GPS全球卫星定位系统及其在测量中的应用.pdfVIP

第17卷第3期 开封大学学报 Vol17 No3 型i堡!旦 ：!型!!：!!!!些!!坚型!!!墼至 黧g：型3_：： GPS全球卫星定位系统及其在测量中的应用 周建郑1，任伟2 (1黄河永利职业技术学院测绘最，河南开封475001；2开封大学建筑工程系，河南开封475004) 摘要：介绍了全球定住系统(GPs)的建立以厦在我国大地控制测量中的应用，并对GPS定 位网的图形设计以及GPS测量的外业实施、观测计划的主要任务、GPS测量的内业计算等作了较 详细的介绍。 关键词：GPS；定位网；星座；基线；网平差 中图分类号：P228．4 文献标识码：A 引言 全球定位系统(Global sysL卜GPs)是美国国防部研制的全球性、全天候、连续的卫星无线电导航系 Positioning 统，在1994年全面建成，它可提供实时的三维位置、三维速度和高精度的时间信息，还为测绘工作提供丁一个崭新的定 位测量手段。由于GPS定位技术具有精度高、速度快、成本低的显著优点．因而在城市控制网与工程控制网的建立、更 新与改造中得到了目益广泛的应用。 2 GPS全球定位系统的建立 卫星星座、地面控制和监测站、用户设备三大部分。 2．1 GPS卫星星座 GPS卫星星座的基本参数是：卫星颗数为21+3(21颗工作卫星，3颗备用卫星)，6个卫星轨道面，卫星高度为 顶时，卫星的可见时间为5小时，在地球表面上任何地点任何时刻，高度角15。以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可 达11颗卫星。 2．2 GPS地面监控系统 GIS的地面监控系统，目前主要由分布在全球的5个地面站组成，其中包括卫星主控站、监测站和注入站。 (1)主控站1个(科罗拉多) 主要任务是：根据所有观测资料编算各卫星的星历、卫星钟差和大气层的修正参数，提供全球定位系统的时间基准． 词整卫星运行姿态，启用备用卫星。 (2)监测站5个(夏威夷、科罗拉多、阿松森群岛、迭哥伽西亚、卡瓦加兰) 主要任务是：对GPS卫星进行连续观测，以采集数据和监测卫星的工作状况．经计算机初步处理后，将数据传输到 主控站。 【3)注入站3个(弼松森群岛、迭哥伽西亚、卡瓦加兰) 主要任务是：在主控站的控制下，将主控站编算的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令等，注入到相应的卫星 存储系统，并监测注人信息的正确性。 23 GPS用户设备部分 ． 用户设备的主要任务是，接收GPS信号．以获取必要的定位信息及观测量，经数据处理完成定位工作。 收稿日期：2003—04—09 作者简介：周建郑(1954一)，男，河南镇平县人，高级讲师，主要从事GPS、工程测量的教学与研究工作。 万方数据 用户设备上要南GPS接收机硬什和数据处理软件、计算机及其终端设备组成。GPS接收机硬件．一般包括主机、天 线和电源，也有将主机和天线制作成一个整体的，观测时将其安置在测站点上． D。 D，单频接收机在一定距离内精度可达10mm+2ppm 用于精密相对定位时．其双频接收机精度可达5mm+Ippm 3 GPS定位测量的设计 GP8定位测量与常规测量类似．在实际工作中也可划分为方案没计、外业实施及内业处理等三个阶段。 31 GPS测量的技术设计 GPS定位测量的技术没计是进{iGPS定位的基本[作，它是依据国家有天规范(规程)及GPS网的用途和用户的 要求对测量1作的网形、精度及基准等的具体设计。 在GPS方案设计时，依据测量任务书提出的GPS网的精度、密度和经济指标，结台规范(规程)规定，通过现场踏 勘，具体确定各点间的连接方法，各点设站观测的次数、时段长短等布网观测方案。用于城市或工程的GPS控制网可参 照1997年建设部发布