【正文】 A技術(shù)，星歷誤差中還引入了大量的由人為原因而造成的誤差，它們主要也呈系統(tǒng)誤差特性。1)衛(wèi)星星歷誤差由廣播星歷或其它軌道信息所給出的衛(wèi)星位置與衛(wèi)星的實(shí)際位置之差稱為星歷誤差（也稱軌道誤差）。表5—1所列對(duì)過(guò)程距離的影響，即為與相應(yīng)誤差等效的距離偏差。 圖310GPS測(cè)量的方式與經(jīng)典測(cè)量的方式完全不同，在經(jīng)典的測(cè)量方式中是以測(cè)邊和測(cè)角為基礎(chǔ)的，然后進(jìn)行平差計(jì)算，而GPS測(cè)量完全擺脫了傳統(tǒng)的邊角方式，他所測(cè)得的結(jié)果是待測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位坐標(biāo)，在測(cè)得坐標(biāo)之后即在它自己的坐標(biāo)系中即WGS84坐標(biāo)系中進(jìn)行解算，它所得的結(jié)果也是在WGS84坐標(biāo)系中的結(jié)果，而不是我們所需的結(jié)果，這樣就必須進(jìn)行坐標(biāo)系的設(shè)置，才能得到我們所需的結(jié)果。一般情況下要求輸入兩個(gè)以上的平面坐標(biāo)，三個(gè)以上的高程聯(lián)測(cè)點(diǎn)，具體的要求按實(shí)際的要求。當(dāng)出現(xiàn)弧點(diǎn)（即該點(diǎn)僅有一條基線相連）的情況下，必須重測(cè)該基線或者閉合環(huán)。點(diǎn)擊該欄將列出整個(gè)閉合環(huán)個(gè)基線分量。如果出現(xiàn)不合格基線，可以點(diǎn)擊“選取全部不合格基線”，然后重新設(shè)置“基線解算條件”，比如將高度截止角由20改為15，再點(diǎn)擊“處理選定基線” 重新進(jìn)行處理。基線解算合格具體標(biāo)準(zhǔn)可以查看使用提示中“基線解算條件的設(shè)置”，一般情況下邊長(zhǎng)在5公里以內(nèi)，中誤差小于15mm，可以認(rèn)為符合等級(jí)網(wǎng)的要求，非等級(jí)網(wǎng)則可以相對(duì)降低要求。 圖34 圖35全部原始數(shù)據(jù)讀入后，點(diǎn)擊“基線處理設(shè)置”如圖36 ，一般選擇默認(rèn)設(shè)置，即高度截止角為20度，采樣間隔為60秒。本設(shè)計(jì)所采用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是由是200型GPS數(shù)據(jù)處理軟件，如下圖片均剪自此軟件系統(tǒng)。l 自動(dòng)化程度高。簡(jiǎn)單地說(shuō)可以分成GPS測(cè)量數(shù)據(jù)的基線向量解算和GPS基線向量網(wǎng)與地面各類數(shù)據(jù)的聯(lián)合處理兩個(gè)階段。GPS數(shù)據(jù)處理與常規(guī)測(cè)量數(shù)據(jù)處理相比具有以下顯著特點(diǎn)：l 數(shù)據(jù)量大。4．當(dāng)自檢通過(guò)，就可以開(kāi)始采集數(shù)據(jù)。安置儀器好儀器后，在觀測(cè)前后各量天線高一次。第五節(jié) 觀測(cè)工作觀測(cè)工作主要包括：天線安置、觀測(cè)工作，觀測(cè)作業(yè)、觀測(cè)記錄和觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量判斷等。6．點(diǎn)位選定后（包括方位點(diǎn)），均應(yīng)按規(guī)定繪制點(diǎn)之記，其主要內(nèi)容包括點(diǎn)位及點(diǎn)位略圖，點(diǎn)位的交通情況及選點(diǎn)情況等。在視場(chǎng)內(nèi)周圍障礙物的高度角，根據(jù)情況一般應(yīng)小于10176。選點(diǎn)工作通常應(yīng)遵循的原則是：1．觀測(cè)站應(yīng)遠(yuǎn)離大功率的無(wú)線電發(fā)射臺(tái)貨物高壓輸電線，以避免其周圍磁場(chǎng)對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)的干擾。在一般情況下，對(duì)于一些區(qū)域性GPS網(wǎng)，如城市、礦山和工程GPS網(wǎng)，其是否精確位于地心坐標(biāo)系統(tǒng)，并不特別重要，因此，這時(shí)多采用最小約束平差法。約束平差法，在確定網(wǎng)的基準(zhǔn)位置的同時(shí)，對(duì)GPS網(wǎng)的定向與尺度也會(huì)產(chǎn)生影響，其影響程度，與約束條件的多少，及所取觀測(cè)值的精度有關(guān)。在GPS網(wǎng)包含點(diǎn)的坐標(biāo)觀測(cè)量的情況下，網(wǎng)的位置基準(zhǔn)，將取決于這些網(wǎng)的坐標(biāo)值及其精度。3．3 網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)包括網(wǎng)的位置基準(zhǔn)、方向基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)，是確定網(wǎng)的基準(zhǔn)，是通過(guò)網(wǎng)的整體平差來(lái)實(shí)現(xiàn)的。適用：觀測(cè)點(diǎn)較多，工作量較大，網(wǎng)的精度和可靠性要求一般。缺點(diǎn)：觀測(cè)工作量大。⑤ 為了便于GPS的測(cè)量觀測(cè)和水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)，GPS網(wǎng)點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)在視野開(kāi)闊和交通便利的地方。② GPS網(wǎng)作為測(cè)量控制網(wǎng)，其相鄰點(diǎn)間基線向量的精度，應(yīng)分布均勻。所以，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作只中，要根據(jù)實(shí)際情況的需要和可能，慎重確定。3．1 精度標(biāo)準(zhǔn)的確定對(duì)GPS網(wǎng)的精度要求，主要取決于網(wǎng)的用途。用GPS進(jìn)行測(cè)量，雖然與常規(guī)測(cè)量相比較節(jié)省人力和物力，但仍是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、耗費(fèi)較大的工作，實(shí)施這項(xiàng)工作總的原則是，在滿足用戶對(duì)測(cè)量精度和可靠性要求的情況下，盡可能地減少經(jīng)費(fèi)、時(shí)間和人力的消耗。如果按照GPS測(cè)量實(shí)施的工作程序，則大體可分為這樣的幾個(gè)階段：網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、選點(diǎn)與建立標(biāo)志、外業(yè)觀測(cè)、成果檢核與處理。第四章 用靜態(tài)GPS進(jìn)行控制測(cè)量第一節(jié) 概 述GPS單頻機(jī)全球定位系統(tǒng)接收機(jī)相對(duì)定位精度可達(dá)12ppm,單可采用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的化算方法,實(shí)現(xiàn)將GPS相對(duì)定位WGS84坐標(biāo)劃算為工程控制實(shí)用的水平直角坐標(biāo)(x,y)和正常高程h. 其要點(diǎn)是:將GPS測(cè)點(diǎn)觀測(cè)坐標(biāo)(B,L,H)沿測(cè)點(diǎn)法線方向投影到工程測(cè)量的水平坐標(biāo)基準(zhǔn)面上,計(jì)算投影點(diǎn)的點(diǎn)間距離,按三邊測(cè)量的方法計(jì)算觀測(cè)網(wǎng)的水平坐標(biāo)起始點(diǎn)至各觀測(cè)點(diǎn)的水平方向角,計(jì)算各點(diǎn)相對(duì)于起始點(diǎn)的坐標(biāo)增量和各觀測(cè)點(diǎn)在平面坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。對(duì)于城勘、土地、水利、礦山、公路、鐵路、地震等部門有極大的幫助，做控制測(cè)量的效率有根本性提高。一個(gè)功能齊全、品質(zhì)良好的軟件不僅能方便用戶使用，滿足用戶的多方面要求，而且對(duì)于改善定位精度，提供作業(yè)效率和開(kāi)拓新的應(yīng)用領(lǐng)域都具有重要的意義，所以，軟件的質(zhì)量與功能已成為反應(yīng)現(xiàn)代GPS測(cè)量系統(tǒng)的先進(jìn)水平的一個(gè)重要標(biāo)志。一般來(lái)說(shuō)，軟件包括內(nèi)軟件和外軟件。它的主要功能是接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)并進(jìn)行處理和量測(cè)，以獲得取導(dǎo)航電文及必要的觀測(cè)量。由于這一方法可以快速地確定載波相位的整周待定值，所以當(dāng)接收機(jī)在觀測(cè)站之間移動(dòng)時(shí)無(wú)需保持對(duì)所測(cè)無(wú)需的連續(xù)跟蹤，其在每一流動(dòng)觀測(cè)站于與基準(zhǔn)站（或固定參考點(diǎn)）的同步觀測(cè)時(shí)間只需數(shù)分鐘，定位精度與經(jīng)典靜態(tài)相對(duì)定位相當(dāng)。這一定位方法在形式上于動(dòng)態(tài)相對(duì)定位法相似，但是，實(shí)際上其在每一流動(dòng)觀測(cè)站上仍需靜止地觀測(cè)，只是停留的時(shí)間很短（例如數(shù)分鐘）。理論分析與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在載波相位觀測(cè)中，如果整周待定值已經(jīng)確定，那么相對(duì)定位的精度不會(huì)隨觀測(cè)時(shí)間的延長(zhǎng)而明顯提高。這一定位方法是當(dāng)前GPS測(cè)量中精度最高的一種方法，它廣泛地應(yīng)用于大地測(cè)量、精密工程測(cè)量和地球動(dòng)力學(xué)研究等各項(xiàng)工作。因?yàn)樵趦蓚€(gè)觀測(cè)站或多個(gè)觀測(cè)站同步觀測(cè)相同衛(wèi)星的情況下，衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差以及電離層和對(duì)流層的折射誤差等對(duì)觀測(cè)量的影響具有一定的相關(guān)性，所以利用這些觀測(cè)量的不同組合進(jìn)行相對(duì)定位，便可能有效地消除或減弱上述誤差的影響，從而提高相對(duì)定位的精度。第三節(jié) GPS相對(duì)定位原理GPS相對(duì)定位，是目前GPS測(cè)量中精度最高的一種定位方法，它廣泛地應(yīng)用于大地測(cè)量、精密工程測(cè)量和地球動(dòng)力學(xué)的研究。自美國(guó)實(shí)行SA政策后，嚴(yán)重影響了實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位，因此各國(guó)專家竭盡全力研究如何克服SA的影響，差分GPS就應(yīng)運(yùn)而生。此外亦有一些國(guó)際集團(tuán)準(zhǔn)備聯(lián)合建立自己的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，如E星通信導(dǎo)航系統(tǒng)。P碼的加密措施，也叫做“反電子欺騙”美國(guó)政府對(duì)用戶的限制政策,是民用部門和其它國(guó)家的用戶極為關(guān)心的問(wèn)題。l 實(shí)施選擇可用性（ Selective Availability –SA）政策。相應(yīng)兩種測(cè)距碼，GPS也提供兩種定位服務(wù)方式，即精密定位服務(wù)（Precise Position service—PPS）和標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)（Standard Positioning Service—SPS）。用戶設(shè)備的主要任務(wù)是，接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)，以獲得必要的定位信息及觀測(cè)數(shù)據(jù)，并經(jīng)數(shù)據(jù)處理完成定位工作。l 主控站，設(shè)在科羅拉多（COLORADO SPRINGS）。迄今，GPS衛(wèi)星已設(shè)計(jì)了三代，分別為BlockI，BlockII和BlockIII（見(jiàn)表2—1）。衛(wèi)星分布在6個(gè)軌道面上，每個(gè)軌道面上分布著4顆衛(wèi)星。目前國(guó)際上約有53個(gè)廠家生產(chǎn)著172種用途廣泛的GPS信號(hào)接受機(jī)。l 全天候作業(yè)。GPS測(cè)量，在精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí)，還可以精確測(cè)定觀測(cè)站的大地高程。具有關(guān)資料顯示，目前在小于50km的基線上，其相對(duì)精度可達(dá)12ppm?？梢哉f(shuō)GPS應(yīng)用前景是廣泛的，市場(chǎng)是巨大的。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，GPS為美國(guó)及其盟軍以極少的代價(jià)，在短的時(shí)間里取得勝利起到了重要作用。 該系統(tǒng)是由美國(guó)國(guó)防部出資100億元開(kāi)發(fā)的一種無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)，具有高精度、全天候、全球覆蓋能力，將于本世紀(jì)末取代所有的其他無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)。 目 錄第一章 概 述……………………………………………………..1第二章 靜態(tài)GPS的基本原理………………………………….….3 第一節(jié) 靜態(tài)GPS的組成情況……………………………....3 第二節(jié) 美國(guó)的限制性政策與用戶的措施…………….……5 第三節(jié) GPS相對(duì)定位原理……………………….…………7第三章 NGS200型GPS接收機(jī)簡(jiǎn)介…………..………………….10第一節(jié) NGS200型GPS接收機(jī)的系統(tǒng)組成………………10第二節(jié) 性能及指標(biāo)…………………………………….…….11第四章 用靜態(tài)GPS進(jìn)行控制測(cè)量………………………………….12 第一節(jié) 概 述…………………………………. ………………12第二節(jié) GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)……………………..………………13第三節(jié) 選點(diǎn)……………………..………………………………18第四節(jié) 觀測(cè)工作………………..………………………………19第五節(jié) 數(shù)據(jù)處理…………………..……………………………20第五章 GPS測(cè)量的誤差來(lái)源及其影響…………...………………..33第一節(jié) GPS測(cè)量誤差分類……………………...……………33第二節(jié) 消除、削弱誤差影響的措施…………………………39后 記………………………………………………..…………………..41參考文獻(xiàn)……………………………………….…………………………41第一章 概 述 全球定位系統(tǒng)（Global Positioning system—GPS），是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，而建立起來(lái)的新一代精密衛(wèi)星定位系統(tǒng)。這就是目前所稱的“授時(shí)與測(cè)距導(dǎo)航系統(tǒng)/全球定位系統(tǒng)”（Navigation System Timing and Ranging/Global Positioning SystemNAVSTAR/GPS），通常稱為“全球定位系統(tǒng)”（GPS）?！盙PS自問(wèn)世以來(lái)，已充分顯示了其在無(wú)線電導(dǎo)航、定位領(lǐng)域的霸主地位。 我國(guó)的GPS應(yīng)用發(fā)展勢(shì)頭猛進(jìn)，在短短幾年內(nèi)，GPS在我國(guó)的應(yīng)用以由少數(shù)的幾家科研單位和軍用部門擴(kuò)展到民用領(lǐng)域，GPS的廣泛應(yīng)用已改變了人類的生活方式，提高了工作效率，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。用GPS測(cè)量不要求測(cè)站之間相互通視，所以不再需要建標(biāo)，這一技術(shù)可大大減少所需的人力和物力，同時(shí)也使點(diǎn)位的選擇變的靈活l 定位精度高。l 提供三維坐標(biāo)。在觀測(cè)中測(cè)量員的工作只是安裝并開(kāi)關(guān)儀器、量取儀器高等簡(jiǎn)單工作，大大簡(jiǎn)化了工作程序。它已經(jīng)成為一些電子儀器和測(cè)量?jī)x器生