快速靜態(tài)測量的功能，可升級為RTK功能；單頻機適宜于小于20km的短基線測量，對于一般工程測量具有良好的性能價格比。RTK系統(tǒng)由GPS接收機設備、無線電通訊設備、電子手簿及配套設備組成，整套設備在輕重化、操作簡便性、實時可靠性、厘米級精度等方面的特點，完全可以滿足數(shù)據(jù)采集和工程放樣的要求。鑒于GPS系統(tǒng)在軌衛(wèi)星數(shù)有限，在對空通視受遮擋的條件下，不能保證正常解算，影響定位的精度和可靠性。實踐表明，單頻GPS系統(tǒng)由于多環(huán)境的制約，存在著很大的局限性。隨著俄羅斯的全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GLONASS）的不斷完善，利用GLONASS來改善GPS性能的雙星座系統(tǒng)(GLONASS)已由美國Ashtech公司研制成功，這種全天候、全地域、高精度的系統(tǒng)為用戶提供了更為完善的接收設備，成為雙星座系統(tǒng)的接收設備GPS接收設備的新水平。 GPS技術和傳統(tǒng)技術相比的優(yōu)點(1)觀測站之間無需通視。既要保持良好的通視條件，又要保障三角網的良好圖形，這一直是經典大地測量在實踐方面的困難之一。GPS測量不要求觀測站之間相互通視，因而不需要建造覘標，同時也使點位的選擇變得甚為靈活。不過，也應指出，GPS測量雖然不要求測站之間相互通視，但必須保持觀測站以上空間開闊，以使接收GPS衛(wèi)星的信號不受干擾。(2)定位精度高。現(xiàn)已完成的大量實驗表明，GPSRTK的精度已經可以滿足大比例尺地形圖測繪的要求。(3)觀測時間短，效率高。目前，完成一條基線的精密相對定位所需要的觀測時間，根據(jù)要求的精度不同，一般約為1～3h，為了進一步縮短觀測時間，提高作業(yè)速度，對于快速定位方法的應用正受到廣泛的重視。近年來發(fā)展的短基線(例如不超過20km)快速相對定位法，其觀測時間僅需數(shù)分鐘。(4)提供三維坐標。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可以精確測定觀測站的大地高程GPS測量的這一特點，不僅為研究大地水準面的形狀和確定地面點的高程開辟了新途徑，同時也為其在航空物探、航空攝影以及導航中的應用提供了重要的高程數(shù)據(jù)。(5)操作簡便，自動化程度高。GPS測量的自動化程度很高，在觀測中，測量員的主要任務只是安裝并開關儀器，量取儀器高和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)。而其它觀測工作如衛(wèi)星的捕獲跟蹤、觀測等均由儀器自動完成。另外，GPS用戶接收機一般重量較輕，體積較小，攜帶和搬運更方便。(6)成本低、經濟效益高。國內外大地測量實測資料表明：用GPS定位技術建立控制網，比常規(guī)大地測量技術節(jié)省70 ～80％ 的外業(yè)費用，這主要是節(jié)省了造標的費用及工作效率的提高，從而使工期大大縮短。隨著GPS接收機性能和價格比的不斷提高，經濟效益將更加顯著。(7)全天候作業(yè)。GPS
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