【正文】 ................................................. 56 第二節(jié) 程序界面及代 碼 ..................................................................................... 57 外文資料 ............................................................................................................................. 64 iv Theodolites (1) ........................................................................................................ 64 Surveying Instruments ............................................................................................ 68 參考文獻 ............................................................................................................................. 80 致 謝 ................................................................................................................................. 81 v 太原理工大學 陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 第一篇 GPS定位系統(tǒng)在公路工程控制測量中的應用 第一章 緒論 第一節(jié) GPS全球定位系統(tǒng)的概念 一、 概念 GPS即全球定位系統(tǒng)（ Global Positioning System）是美國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng) ,是美國從上世紀 70年代開始研制，歷時 20年，耗資 200億美元，在子午儀衛(wèi)星導航系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的，它采納了子午儀系統(tǒng)的成功經驗。 control measurement。 關鍵詞： GPS； 307國道工程；控制測量；視距測量； i Abstract GPS is global positioning system from the United States in the 1970s started to develop, which lasted 20 years, the cost of 20 billion . dollars in the second generation of satellite navigation systems, the current, GPS technology has been widely used in geodesy, resource exploration, crustal movement, Cadastral, and other fields, particularly in the areas of measurement. In this paper, the GPS feature of the development and application, GPS and the position of principle, field measurement, workflow, GPS baseline solution, such as the basic principle. GPS measurements in accordance with the technical characteristics, on the GPS in 307 countries, the actual measurement of work. The second part mainly on the principle of measuring the lineofsight, and then thehorizon measured in accordance with the principles prepared by thehorizon measured in the threehorizon calculated as follows: tilthorizon, the height difference, levelhorizon. Key words: GPS。GPS即全球定位系統(tǒng)是美國從上世紀 70年代開始研制，歷時 20年，耗資 200億美元的美國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)，當前， GPS技術已廣泛應 用于大地測量、資源勘查、地殼運動、地籍測量等領域，特別是在測量領域。 第二部分主要講述了視距測量的原理，然后根據視距測量的原理編寫了用視距測量中的三種視距計算方法：傾斜視距、三角高差、水平視距。 307 National Road project。 thehorizon measurementmeasurement。于 1994 年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng) 。 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 組成衛(wèi)星星座。衛(wèi)星的分布使得在全球的任何地方，任何時間都可觀測到四顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖形。其應用技術已遍及國民經濟的各個領域。 二、 GPS系統(tǒng)的特點 GPS系統(tǒng)的特點：高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應用廣泛等。在 3001500M工程精密定位中， 1小時以上觀測的解 1 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 其平面位置誤差小于 1mm，與 ME5000 電磁波測距儀測定得邊長比較，其邊長較差最大為 ,校差中誤差為 。由于無需點間通視，點位位置可根據需要，可稀可密，使選點工作甚為靈活，也可 省去經典大地網中的傳算點、過渡點的測量工作。 GPS可同時精確測定測站點的三維坐標。 操作簡便 隨著 GPS接收機不斷改進，自動化程度越來越高，有的已達 “傻瓜化 ”的程度；接收機的體積越來越小，重量越來越輕，極大地減輕測量工作者的工作緊張程度和勞動強度。 全天候作業(yè) 目前 GPS觀測可在一天 24小時內的任何時間進行 ,不受陰天黑夜、起霧刮風、下雨下雪等氣候的影響。測速的精度可達 ，測時的精度可達幾十毫微秒。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。因此， GPS系統(tǒng)展現(xiàn)了極其廣闊的應用前景 2 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 第二節(jié) GPS定位技術的應用現(xiàn)狀 如人們所說： GPS 的應用，僅受人們的想象力制約。許多領域也由于 GPS 的出現(xiàn)而產生革命性變化。 一、 GPS的應用按其使用領域簡單介紹如下 GPS應用于測量 GPS技術給測繪界帶來了一場革命。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 。 全天候操作 。測量結果統(tǒng)一在 WGS84 坐標下，信息自動接收、存儲，減少繁瑣的中間處理環(huán)節(jié)。 GPS應用于交通 出租車、租車服務、物流配送等行業(yè)利用 GPS 技術對車輛進行跟蹤、調度管理，合理分布車輛，以最快的速度響應用戶的乘車貨送請求，降低能源消耗，節(jié)省運行成本。 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。特種車輛（如運鈔車）等，可對突發(fā)事件進行報警 、定位，將損失降到最低。裝有 GPS裝置的漁船，在發(fā)生險情時，可及時定位、報警，使之能更快更即使地獲得救援。該方法利用 GPS 進行農田信息定位獲取，包括產量監(jiān)測、土樣采集等，計算機系統(tǒng)通過對數(shù)據的分析處理，決策出農田地塊的管理措 施，把產量和土壤狀態(tài)信息裝入帶有 GPS 設備的噴施器中，從而精確地給農田地塊施肥、噴藥。 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。 二、 我國的 GPS定位技術應用情況 2020年 2月，國家計委提出 “衛(wèi)星導航應用產業(yè)化專項 ”，其目標是在 “十五 ”末期，形成一個市場規(guī)模超過百億元的新產業(yè)。接收機主板產量超過 100萬套，行業(yè)總產值超過 100億元（約占世界市場份額的 4%）。在基礎產品上，芯片組與主機板等將從目前的全部依賴進口變?yōu)樽灾鳟a品占 60%以上。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。近年來，日本、歐盟、美國采取謹慎而積極的進軍姿態(tài)，爭先恐后進入中國市場。 4 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 三、 前景 據專家預測，今后幾年內 GPS 在通信、大氣探測、 精細農業(yè)以及環(huán)保等領域中也將得到廣泛的應用， GPS將進入各行各業(yè)。到那時侯人們不僅能方便地獲得時間信息而且能方便地獲得三維位置和三維速度信息，從而深刻地改變人們的生活方式。 5 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 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。太陽能電池為衛(wèi)星提供工作用電。衛(wèi)星上帶有燃料和噴管，可在地面控制下調整自己的運行軌道。 衛(wèi)星星座： 發(fā)射入軌能正常工作的 GPS 衛(wèi)星集合城 GPS 衛(wèi)星星座。這些衛(wèi)星分布在三個傾角為 63176。相鄰軌道的升交點赤經之差為 120176。軌道的長半徑為 26560km，衛(wèi)星的運行周期為 12h（恒星時）。 GPS衛(wèi)星總數(shù)削減為 18顆軌道傾角改為 60176。其余參數(shù)保持不變。為解決上述問題，經反復研究和修改后，最終又將衛(wèi)星總數(shù)恢復為 24顆。時，上述衛(wèi)星星座能保證位于任一地點的用戶在任一時刻同時觀測到 48 顆衛(wèi)星；當截止高度角取 10176。時，最多能同時觀測到 12棵 GPS衛(wèi)星； 6 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 2020年底 GPS衛(wèi)星星座由 23顆 Block II衛(wèi)星和 Block IIA衛(wèi)星，以及 5顆 Block IIR衛(wèi)星組成。 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。