【正文】 ，GPS的觀測量均發(fā)精密測時為依據(jù)，而與衛(wèi)星位置相對應的信息，是通過衛(wèi)星信號的編碼信息傳送給接收機的。 應該說，衛(wèi)星軌道誤差是當前GPS測量的主要誤差來源之一。二、 與衛(wèi)星信號傳播有關的誤差與衛(wèi)星信號有關的誤差主要包括大氣折射誤差和多路徑效應。因此，具有雙頻的GPS接收機，在精密定位中測量中得到廣泛的應用。對于干分量的影響，可通過地面的大氣資料計算；濕分量目前尚無法準確測定。目前減弱多路徑效應影響的措施有： 安置接收機天線的環(huán)境，應避開較強的反射面，如水面、平坦光滑的地面以及平整的建筑物表面等。接收機的鐘差 載波相位觀測是當前普遍采用的最精密的觀測方法，由于接收機只能測定載波相位非整周的小數(shù)部分，而無法直接測定開波相位整周數(shù)，因而存在整周不定性問題。第三章 GPS外業(yè)測量第一節(jié) 影響GPS測量技術設計的因素GPS外業(yè)涉及面很廣，因而外業(yè)階段的技術設計是一個復雜的技術管理問題，經綜合大致有以下一些因素應加以考慮： (1)同測站有關的因素：網點密度；布網方案；時段分配、重復設站和重合點的設計； (2)同觀測衛(wèi)星有關的因素：觀測衛(wèi)星數(shù)；衛(wèi)星信號質量；圖形強度因子；衛(wèi)星高度角；星歷來源。為精確求定轉換參數(shù)，GPS網要盡可能多地聯(lián)測高等級的大地控制點，聯(lián)測點和重合點的個數(shù)不得少于3個，特殊情況下也不得少于2個。如圖31圖31 WGS—84坐標系二、 1954年北京坐標系20世紀50年代，我國采用了克拉索夫斯基橢球參數(shù)，并與前蘇聯(lián)1942年坐標系進行聯(lián)測，通過計算建立了我國大地坐標系，定名為1954年北京坐標系。為了既體現(xiàn)1980年國家大地坐標系的嚴密性，又照顧到1954年原北京坐標系的實用性，有的部門和單位想出一種兩全其美的辦法，于是就產生了1954年新北京坐標系。GPS時間系統(tǒng)采用原子時ATI秒長作為時間基準，但同時起算的原點定義在1980年1月6日UTC 0時。（一）GPS網技術設計的一般原則充分考慮GPS控制網的應用范圍對于工程建設的GPS網，應當既考慮勘測設計階段的需要，又要考慮到施工放樣等階段的需要。其中A，B兩級一般是國家GPS控制網，而C，D，E3級則是針對局部性GPS網規(guī)定的，在GPS網的技術設計中，應根據(jù)測區(qū)大小和GPS網的用途來設計網的等級和精度標準。同觀測衛(wèi)星有關的因素觀測衛(wèi)星數(shù)；衛(wèi)星信號質量；圖形強度因子；衛(wèi)星高度角；星歷來源。 GPS網點中各同步邊應盡可能構成若干個閉合環(huán)，在完成各邊的平差后，可檢驗閉合差是否滿足相應等級要求。 1. 點位周圍應視野較開闊，如公園、運動場、地面停車場內或建筑物樓頂，以利于安置接收設備和擴展、聯(lián)測。根據(jù)現(xiàn)場具體情況，采用埋預制標石和現(xiàn)澆混凝土兩種形式，不管采用哪種形式標石及標志規(guī)格應符合規(guī)范要求。觀測要求按照下表進行測量。 新出廠的A、B級GPS觀測的接收設備應進行天線相位中心穩(wěn)定性檢驗，經檢驗或更換插板的接收機，有關檢驗和試測項目需要重新進行。2．精度：基線的定位精度可達5mm+lppm。方向量三次，互差小于3 mm。（一）連接計算機和GPS接收機前的準備保證NGS9600型主機電源充足，打開電源用通訊電纜連接好電腦的串口1(COMl)或串口2(COM2)。如果通訊參數(shù)設置不正確，請重復第二步的操作。圖44 GPS數(shù)據(jù)傳輸對話框二、 數(shù)據(jù)處理GPS導線數(shù)據(jù)處理分為基線解算和網平差兩個階段，數(shù)據(jù)處理采用GPS數(shù)據(jù)處理軟件。異步環(huán)檢驗 在構成多邊形環(huán)路的基線向量中，只要有非同步觀測基線，則該多邊形環(huán)路稱為異步環(huán)。（五） GPS高程擬合方法高程擬合采用附加地形改正的曲面擬合法。二次差還可以繼續(xù)求差 ，稱為求三次差 。二、 GPS基線解算的分類采用靜態(tài)相對定位方法進行控制點加密 ，實際上是用多臺接收機進行同步觀測 ，以便確定各點間的相對位置 。多基線解 多基線解的解算是在顧及了同步觀測基線間誤差相關性的情況下。接收廠家配備的GPS數(shù)據(jù)處理軟件，能讀取本廠生產的GPS接收機的原始觀測數(shù)據(jù) ，而不能直接讀取其他廠家生產的 GPS接收機的原始觀測數(shù)據(jù)；如果要處理這些原始觀測數(shù)據(jù)，首先需要進行格式轉換。 基線解算 GPS接收機采集的數(shù)據(jù)是接收機天線至衛(wèi)星的距離和衛(wèi)星星歷等數(shù)據(jù)，而不是常規(guī)測量所測的地面點間的邊長、角。在進行基線解算時。基線解算一般分為單基線解和多基線解算 。在進行基線解算時 ，電離層延遲和對流層延遲一般并不作為未知參數(shù) ，而是通過模型改正或雙頻改正將它們消除。對載渡相位測量的一次差還可以繼續(xù)求差 ，稱為求二次差 。約束點的已知點坐標，已知距離，已知方位可作為強制約束的固定值，平差結果應輸出陽泉市礦區(qū)獨立坐標系中的三維坐標。 同步邊檢驗：一條基線在不同時段觀測多次，有多個獨立基線值，這些邊稱為重復邊。然后鼠標左鍵點擊“開始”，該點上采集的數(shù)據(jù)“2113”將傳輸?shù)侥阒付ǖ腅盤根目錄下JT文件夾。如果在第二步中設置的通訊參數(shù)正確系統(tǒng)將連接計算機和GPS接收機，在程序視窗的下半部分顯示GPS接收機內的野外觀測數(shù)據(jù)。第四節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)處理一、 數(shù)據(jù)傳輸觀測完畢即可進行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸是內業(yè)工作的基礎工作，在數(shù)據(jù)傳輸過程中必須嚴格按軟件的操作程序進行操作，要認真的對待這一過程。要仔細對中、整平、量取儀器高。量取天線高，開機進入工作階段。 充電后信號燈、按鍵、顯示系統(tǒng)以及儀表工作是否正常，可用自測試命令進行測試。觀測者應根據(jù)GPS作業(yè)調度表的安排進行觀測，采取靜態(tài)相對定位，衛(wèi)星高度角150，時段長度45min，采樣間隔10 s。6. GPS網點應避開對電磁波接收有強烈吸收和反射影響的金屬和其他障礙物，側面傾向測站的各種平面物體，大范圍水面等等。其主要技術要求見表4—2：表42 GPS網的主要技術要求等級平均距離(km)邊長中誤差(m)最弱邊相對中誤二等9101／120000三等5101／80000四等2101／45000一級1101／20000二級1151/10000第二節(jié) GPS控制網的外業(yè)設計一、 選點要求由于GPS測量觀測站之間不—定要求相互通視，而且網的圖形結構也比較靈活，所以選點工作比常規(guī)控制測量的選點要簡便。 所選點位要便于低等級常規(guī)測量的使用，每一個GPS點應與兩個或兩個以上的控制點通視，困難情況下也至少保持與相鄰一個控制點通視，否則，需埋設方位樁，且用GPS聯(lián)測。GPS網的位置基準，通常都是由給定的起算點坐標確定；方位基準可以通過給定起算方位角決定，也可以GPS基線向量的方位為方位基準；尺度基準可以由地面的電磁波測距邊確定，或由兩個以上的起算點之間的距離確定，也可以由GPS基線向量的距離確定。為提高GPS網的可靠性，各級GPS網必須布設成為由獨立的GPS基線向量邊（簡稱為GPS邊）構成的閉合圖形網，閉合圖形可以是三邊形、四邊形或多邊形，也可以包含一些附和路線，但網中不允許存在支線。其內容包括測區(qū)范圍、測量精度、提交成果方式、完成時間等。對時間的要求既要穩(wěn)定又要連續(xù)。四、 新1954年北京坐標系盡管1980年國家大地坐標系具有先進性和嚴密性 ，但1954年原北京坐標系畢竟在我國測繪工作中潛移默化，影響深遠。WGS—84于1985年開始使用，1986年生產出第一批相對于地心坐標系的地圖、航測圖和大地成果。一等以上GPS網中至少包含三個閉合環(huán)且彼此線性無關；二、三、四等也應有兩個以上的閉合環(huán)；五等網也至少有一個閉合環(huán)。在實際工作中，如果使用同一類型的天線，在相距不遠的兩個或多個觀測站上，同步觀測同一組衛(wèi)星，那么便可通過觀測值求差，以削弱相位中心偏移的影響。故知道載波相位的分辨誤差比碼相位不小，由于此項誤差屬于偶然誤差，可適當?shù)卦黾佑^測量，將會明顯地減弱其影響。而在高反射環(huán)境下，不僅其影響將顯著增大，而且常常導致接收的衛(wèi)星信號失鎖和使載波相位觀測量產生周跳。對流層折射的影響對流層折射對觀測值的影響，可分為干分量與濕分量。 為了減弱電離層的影響，在GPS定位中通常采用下面措施：由于電離層的影響是信號頻率的函數(shù)，所以利用不同頻率的電磁波信號進行觀測。由于同一衛(wèi)星的位置誤差對不同觀測站同步觀測量的影響，具有系統(tǒng)誤差性質，所以通過上述求差的方法，可以明顯的減弱衛(wèi)星軌道誤差的影響，尤其當基線較短時，其效用更不明顯。在相對定位中，衛(wèi)星鐘差可通過觀測量求差（或差分）的方法消除。差分可分為單基準站差分、具有多個基準站的局部區(qū)域差分和廣域差分三種。比如相對定位中，在一個測站上對兩個觀測目標進行觀測，將觀測值求差；或在兩個測站上對一個目標進行觀測，將觀測值求差；或在一個測站上對一個目標進行兩次觀測求差。然而由于測距碼的碼元長度較大，對于一些高精度應用來講其測距精度還顯的過低無法滿足需要。二、 GPS幾種定位方式偽距測量定位偽距法定位是由GPS接收機在某一時刻測出得到四顆以上GPS衛(wèi)星的偽距以及已知的衛(wèi)星位置，采用距離交會的方法求定接收機天線所在點的三維坐標。需要實時地由GPS衛(wèi)星信號測量出測站至衛(wèi)星之間的距離，實時地由衛(wèi)星的導航電文解算出衛(wèi)星的坐標值，并進行測站點的定位。這便是GPS衛(wèi)星定位的基本原理。只需以三個發(fā)射臺為球心，以d1,d2,d3為半徑作三個定位球面，即可交會出用戶接收機的空間位置。用戶可通過鍵盤控制接收機工作。接收機對衛(wèi)星進行搜索，捕捉衛(wèi)星。下圖25是GPS接收機原理圖：圖25 GPS接收機原理圖GPS接收機的天線類型如下圖26：圖26 GPS接收機的天線類型 接收機主機（1） 變頻器及中頻放大器經過GPS前置放大器的信號仍然很微弱，為了使接收機通道得到穩(wěn)定的高增益，并且使L頻段的射頻信號變成低頻信號，必須采用變頻器。目前，/A碼只調制在L1載波上，故無法精確地消除電離層延遲。其中L1載波是由衛(wèi)星上的原子鐘所產生的基準頻率f0倍頻154倍后形成的，L2載波是由基準頻率f0倍頻120倍后形成的。按測量站星距離所用測距信號之異，GPS信號接收機可以分為下列幾種類（1） 碼接收機：用偽噪聲碼和載波作測距信號；（2） 無碼接收機：僅用載波作測距信號；（3） 集成接收機：既用GPS信號，又用GLONASS信號測量站星距離。通信和輔助系統(tǒng)是指地面監(jiān)控系統(tǒng)中負責數(shù)據(jù)傳輸以及提供其他輔助服務的機構和設施。 圖21 GPS衛(wèi)星軌道圖二、 GPS地面監(jiān)控部分支持整個系統(tǒng)正常運行的地面設施稱為地面監(jiān)控部分。其余參數(shù)保持不變。這些衛(wèi)星分布在三個傾角為63176。第二章 GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)第一節(jié) GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的組成GPS全球定位系統(tǒng)由以下三個部分組成：空間部分（GPS衛(wèi)星）、地面監(jiān)控部分和用戶部分。通過衛(wèi)星導航應用示范工程和基礎設施的建設，推動衛(wèi)星導航應用設備及其擴展系統(tǒng)在國民經濟諸多部門和人們的日常生活中得到廣泛應用，產生明顯的經濟效益和社會效益。GPS應用于娛樂消遣隨著GPS接收機的小型化以及價格的降低，GPS逐漸走進了人們的日常生活，成為人們旅游、探險的好幫手。 民航運輸通過GPS接收設備，使駕駛員著陸時能準確對準跑道，同時還能使飛機緊湊排列，提高機場利用率，引導飛機安全進離場。與傳統(tǒng)的手工測量手段相比，GPS技術有著巨大的優(yōu)勢：測量精度高。當初，設計GPS系統(tǒng)的主要目的是用于導航，收集情報等軍事目的。GPS可同時精確測定測站點的三維坐標。其應用技術已遍及國民經濟的各個領域。 thehorizon measurementmeasurement。畢業(yè)設計說明書GPS定位系統(tǒng)在公路工程控制測量中的應用畢業(yè)生姓名：專業(yè)：測繪工程學號：指導教師所屬系（部）：資源系二〇〇八年五月畢業(yè)設計評閱書題目：　　GPS定位系統(tǒng)在公路工程控制測量中的應用/視距測量程序　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 　　資源　　系　　 測繪工程 　專業(yè) 姓名 　　設計時間：2008 年3月24日~2008年6月2日 評閱意見：成績： 　　　　　　　　　　　　　　　指導教師：　　　　　（簽字）　　　　　　　　　　　　　 職　　務：　　　　　200 年　月　日畢業(yè)設計答辯記錄卡 資源 系　　 測繪工程 專業(yè) 姓名　　　　答 辯 內 容問 題 摘 要評 議 情 況　　　　　　　　　 記錄員： （簽名）成 績 評 定指導教師評定成績答辯組評定成績綜合成績注：評定成績?yōu)?00分制，指導教師為30%，答辯組為70%。 control measurement。這就提供了在時間上連續(xù)的全球導航能力?？商峁┤S坐標經典大地測量將平面與高程采用不同方法分別施測。其應用領域不斷擴