【導讀】立的第一代精密衛(wèi)星定位系統(tǒng)。本章主要介紹GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)發(fā)展的概況、特點、以及GPS定位技術。經近10年我國測繪等部門的使用表明，GPS以全天候、高精度、自動化、高效益。一場深刻的技術革命。按目前的方案，全球定位系統(tǒng)的空間部分使用24顆高度約萬千米的衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座。收集當地氣象數據的傳感器和進行數據初步處理的計算機。監(jiān)控站的主要任務是取得衛(wèi)星觀測數據并將這。主控站設在范登堡空軍基地。它對地面監(jiān)控部實行全面控制。集各監(jiān)控站對GPS衛(wèi)星的全部觀測數據，利用這些數據計算每顆GPS衛(wèi)星的軌道和衛(wèi)星鐘改正值。這種注入對每顆GPS衛(wèi)星每天進行一次，并在衛(wèi)星離開注入站作用范圍之前進行最后的注入。全球定位系統(tǒng)具有性能好、精度高、應用廣的特點，是迄今最好的導航定位系統(tǒng)。試驗表明，目前在小于50km的基線上，其相對定位精度可達1×10～2×10，而在100～500km. 對定位精度達到或優(yōu)于10。GPS網圖形結構強度的優(yōu)化設計，其中包括：網的精度設計能力的可靠性設計，

　　

【正文】 誤差隨之增大?？傊?，若 PDOP 值愈大，說明觀測條件愈差。因此，要根據實際情況選定最佳值。 GPS 定位精度與能同步跟蹤的衛(wèi)星數有至關重要的作用，若接收機有觀測到五顆衛(wèi)星以上的能力，就能把所有可能觀測到的衛(wèi)星都鎖定進行跟蹤觀測。雖然 GPS 衛(wèi)星星座共計 24 顆 (其中 21顆為可用于導航的衛(wèi)星， 3顆為活動的備用衛(wèi)星 )，在地球表面上任何地點、任何時刻，在高度角 15176。以上 均可同時觀測到 6 顆衛(wèi)星。但對于一些接收條件差，基線 向量相對較長的基線，如何保證同步跟蹤衛(wèi)星數，就需要分析星歷預報與實地結合的原理選定最佳觀測時段，以確保工作順利進行，減少作業(yè)返工量。 大同礦區(qū)星歷預報如下 (圖 36): 在選擇最佳時段時盡量避開衛(wèi)星頻繁起落時段，圖表分析得知在 9:30 至 10:00、 4:45 至 5:30 之間頻繁的起落，雖能保證衛(wèi)星數，但很難長時間鎖定衛(wèi)星；另外在 8:00 至 9:30 衛(wèi)星數不足 4 顆。這在觀測條件差的測站就很難保證精度，因此應盡量避開 。根據星歷預報的圖表分析得知在 5:00 至 8:00、 10:00 至16:30 時間段能保證穩(wěn)定地 5 顆以上衛(wèi)星數，對于一天的作業(yè)而言也便于開展 圖 36 大同礦區(qū)星歷預報 工作。所以選定此時段 為最佳觀測時，應充分利用。另外 ,還要與實地結合，根據礦區(qū)地形分析此時段衛(wèi)星所處的方位，結合實際情況制定方案。 外業(yè)作業(yè)方案 (見表 36) 表 36 GPS 控制網外業(yè)觀測方案 時段 接受機編號 最長基線 (km) 時段觀測長度（ min） I II III IV 1 點 號 1 4 3 6 30 2 4 21 9 7 60 3 21 10 8 9 30 4 37 36 19 21 30 5 38 35 36 37 30 6 33 31 34 35 30 7 30 32 33 38 60 8 29 27 32 30 60 9 28 26 31 27 30 10 24 25 28 29 45 11 16 13 17 24 30 12 5 12 16 14 60 13 1 6 2 5 30 14 7 11 12 2 30 15 8 15 13 11 30 16 20 18 17 15 20 17 26 25 18 23 20 18 34 23 20 22 20 19 22 15 10 19 30 注：觀測時段長度結合規(guī)范和以前的觀測經驗確定 觀測工作的主要技術指標 (見表 37) 表 37 四等 GPS 相對定位測量的主要技術規(guī)定 衛(wèi)星截止高度角 15186。 同時觀測有效衛(wèi)星數 ≥ 4 有效觀測衛(wèi)星總數 ≥ 4 觀測時間段 ≥ 觀測時段長度 /min ≥ 10 數據采樣間隔 5～ 15 時段中任一衛(wèi)星有效觀測 時間 /min ≥ 3 點位幾何圖形強度因子 /PDOP 8 數據處理 GPS 測量數據處理基本步驟：粗加工、預處理、基線解算平差處理、坐標轉換和高程轉換。這里我們只簡單介紹粗加工和預處理。 粗加工 l 原始觀測數據的下載。 在進行基線解算之前，首先需要從接收機上下載原始的 GPS 觀測值數據 ,至少應當有：觀測值文件；星歷參數文件。有些接收機還另外列出了測站信息文件、電離層參數和 UTC 參數文件。 l 外業(yè)輸入數據的檢查與修改。 在讀入了觀測值數據后，就需要對觀測數 據進行必要的檢查，檢查的項目包括：測站名、點號、測站坐標、天線高等。 數據預處理 為了獲得 GPS 觀測基線向量并對觀測成果進行質量檢核，首先要進行 GPS 數據的頂處理，根據預處理結果對觀測數據的質量進行分析并做出評價，以確保觀測成果和定位結果的預期精度。 GPS 網數據處理分基線向量解算和網平差兩個階段。各階段數據處理軟件均采用隨機所帶軟件。處理的主要內容有 : l GPS 衛(wèi)星軌道方程的標準化。 其目的是解決因星歷數據來源、時段不同而產生的差異衛(wèi)星軌道方程。 l 時鐘多 項式的擬合和標準化。 l 觀測值文件的標準化：各接收文件的記錄格式、類型、項目、采樣率、數據單位應統(tǒng)一。 l 對觀測值進行各種模型改正。 l 雙頻觀測相位線性合成為單頻觀測值。 l 平均計算每一個觀測點的偽距定位坐標。 4 結 束 語 綜上所述 ,網的優(yōu)化設計，就是以實際設計效率高而且耗費少為原則。在能保證實測網質量要求的前提下以最經濟為原則，這就要合理地確定重復設站率以及具體地分配網點上的重復設站次數。 1. GPS 技術用于礦區(qū)測 量控制網的建立或改造 ,具有周期短、精度高、經濟適用的優(yōu)點 。 2. 利用 GPS 可以一次布網 ,統(tǒng)一整體平差 ,便于整個礦區(qū)坐標系的統(tǒng)一 。 3. 采用本文的作業(yè)設計方案進行外業(yè)施測 ,時間短 ,觀測費用低 ,而且精度高 ,可靠性強。 致 謝 非常感謝 老師在百忙之中對我進行悉心的指導，耐心的講解，在論文編寫過程中始終給予我極大的幫助，仔細審閱了我的論文并提出了許多寶貴的修改意見，使我的論文質量得到了很大的提高。同時對給予我?guī)椭母魑幌殿I導、老師致以深深的謝意，對給予我?guī)椭乃型瑢W表示衷心的 感謝！ 由于本人的能力有限，在許多方面存在不足，加之編寫時間的倉促，論文中難免有錯誤與不足之處，懇請各位老師批評指正。 主要參考文獻 [1] 趙長勝編著 .GPS 控制網設計與數據處理 .北京：教育科學出版社， 2020 年 [2] 徐紹銓等編著 .GPS 測量原理及應用 [M]. 武漢大學出版社 ,2020 年 1 月 [3] 沈學標，吳向陽編著 .GPS 定位技術 .中國 建筑 工業(yè)出版社 ,2020 年 7 月 [4] 劉基余等編著 .全球衛(wèi)量定位原理與應用 [M]. 北京 :測繪出版社 ,1993 年 1 月 [5] 周忠謨等編著 .衛(wèi)星測量原理與應用 [M]. 北京 :測繪出版社 ,1999 年 [6] 劉大杰 , 施一民等編著 .全球定位系統(tǒng) ( GPS)的原理與數據處理 .同濟大學出版社 ,1996 年 [7] 國家質量技術監(jiān)督局 .全球定位系統(tǒng)（ GPS）測量規(guī)范（ GB/T18314— 2020） .2020年 3月 [8] 趙長勝 . GPS 控制網優(yōu)化設計與數據處理 .江蘇省測繪學會 03 學術年會專輯 [9] 郭金運 ,徐泮林 ,王國孝 .礦區(qū) GPS 測量控制網實踐 .勘察科學技術。 2020 年第 3 期 [10] 甄育民 ,謝劭峰 .玉林市 GPS 控制網的設計 .西部探礦工程 .2020 年 5 月 [11] 劉立龍，林文介 .GPS 控制網優(yōu)化設計的研究 .桂林工學院學報 .2020 年 7 月