【正文】 ． 電源：1114V直流，電池或直流穩(wěn)壓電源。同時(shí)系統(tǒng)配有WINDOWS界面下全中文環(huán)境的基線向量解算以及網(wǎng)平差可視化、一體化的處理軟件，、進(jìn)行L1以及L2波段各種組合方法的處理，并自動(dòng)進(jìn)行搜索各種獨(dú)立同步、異步環(huán)以及重復(fù)基線閉合差，網(wǎng)平差可以采用多種約束方法，并可以進(jìn)行基線網(wǎng)圖、誤差橢圓分布圖的圖形輸出。這樣，接收機(jī)在流動(dòng)站之間移動(dòng)時(shí)，不必保持對(duì)所測(cè)衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤，從而可關(guān)閉電源以降低能耗。應(yīng)用范圍：勘探定位、地震放樣；堪界測(cè)量；工程放樣；水上測(cè)量、港口引航等。應(yīng)用范圍：碎部地形測(cè)量；堪界、地籍測(cè)量；三維放樣、放線、縱橫斷面測(cè)量等。在某種程度上，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS測(cè)量技術(shù)改變了傳統(tǒng)測(cè)量設(shè)計(jì)作業(yè)的流程、作業(yè)方法以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。由于該地區(qū)的高差較大，原有簡(jiǎn)易公路的一些路段不符合通過(guò)大型施工車輛的要求，必須重新對(duì)線路的進(jìn)行調(diào)整。由于采用此種方法WGS84坐標(biāo)系的精度不高，因此轉(zhuǎn)換參數(shù)的只能滿足一定范圍內(nèi)測(cè)量要求?？刂萍用埽涸械目刂凭W(wǎng)控制點(diǎn)分布過(guò)于稀疏，而且多數(shù)不在設(shè)計(jì)公路的沿線，因此重新采用NGK500的快速靜態(tài)功能作了加密控制，滿足了進(jìn)行帶狀地形圖測(cè)繪時(shí)的圖根控制，以及設(shè)置基準(zhǔn)站的要求。由于系統(tǒng)采用了開(kāi)放的數(shù)據(jù)文本格式，對(duì)于屬性以及轉(zhuǎn)換的格式，作業(yè)時(shí)可以隨意自行定義。為了試驗(yàn)其精度，并沒(méi)有計(jì)算另一已知點(diǎn)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，不采用平均值處理。使用經(jīng)驗(yàn)及體會(huì)通過(guò)在工地現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)，GPS的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量精度達(dá)到厘米級(jí)的精度，完全可以滿足公路勘測(cè)的要求，表明了南方NGK500型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)在地形較為復(fù)雜的高原山地仍然可以穩(wěn)定正常使用。4． 高程擬合在地形變化比較復(fù)雜，高程異常值無(wú)法精確求得情況下，采用二次曲面擬合的方法可以取得較高精度的高程值。使測(cè)量成果更加可靠。一般來(lái)說(shuō)，最好在測(cè)區(qū)建立控制網(wǎng)，經(jīng)過(guò)平差獲取精度更高的轉(zhuǎn)換參數(shù)。其中一點(diǎn)誤差較大估計(jì)是由于該點(diǎn)位于魚(yú)塘旁邊而且正好位于高壓線底下干擾影響所致（在該點(diǎn)初始化花了比較長(zhǎng)的時(shí)間）。作業(yè)中，為了檢驗(yàn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度，沿公路走向大約三公里左右的路段，利用原來(lái)的一些GPS點(diǎn)以及加密的導(dǎo)線點(diǎn)對(duì)平面坐標(biāo)以及海拔高程作了比較。所謂的有碼作業(yè)，即根據(jù)內(nèi)業(yè)成圖軟件（）的編碼要求，輸入該點(diǎn)的屬性，然后內(nèi)業(yè)直接成圖。進(jìn)行碎部、地形數(shù)據(jù)處理采集時(shí)經(jīng)過(guò)以下的過(guò)程：控制加密→數(shù)據(jù)采集（斷面測(cè)量）→數(shù)據(jù)傳輸（至計(jì)算機(jī)）→數(shù)據(jù)處理（成圖）。這樣在兩個(gè)已知點(diǎn)上獲得了分別在WGS84坐標(biāo)系以及工程坐標(biāo)系的坐標(biāo)。測(cè)區(qū)地形條件測(cè)區(qū)位于昆明郊區(qū)某水庫(kù)的附近，經(jīng)度在102:44:00附近，平均海拔大約1985米，周圍為丘陵多山地區(qū)，最大落差大約200米，在西南地段樹(shù)林覆蓋較密。近幾年來(lái)，GPS定位技術(shù)在實(shí)時(shí)測(cè)量方面取得了較大的進(jìn)展，并已廣泛應(yīng)用于石油地質(zhì)勘探，鐵路、公路的勘測(cè)設(shè)以及施工中。定位精度：運(yùn)動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)站的基線測(cè)量精度達(dá)177。作業(yè)模式要求：至少同步觀測(cè)四顆以上分布良好的衛(wèi)星，同時(shí)，運(yùn)動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)站的距離，可以根據(jù)配置的情況，在60公里范圍內(nèi)。NGK500型GPS測(cè)量系統(tǒng)還可以作雙頻快速靜態(tài)解算，在短短的數(shù)分鐘內(nèi)確定整周未知數(shù)，從而獲得較高精度的基線。系統(tǒng)支持雙頻靜態(tài)、快速靜態(tài)相對(duì)定位處理。）6． 差分發(fā)射間隔最小值為1秒。5． 具有多種作業(yè)模式以及豐富的配套軟件，包含基線解算軟件、網(wǎng)平差軟件、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理軟件，可以選配各種南方CASS地形地籍成圖軟件，或者選用NGD70海洋測(cè)量導(dǎo)航軟件、SCASS海洋成圖軟件構(gòu)成NGD72水上測(cè)量系統(tǒng)。此外，解碼時(shí)候還要考慮邏輯操作時(shí)候的電文字節(jié)的跳頁(yè)處，奇偶校驗(yàn)等細(xì)節(jié)。如果字節(jié)位于64127之間，則這一字節(jié)有效。字節(jié)5為奇偶校驗(yàn)碼，用于校驗(yàn)接收到的RTCM數(shù)據(jù)。這是由載波相位中未改正的周跳次數(shù)來(lái)表征。⑨ 電文1821 此電文是用于發(fā)送RTK信號(hào)的電文，這組數(shù)據(jù)可供給飛行運(yùn)動(dòng)中（OTF）求解相位模糊度。⑦ 電文7 此電文提供用于差分GPS的無(wú)線電信標(biāo)的性能，包括識(shí)別符、位置、頻率、服務(wù)范圍、健康狀況、調(diào)制方式以及糾錯(cuò)方式。③ 電文3 此電文包括基準(zhǔn)站的x，y，z坐標(biāo)，精度達(dá)到厘米級(jí)。比例因子確定了偽距和偽距變化率改正數(shù)的單位。他是衛(wèi)星導(dǎo)航電文中z計(jì)數(shù)形成的，z計(jì)數(shù)是GPS衛(wèi)星的基本時(shí)間單位。經(jīng)改正后的偽距為： PR(t)=PRM(t)+PRC(t)PR(t)為差分改正后的偽距值，PRM(t)為偽距觀測(cè)值，PRC(t)為t時(shí)刻的偽距改正數(shù)。在編輯中要考慮以下因素：① 增強(qiáng)奇偶校驗(yàn)規(guī)則，以檢驗(yàn)出數(shù)據(jù)中的誤差，避免將錯(cuò)誤改正數(shù)發(fā)送給用戶，提高用戶使用的可靠性。如果應(yīng)用載波相位信息和積分多普勒技術(shù)，則可以使定位精度提高到1m。為了有效地開(kāi)發(fā)GPS芯片，必須熟練地掌握這一格式。RTD技術(shù)選擇頻移鍵控（FSK），波特率1200bit/s；RTK技術(shù)選擇高斯濾波的最小頻移鍵控MSK，即GMSK，波特率為9600bit/s?？紤]到森林中的環(huán)境以及對(duì)定位精度的要求，實(shí)施RTK. RTD技術(shù)時(shí)可選擇便攜的電臺(tái)及有RTCM102 數(shù)據(jù)接口的手持式DGPS接受機(jī)。② 由于能實(shí)時(shí)給出主要誤差源的差分改正值，對(duì)于削弱SA的影響，WADGPS技術(shù)的效果要比LADGPS好（見(jiàn)表3，）。主控站或播發(fā)站的數(shù)據(jù)傳輸和播發(fā)、數(shù)據(jù)通訊中的編碼器和用戶的解碼器的功能都和LADGPS類似。但為了改善計(jì)算結(jié)果的精度和進(jìn)行檢核，一般在WADGPS系統(tǒng)中，跟蹤站個(gè)數(shù)不低于46個(gè)。 ③在主控站計(jì)算出相對(duì)衛(wèi)星廣播星歷的衛(wèi)星軌道誤差改正、衛(wèi)星鐘差改正及電離層時(shí)間延遲改正。各種系統(tǒng)，諸如RTP，RTD, RTZ等不斷問(wèn)世，成為差分 GPS開(kāi)發(fā)的重要方向。（3） 將基準(zhǔn)站的地心坐標(biāo) 輸出，就可求得用戶站的地心坐標(biāo)：（4） 將當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系與地心坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)輸出，就可得到當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系的直角坐標(biāo)：（5） 采用下式將直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)， 如下式：式中， a為橢球長(zhǎng)半軸 e為橢球扁率載波相位差分技術(shù)——RTK技術(shù)既有廣闊的前景，又有著很大的難度。將求得的相位模糊度湊整后，進(jìn)行固定雙差的計(jì)算，最后求解出精密的基線矢量。這里只簡(jiǎn)單介紹其工作原理。前者是基準(zhǔn)站將載波相位修正量發(fā)送給用戶站，以改正其載波相位，然后求解坐標(biāo)。但是，上述這些作業(yè)方式都是事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不能實(shí)時(shí)提交成果和實(shí)時(shí)評(píng)定成果質(zhì)量，很難避免出現(xiàn)事后檢查不合格造成的返工現(xiàn)象。 [總結(jié)] 這4類差分方式的工作原理是相同的，既都是由基準(zhǔn)站發(fā)送改正數(shù)，由用戶站接收并對(duì)其測(cè)量結(jié)果進(jìn)行改正，以獲得精確的定位結(jié)果。若用戶站的GPS接收機(jī)除了能接收到L1頻道上的偽距RL1之外，還能在L2上接收互相關(guān)的Y碼值，即Y1Y2，則由式（12）可求得相應(yīng)于L2頻道上的偽距RL2，由下式可獲得已消除電離層影響的偽距Rt Rt=（RL2 mRL1）/（1m） （112）其中m=（70/66）2。由于載波相位定位精度很高，因此人們一直考慮如何利用這一觀測(cè)量來(lái)平滑偽距，因此設(shè)計(jì)一種迭代形式的過(guò)濾技術(shù)，不斷改變經(jīng)載波相位平滑后的偽距的權(quán)。 在系統(tǒng)的主站上，根據(jù)主站已知的高精度地心坐標(biāo)和追蹤GPS衛(wèi)星的廣播星歷，推算的主站至衛(wèi)星的偽距（真）值D,D已經(jīng)顧及主站接收機(jī)鐘差，衛(wèi)星鐘差，對(duì)流層和電離層改正，因此偽距改正值可表示為： rc=Dr （13） r：偽距的量測(cè)值。此外考慮到載波相位定位精度高的特點(diǎn)，將載波相位來(lái)平滑偽距中的部分誤差，因此在上述兩種差分技術(shù)之外，又產(chǎn)生二者之間的結(jié)合技術(shù)—載波平滑碼的差分方法，下面分別敘述如下：： 對(duì)于L1頻道的偽距的數(shù)學(xué)模式為 r=D+BbT+n （11） r：在L1 C/A碼頻道上測(cè)得的地面站到GPS衛(wèi)星的偽距，該值已經(jīng) 作對(duì)流層、相對(duì)論和多路徑改正。局域差分技術(shù)特點(diǎn)是向用戶提供綜合的差分GPS改正信息—觀測(cè)值改正，而不是單個(gè)誤差源的改正。差分GPS技術(shù)的發(fā)展也很迅速。電源部分為主機(jī)和天線供電，可使用經(jīng)整流，穩(wěn)壓處理的、也可用蓄電池。地面控制部分是整個(gè)系統(tǒng)的中樞。因?yàn)闇y(cè)量點(diǎn)位不象經(jīng)典三角測(cè)量一樣有等級(jí)之分，不存在誤差的積累，測(cè)點(diǎn)可以在真正需要的地方進(jìn)行，無(wú)需過(guò)渡點(diǎn)，點(diǎn)間不需要有造標(biāo)，通視等問(wèn)題的考慮。目 錄第1章 緒論…………………………………………………………………………. 1第2章 差分GPS定位原理 ………………………………...……………………...2 局域差分GPS ……………………………………………………...………….2 廣域差分GPS ……………………………………………………...………….7 第3章 數(shù)據(jù)鏈與數(shù)據(jù)格式 ……………………………………..…………………..10 電臺(tái)選擇 …………………………………………………………….……….10 調(diào)制解調(diào)器 ………………………………………………………..…………11 NMEA0183數(shù)據(jù)格式 …………………………………………….………….11 RTCM104數(shù)據(jù)格式 ……………………………………………..…………12第4章 南方NGK500型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ………………..…….. ..15第5章 系統(tǒng)功能概述 ………………………………………...…………………….17 靜態(tài)相對(duì)定位模式 …………………………………………………………..17 快速靜態(tài)相對(duì)定位模式 ……………………………………………………….17 RTD作業(yè)模式 ……………………………………………................................18 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)作業(yè)模式 …………………………………………………………….18第6章 應(yīng)用實(shí)例 …………………………………………...………………..............19 ………………………..……………….19 …………………………………………23總結(jié) …………………………………………………………………….……………….24致謝………………………………………………………………………………………25參考文獻(xiàn) ………………………………………………...……………………………...26 第一章 緒論 一． 引言 GPS(Global Position System)全球定位系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)，可為航空、航天、陸地、海洋等用戶提供三維導(dǎo)航，定位和定時(shí)，GPS是美國(guó)國(guó)防部在本世紀(jì)80年代推出的，是由其60年代研制的海軍航海衛(wèi)星NNSS具有厘米機(jī)Doppler定位系統(tǒng)發(fā)展起來(lái)的。（1～10）cm級(jí)，高程定位精度為177。目前，單點(diǎn)實(shí)時(shí)定位精度為+/15~100米，靜態(tài)相對(duì)定位為 ，,授時(shí)10納秒。GPS衛(wèi)星發(fā)射的是一對(duì)相干波，作為載波載有兩類調(diào)制信號(hào)，一類為導(dǎo)航信號(hào)，另一類為電文信號(hào)。用戶接收機(jī)部分由主機(jī)、電源和天線組成。第2章 差分GPS定位原理 根據(jù)觀測(cè)瞬間GPS衛(wèi)星在空間的位置以及接收機(jī)所得的至這些衛(wèi)星的距離，并加上大氣傳播延遲各項(xiàng)改正后，即可用距離交會(huì)的方法求得該瞬間接受機(jī)的位置。這些誤差從總體上講都具有較好的空間相關(guān)性，也就是說(shuō)對(duì)于相距不太遠(yuǎn)的各個(gè)測(cè)站來(lái)講上述誤差所產(chǎn)生的影響基本上是相同的。以下分別給與介紹： 局域差分GPS局域差分GPS（Local Area Differential GPS，簡(jiǎn)寫(xiě)為L(zhǎng)ADGPS）實(shí)時(shí)定位技術(shù)是由基準(zhǔn)站、數(shù)據(jù)通訊鏈和用戶站組成。 b：衛(wèi)星鐘差。用戶站后續(xù)的計(jì)算模式類同于GPS單點(diǎn)定位，只是對(duì)用戶站測(cè)到的偽距，須利用上述差分信息進(jìn)行相應(yīng)改正。利用載波相位差分進(jìn)行實(shí)時(shí)GPS定位是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。設(shè)相距觀測(cè)值Ψ和偽距差觀測(cè)值r已作電離層、對(duì)流層改正，設(shè)在GPS相鄰歷元i1和i有相應(yīng)觀測(cè)值Ψi1，Ψi和Ri1，Ri，則用以下遞推公式推算由載波相位的相距來(lái)改善偽距的精度： Ri=（k1）（Ri1 +△Ψi）/k + Ri/k （16）式中： △Ψi =Ψi Ψi1