【導(dǎo)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(shù)。經(jīng)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(shù)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(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)的傳感器和進行數(shù)據(jù)初步處理的計算機。監(jiān)控站的主要任務(wù)是取得衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)并將這。主控站設(shè)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(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)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(yīng)用廣的特點，是迄今最好的導(dǎo)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(wǎng)圖形結(jié)構(gòu)強度的優(yōu)化設(shè)計，其中包括：網(wǎng)的精度設(shè)計能力的可靠性設(shè)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(jù)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(shù)有至關(guān)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(dǎo)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(shù)，就需要分析星歷預(yù)報與實地結(jié)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(yù)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(shù)，但很難長時間鎖定衛(wèi)星；另外在 8:00 至 9:30 衛(wèi)星數(shù)不足 4 顆。這在觀測條件差的測站就很難保證精度，因此應(yīng)盡量避開 。根據(jù)星歷預(yù)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(shù)，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(yù)報 工作。所以選定此時段 為最佳觀測時，應(yīng)充分利用。另外 ,還要與實地結(jié)合，根據(jù)礦區(qū)地形分析此時段衛(wèi)星所處的方位，結(jié)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(wǎng)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(jié)合規(guī)范和以前的觀測經(jīng)驗確定 觀測工作的主要技術(shù)指標 (見表 37) 表 37 四等 GPS 相對定位測量的主要技術(shù)規(guī)定 衛(wèi)星截止高度角 15186。 同時觀測有效衛(wèi)星數(shù) ≥ 4 有效觀測衛(wèi)星總數(shù) ≥ 4 觀測時間段 ≥ 觀測時段長度 /min ≥ 10 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理 GPS 測量數(shù)據(jù)處理基本步驟：粗加工、預(yù)處理、基線解算平差處理、坐標轉(zhuǎn)換和高程轉(zhuǎn)換。這里我們只簡單介紹粗加工和預(yù)處理。 粗加工 l 原始觀測數(shù)據(jù)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(shù)據(jù) ,至少應(yīng)當(dāng)有：觀測值文件；星歷參數(shù)文件。有些接收機還另外列出了測站信息文件、電離層參數(shù)和 UTC 參數(shù)文件。 l 外業(yè)輸入數(shù)據(jù)的檢查與修改。 在讀入了觀測值數(shù)據(jù)后，就需要對觀測數(shù) 據(jù)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(shù)據(jù)預(yù)處理 為了獲得 GPS 觀測基線向量并對觀測成果進行質(zhì)量檢核，首先要進行 GPS 數(shù)據(jù)的頂處理，根據(jù)預(yù)處理結(jié)果對觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量進行分析并做出評價，以確保觀測成果和定位結(jié)果的預(yù)期精度。 GPS 網(wǎng)數(shù)據(jù)處理分基線向量解算和網(wǎng)平差兩個階段。各階段數(shù)據(jù)處理軟件均采用隨機所帶軟件。處理的主要內(nèi)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(shù)據(jù)來源、時段不同而產(chǎn)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(shù)據(jù)單位應(yīng)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(jié) 束 語 綜上所述 ,網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計，就是以實際設(shè)計效率高而且耗費少為原則。在能保證實測網(wǎng)質(zhì)量要求的前提下以最經(jīng)濟為原則，這就要合理地確定重復(fù)設(shè)站率以及具體地分配網(wǎng)點上的重復(fù)設(shè)站次數(shù)。 1. GPS 技術(shù)用于礦區(qū)測 量控制網(wǎng)的建立或改造 ,具有周期短、精度高、經(jīng)濟適用的優(yōu)點 。 2. 利用 GPS 可以一次布網(wǎng) ,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(shè)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(dǎo)，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(zhì)量得到了很大的提高。同時對給予我?guī)椭母魑幌殿I(lǐng)導(dǎo)、老師致以深深的謝意，對給予我?guī)椭乃型瑢W(xué)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(wǎng)設(shè)計與數(shù)據(jù)處理 .北京：教育科學(xué)出版社， 2020 年 [2] 徐紹銓等編著 .GPS 測量原理及應(yīng)用 [M]. 武漢大學(xué)出版社 ,2020 年 1 月 [3] 沈?qū)W標，吳向陽編著 .GPS 定位技術(shù) .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(yīng)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(yīng)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(shù)據(jù)處理 .同濟大學(xué)出版社 ,1996 年 [7] 國家質(zhì)量技術(shù)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(wǎng)優(yōu)化設(shè)計與數(shù)據(jù)處理 .江蘇省測繪學(xué)會 03 學(xué)術(shù)年會專輯 [9] 郭金運 ,徐泮林 ,王國孝 .礦區(qū) GPS 測量控制網(wǎng)實踐 .勘察科學(xué)技術(shù)。 2020 年第 3 期 [10] 甄育民 ,謝劭峰 .玉林市 GPS 控制網(wǎng)的設(shè)計 .西部探礦工程 .2020 年 5 月 [11] 劉立龍，林文介 .GPS 控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的研究 .桂林工學(xué)院學(xué)報 .2020 年 7 月