【文章內(nèi)容簡介】 作由接收機(jī)鎖相環(huán)路的相關(guān)器和積分器來完成。在理想的情況下，時延就等于衛(wèi)星信號的傳播時間，此時將乘以光速值c，就可以求得衛(wèi)星至接收機(jī)的距離。 偽距定位法是單點(diǎn)定位的基本方法，它的定位速度很快，又無多值性問題，數(shù)據(jù)處理也比較簡捷。由于它的測量信號是衛(wèi)星發(fā)播的測距碼，故測量精度就和測距碼與復(fù)制碼的相關(guān)（對齊）精度有關(guān)，也與測距碼元寬度有關(guān)。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，接收機(jī)的復(fù)制碼與測距碼的對齊精度約為碼元寬度（或碼的波長）的1%。對于C/A碼，其碼元寬度約為293m，；對于P碼，，比C/A碼的測量精度約高10倍。若要提高測站點(diǎn)間的相對位置精度，則可用若干臺接收機(jī)同時對相同的衛(wèi)星進(jìn)行偽距測量，此時衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘的誤差、電離層和對流層折射誤差對同步觀測站的影響基本相同，在求坐標(biāo)差時可以自行消除。偽距法進(jìn)行相對定位可以采用兩種辦法：1）間接相對定位，各同步測站分別進(jìn)行單點(diǎn)定位，求得各測站坐標(biāo)，然后相減求得坐標(biāo)差；2）直接相對定位，當(dāng)兩個測站進(jìn)行同步觀測時，產(chǎn)生兩個數(shù)學(xué)式，相減后建立起偽距定位法用于相對定位的數(shù)學(xué)模型，然后解算出坐標(biāo)差。載波相位測量 載波相位測量原理GPS接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星信號中，已用相位調(diào)制技術(shù)在載波上調(diào)制了測距碼和衛(wèi)星導(dǎo)航電文，所以載波已不再連續(xù)。為此要在載波相位測量之前先進(jìn)行解調(diào)，設(shè)法將調(diào)制在載波上的測距碼和衛(wèi)星電文去掉，恢復(fù)載波的相位。衛(wèi)星信號的解調(diào)可采用兩種方法，一種是碼相關(guān)法，第二種是平方法。如果接收機(jī)在某一時刻跟蹤衛(wèi)星信號，并對恢復(fù)后的載波進(jìn)行相位測量。與此同時，接收機(jī)的本機(jī)振蕩器又能產(chǎn)生一個頻率和初相均與衛(wèi)星載波信號相同的基準(zhǔn)信號，其相位就等于衛(wèi)星載波信號的相位。 載波相位測量差分法在載波相位測量基本方程中，包含著兩類不同的未知數(shù)：一類是必要參數(shù)，如測站的坐標(biāo)；另一類是多余參數(shù)，如衛(wèi)星鐘和接收機(jī)的鐘差、電離層和對流層延遲等。并且多余參數(shù)在觀測期間隨時間變化，給平差計算帶來麻煩。解決這個問題有兩種辦法：一種是找出多余參數(shù)與時空關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，給載波相位測量方程一個約束條件，使多余參數(shù)大幅度減少；另一種更有效、精度更高的辦法是，按一定規(guī)律對載波相位測量值進(jìn)行線性組合，通過求差達(dá)到消除多余參數(shù)的目的。 第三章 GPS測量作業(yè)的技術(shù)要求第一節(jié) 作業(yè)選點(diǎn)依據(jù) GPS網(wǎng)精度類級各級GPS網(wǎng)的定位精度，可按相鄰間基線向量的中誤差來衡量：式中：m。為基線向量中誤差；a為固定誤差，b為比例誤差；D為相鄰間距離。各級GPS網(wǎng)最后結(jié)果的水平分量的中誤差，不得超過下表的規(guī)定。GPS測量精度分級AAABCDE固定誤差/mm≤3≤5≤8≤10≤10≤10比例誤差系數(shù)≤≤≤1≤5≤1020≤1020相鄰點(diǎn)最小距離 km30010015521相鄰點(diǎn)最大距離km20001000250401510相鄰點(diǎn)平均距離km10003007015—1010—55—2不同等級GPS網(wǎng)的精度標(biāo)準(zhǔn)等級平均距離/kma/mmb/最弱邊相對中誤差二9≤10≤21／12萬三5≤10≤51／8萬四2≤10≤101／45萬一級1≤10≤101／2萬二級1≤15≤201／1萬注：當(dāng)邊長200m 時，以邊長中誤差20mm 來衡量。 GPS網(wǎng)的布設(shè)1）所選點(diǎn)位要便于低等級常規(guī)測量的使用，每一個GPS點(diǎn)應(yīng)與兩個或兩個以上的控制點(diǎn)通視，困難情況下也至少保持與相鄰一個控制點(diǎn)通視，否則，需埋設(shè)方位樁，且用GPS聯(lián)測。2）GPS點(diǎn)間距離應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)計，可考慮靈活變動，以便于低等級控制點(diǎn)加密，小間中距相鄰點(diǎn)位應(yīng)進(jìn)行直接聯(lián)測。 3）GPS網(wǎng)點(diǎn)中各同步邊應(yīng)盡可能構(gòu)成若干個閉合環(huán)，在完成各邊的平差后，可檢驗(yàn)閉合差是否滿足相應(yīng)等級要求。一等以上GPS網(wǎng)中至少包含三個閉合環(huán)且彼此線性無關(guān)；二、三、四等也應(yīng)有兩個以上的閉合環(huán)；五等網(wǎng)也至少有一個閉合環(huán)。 4）考慮將測區(qū)內(nèi)原有的國家或地方測設(shè)的三角點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測，有利于兩系統(tǒng)成果的變換，聯(lián)測點(diǎn)應(yīng)盡量均勻分布在整個測區(qū)的里面和外圍。為精確求定轉(zhuǎn)換參數(shù)，(GPS網(wǎng)要盡可能多地聯(lián)測高等級的大地控制點(diǎn)，聯(lián)測點(diǎn)和重合點(diǎn)的個數(shù)不得少于3個，特殊情況下也不得少于2個GPS網(wǎng)的精度、密度設(shè)計。網(wǎng)的基準(zhǔn)在全球定位系統(tǒng)中，衛(wèi)星主要視作位置已知的高空觀測目標(biāo)。所以，為了確定接收機(jī)的位置，GPS衛(wèi)星的瞬時位置，通常歸化到統(tǒng)一的地球坐標(biāo)系統(tǒng)?，F(xiàn)在全球定位系統(tǒng)采用的WGS—84坐標(biāo)系統(tǒng)，是一個精確的全球大坤坐標(biāo)系統(tǒng)。而我國的國家大地坐標(biāo)系采用的是1954年北京坐標(biāo)系及1980年西安坐標(biāo)系。通常在工程測量中，還往往采用獨(dú)立的施工坐標(biāo)系。因此，在GPS測量中必須確定地區(qū)性坐標(biāo)系與全球坐標(biāo)系的大地測量基準(zhǔn)之差，并進(jìn)行兩坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換。通過與已知點(diǎn)聯(lián)測，NEG9600GPS數(shù)據(jù)處理軟件可以很方便地實(shí)現(xiàn)WGS8北京54坐標(biāo)系，西安80坐標(biāo)系中的空間直角坐標(biāo)、大地坐標(biāo)及高斯平面直角坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換。 第二節(jié) 選點(diǎn)埋石準(zhǔn)備 在編制技術(shù)設(shè)計書（或大綱）應(yīng)搜集與工程有關(guān)的以下資料：——測區(qū)1：10000~1：50000地形圖；——既有各類控制測量資料，包括控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)、高程、坐標(biāo)系統(tǒng)、技術(shù)總結(jié)等；——測區(qū)的氣象、地質(zhì)、地形、地貌、交通、通信及供電等資料；——路線走向、線位布設(shè)、路線設(shè)計數(shù)據(jù)及大型構(gòu)造物位置等資料。 按技術(shù)設(shè)計書（或大綱）要求，進(jìn)行GPS控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計。選點(diǎn)1）選點(diǎn)員應(yīng)按技術(shù)要求進(jìn)行踏勘，并實(shí)地核對、調(diào)整、確定點(diǎn)位。點(diǎn)位應(yīng)有利于采用其他測量方法擴(kuò)展和聯(lián)測。對需作水準(zhǔn)聯(lián)測的點(diǎn)位還應(yīng)踏勘水準(zhǔn)路線。2）點(diǎn)位應(yīng)選在基礎(chǔ)穩(wěn)定，并已于長期保存的地點(diǎn)。3）點(diǎn)位應(yīng)便于安裝接收設(shè)備和操作，視野開闊，視場內(nèi)不應(yīng)有高度達(dá)于15176。的成片障礙物，否則應(yīng)繪制點(diǎn)位環(huán)視圖。4）點(diǎn)位附近不應(yīng)有強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體。點(diǎn)位距大功率無線電發(fā)射元（如電視臺、微波站等）的距離應(yīng)不小于400m；局220kv以上電力線路的距離不小于50m。5）點(diǎn)位應(yīng)利與公路勘測防線與施工放樣，且距路線中心線不宜小于50m，并不大于300m，對于大型橋梁、互通式立交、隧道等還應(yīng)考慮加密布設(shè)控制網(wǎng)的要求。6）GPS控制點(diǎn)需要設(shè)方位點(diǎn)時，其目標(biāo)應(yīng)明顯，便于觀測；與GPS點(diǎn)的距離不以小于500m，且與路線垂直。7）GPS控制網(wǎng)的點(diǎn)名應(yīng)沿公路前進(jìn)方向順序編號，并在編號前冠以“GPS”和等級。當(dāng)新點(diǎn)同原有點(diǎn)重合時，應(yīng)采用原有點(diǎn)名。同一個GPS控制網(wǎng)中嚴(yán)禁有相同的點(diǎn)名。8）選定的點(diǎn)名應(yīng)標(biāo)注于1：10000或1：50000的地形圖上，并繪制GPS控制網(wǎng)選點(diǎn)圖，填寫GPS點(diǎn)之記，點(diǎn)之記格式見附錄GPS 點(diǎn)之記太古高速公路西山隧道施工控制網(wǎng)點(diǎn)名TG03 標(biāo)石類型觀測墩所在地位于東社街辦棗尖梁村西, 米處山梁上。地類荒山 所在圖幅 J4981(24)凍土深度點(diǎn)位交通概述由太原市至東社，沿東社到棗尖梁的鄉(xiāng)村路穿過鐵路可到本點(diǎn)。本 點(diǎn) 有 關(guān) 方 向點(diǎn)位略圖埋石斷面積類型圖選點(diǎn)情況 單位山西元圖測繪有限公司選點(diǎn)員段繼平日期2009 年8月28 日是否需要聯(lián)測高程建議聯(lián)測等級埋石情況單位山西元圖測繪有限公司埋石員田永忠日期2009 年9 月1 日保管人及地址備注調(diào)制： 校核： 埋石1）各級GPS點(diǎn)的標(biāo)石均應(yīng)設(shè)有中心標(biāo)志。中心標(biāo)志用直徑不小于14mm的鋼筋制作，并用清晰、精細(xì)的十字絲刻成直徑小于1mm的中心點(diǎn)。標(biāo)石表面應(yīng)有GPS點(diǎn)名及施測單位名稱。2）GPS點(diǎn)的標(biāo)石可按附錄2預(yù)制，亦可現(xiàn)場澆制。埋設(shè)時坑底應(yīng)埋設(shè)沙石并搗固密實(shí)，或現(xiàn)澆20m厚的混凝土。埋設(shè)的GPS點(diǎn)應(yīng)待沉降穩(wěn)定后方可使用。3）GPS點(diǎn)位于山區(qū)巖石地段時，可利用基巖鑿成坑穴，埋入中心標(biāo)志并澆灌混凝土。標(biāo)石頂端外形尺寸應(yīng)符合附錄2的規(guī)定。4）GPS點(diǎn)位于耕作地區(qū)時，應(yīng)埋設(shè)于非耕種地上，并露出地面少許；當(dāng)必須埋設(shè)于耕地時，標(biāo)石頂端應(yīng)埋設(shè)于耕種表土層以下。對冰凍地區(qū)，其埋設(shè)深度應(yīng)大于該地區(qū)的冰凍深度。　 5）GPS點(diǎn)位于沙區(qū)或土層疏松地區(qū)，應(yīng)適當(dāng)增大標(biāo)石尺寸和基坑底層現(xiàn)澆混凝土的面積與厚度。6）當(dāng)有牢固永久性建筑物可用以設(shè)置標(biāo)石時，可在建筑物上鑿孔埋入中心標(biāo)志并澆灌混凝土，其頂端外形尺寸應(yīng)符合附錄2的規(guī)定。7）利用原有平面控制點(diǎn)時，應(yīng)確定該點(diǎn)標(biāo)石完好，并符合同級GPS點(diǎn)觀測與埋石要求，且能長期保存。8）為特殊構(gòu)造物而設(shè)計的一、二級GPS控制網(wǎng)可視需要埋設(shè)有強(qiáng)制對中裝置的觀測墩。9）所有GPS點(diǎn)在埋石處應(yīng)設(shè)置明顯的指向標(biāo)志，并現(xiàn)場繪制交通路線略圖，填寫點(diǎn)之記。第三節(jié) 觀測技術(shù)要求 技術(shù)指標(biāo)GPS控制網(wǎng)觀測基本技術(shù)指標(biāo)規(guī)定見表1表1 GPS控制網(wǎng)觀測基本技術(shù)指標(biāo)級別項目一級二級三級 四級衛(wèi)星高度角(176。)≥15≥15≥15≥15數(shù)據(jù)采集間隔（s）≥15≥15≥15≥15觀測時間靜態(tài)定位（min）≥90≥60≥45≥40快速定位(min)≥20≥15≥10點(diǎn)位幾何圖形強(qiáng)度因子（GDOP）≤6≤6≤8≤8重復(fù)測量的最少基線（%）≥5≥5≥5≥5施測時段數(shù)≥2≥2≥1≥1有效觀測衛(wèi)星總數(shù)6644觀測計劃1）進(jìn)入觀測區(qū)前，應(yīng)事先編制GPS衛(wèi)星可見性預(yù)報表。預(yù)報表應(yīng)包括可見衛(wèi)星號、衛(wèi)星高度角、方位角、最佳觀測時間、點(diǎn)位圖形強(qiáng)度因子、概略位置坐標(biāo)、預(yù)報歷元、星歷齡期等。2）觀測作業(yè)前，應(yīng)根據(jù)接收機(jī)臺數(shù)、GPS圖形、衛(wèi)星可見性預(yù)報表編制觀測計劃。在實(shí)施中，應(yīng)該照實(shí)際情況，及時作出調(diào)整。3）觀測作業(yè)后，應(yīng)及時繪制聯(lián)測草圖以備后續(xù)作業(yè)調(diào)度使用。 作業(yè)要求 1）觀測組必須執(zhí)行調(diào)度計劃，按規(guī)定的