【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、我國(guó)北斗星全球定位系統(tǒng)。這四大全球定位系統(tǒng)中要數(shù) GPS 開(kāi)發(fā)最早，應(yīng)用更為成熟。其具有全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性導(dǎo)航定位和定時(shí)功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。根據(jù)算法模型，設(shè)計(jì)了靜態(tài)、快速靜態(tài)以及RTK 等作業(yè)模式。靜態(tài)作業(yè)模式主要用于地殼變形觀測(cè)、國(guó)家大地測(cè) 量、大壩變形觀測(cè)等高精度測(cè)量；快速靜態(tài)測(cè)量以其高效的作業(yè)效率與厘米級(jí)精度廣泛應(yīng)用于一般的工程測(cè)量；而 RTK 系統(tǒng)由 GPS 接收設(shè)備、無(wú)線電通訊設(shè)備、電子手薄及配套設(shè)備組成，整套設(shè)備在輕量化、操作簡(jiǎn)便性、實(shí)時(shí)可靠性、厘米級(jí)精度等方面的特點(diǎn)，完全可以滿足數(shù)據(jù)采集和工程放樣的要求。 GPS 系統(tǒng)包括三大部分：空間部分 — GPS 衛(wèi)星星座；地面控制部分 — 地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分 — GPS 信號(hào)接收機(jī)。 GPS 衛(wèi)星星座： 由 21 顆工作衛(wèi)星和 3 顆在軌備用衛(wèi)星組成 GPS 衛(wèi)星星座記作（ 21+3） GPS 星座。24 顆衛(wèi)星均勻分布在 6 個(gè)軌 道平面內(nèi)軌道傾角為 55 度各個(gè)軌道平面之間相距 60 度即軌道的升交點(diǎn)赤經(jīng)各相差 60 度。每個(gè)軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差 90 度一軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星超前 30度。 GPS 的基本定位原理是：衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時(shí)間信息用戶接收到這些信息后經(jīng)過(guò)計(jì)算求出接收機(jī)的三維位置三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。 GPS 系統(tǒng)具有以下主要特點(diǎn)：高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛等。 GPS RTK 的測(cè)量原理 GPS 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量（ RealTime Kinematic）簡(jiǎn)稱 RTK，又稱載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站載波相位觀測(cè)量的差分方法。需要至少兩臺(tái) GPS 接收機(jī)，在已知點(diǎn)上設(shè)置一臺(tái) GPS 接收機(jī)作為基準(zhǔn)站，并將一些必要的數(shù)據(jù)，如基準(zhǔn)站坐標(biāo)、高程、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)等輸入 GPS 手簿，一至多臺(tái) GPS 接收機(jī)設(shè)置為流動(dòng)站，共同跟蹤 4顆以上衛(wèi)星?；鶞?zhǔn)站和流動(dòng)站同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)，基準(zhǔn)站將接收到的衛(wèi)星信號(hào)通過(guò)基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)送到流動(dòng)站，流動(dòng)站將接收到的衛(wèi)星信號(hào)與基準(zhǔn)站發(fā)來(lái)的信號(hào)傳輸?shù)娇刂剖植具M(jìn)行實(shí)時(shí)差分 及平差處理，實(shí)時(shí)得到本站的坐標(biāo)和高程及其實(shí)測(cè)精度，并隨時(shí)將實(shí)測(cè)精度和預(yù)設(shè)精度指標(biāo)進(jìn) 行比較，一旦實(shí)測(cè)精度達(dá)到預(yù)設(shè)精度指標(biāo)，手簿將提示測(cè)量人員是否接受該成果，接手后手簿將測(cè)得的坐標(biāo)、高程及精度同時(shí)記錄于手簿中。 移動(dòng)站可處于靜態(tài)，也可處于動(dòng)態(tài)，可在一個(gè)固定點(diǎn)上進(jìn)行初始化后進(jìn)入動(dòng)態(tài)工作，也可以在動(dòng)態(tài)條件下進(jìn)行初始化（須有動(dòng)態(tài)初始化 OnTheFly 簡(jiǎn)稱 OTF 功能接收機(jī)）。移動(dòng)站與基準(zhǔn)站測(cè)量范圍距離一般在 15km 以內(nèi)，實(shí)時(shí)三維定位精度可達(dá)厘米級(jí)。 如圖所示： 手 數(shù)據(jù)天線 薄 動(dòng) 態(tài) GPS 接收機(jī) 數(shù)據(jù)鏈 數(shù) 流動(dòng)站 據(jù) 數(shù)據(jù)天線 GPS 接收機(jī) 數(shù)據(jù)鏈 基準(zhǔn)站 圖 測(cè)量示意圖 GPS 定位的基本原理 原理： 根據(jù)地面已知點(diǎn)坐標(biāo)，用空間距離前方交會(huì)的方法確定空中衛(wèi)星的位置，根據(jù)空中衛(wèi)星的坐標(biāo)用空間距離后方交會(huì)的方法確定地面測(cè)站點(diǎn)的位置。 ρ 1ρ 2ρ 3S1S2S3P 圖 GPS 系統(tǒng)定位原理 已知 （ X,Y,Z） s， s=1,2,3，觀測(cè)ρ 1，ρ 2，ρ 3，計(jì)算 （ X,Y,Z） p 用距離交會(huì)的方法求解 P點(diǎn)的三維坐標(biāo) （ X,Y,Z） 的觀測(cè)方程： （公式 11） 實(shí)質(zhì)： 由 GPS 接收機(jī)在某一時(shí)刻同 時(shí)接收 4 顆以上的 GPS 衛(wèi)星信號(hào)測(cè)出 GPS接收機(jī)到 GPS 衛(wèi)星的距離，根據(jù)空間距離后方交會(huì)來(lái)確定地面點(diǎn)位置。 觀測(cè)方程： 式中： 為衛(wèi)星的坐標(biāo)； 為測(cè)站的坐標(biāo) 為接收機(jī)鐘差。 21212121 )()()( ZZYYXX ???????22222222 )()()( ZZYYXX ???????23232323 )()()( ZZYYXX ???????jkjsjsjs tctcZZYYXX ??????? ??????????? 212122 )]()()[(),( jsjsjs ZYX),( ZYXkt? 控制網(wǎng)的布設(shè) 施工控制網(wǎng)的常見(jiàn)設(shè)計(jì)方法 施工控制網(wǎng)的常見(jiàn)設(shè)計(jì)方法 有： 建筑方格網(wǎng) 、 導(dǎo)線 、 邊角網(wǎng) 、 GPS 控制網(wǎng) 。這四種控制網(wǎng)的特點(diǎn)分別是：（ 1） 建筑方格 網(wǎng)布設(shè)的特點(diǎn) ： 根據(jù)工程建筑的需要按設(shè)計(jì)要求 ，建立建筑方格網(wǎng) 。 建筑方格網(wǎng)按 ” 先主軸點(diǎn)后擴(kuò)展方格點(diǎn) ” 的順序測(cè)定。加強(qiáng)建筑方格網(wǎng)的直線度和平面垂直度的檢驗(yàn)。建筑方格網(wǎng)的適用范圍 ： 地勢(shì)平坦的、建筑物眾多且布置 ， 比較規(guī)則和密集的工業(yè)場(chǎng)地 ； 新建的大中型建筑場(chǎng)地 。（ 2） 導(dǎo)線 網(wǎng) 優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)線應(yīng)用最為廣泛，布設(shè)靈活，推進(jìn)迅速，受地形限制小，邊長(zhǎng)精度分布均勻。如在平坦隱蔽、交通不便、氣候惡劣地區(qū)，采用導(dǎo)線測(cè)量法布設(shè)大地控制網(wǎng)是有利的 。 缺點(diǎn)：但導(dǎo)線測(cè)量控制面積小、檢核條件少，方位傳算誤差大。 （ 3） 邊角網(wǎng) ： 可靠并有較多的檢核條件，包括 點(diǎn)位的橫向誤差和縱向誤差，同時(shí)對(duì)控制網(wǎng)的尺度能有效的控制 。（ 4） GPS 的特點(diǎn)：① 網(wǎng)形設(shè)計(jì)具有較大靈活性，故選點(diǎn)工作較常規(guī)測(cè)量簡(jiǎn)便。但 GPS 測(cè)量又有其自身的特點(diǎn)，因此選點(diǎn)時(shí)應(yīng)滿足以下要求：點(diǎn)位應(yīng)選在交通比較方便、易于安置接收設(shè)備的地方，且視野要開(kāi)闊； GPS 點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)對(duì)電磁波接收有干擾的物體。 ② 定位精度高。 ③ 觀測(cè)時(shí)間短。 ④ 可提供三維坐標(biāo)。 ⑤ 操作簡(jiǎn)便，并且全天候作業(yè)。 GPS 公路工程獨(dú)立控制網(wǎng)建立 公路工程獨(dú)立控制網(wǎng)建立的最有效方法是采用 GPS 方法 ：按 GPS 勘測(cè)規(guī)程要求，每— 1km 間設(shè)一控制點(diǎn)， 其等級(jí)依公路等級(jí)而定。 控制網(wǎng)的布設(shè)通常在控制地物軸線附近選定兩首級(jí)控制點(diǎn)作為已知方向點(diǎn)，其連接的基線基本平行于軸線，以最有效控制施工時(shí)軸線偏離誤差，再在兩控制