静态GPS 介绍及静态作业、数据处理流程



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1、广州中海达卫星导航技术股份有限公司 2013新员工培训目目 录录 一、一、静态静态GPSGPS工作工作原理原理 二、二、静态静态GPSGPS工程工程运用运用 三三、GPSGPS与常规控制测量的优势与常规控制测量的优势 四、四、静态静态GPSGPS操作流程操作流程 五、五、注意事项注意事项 将静态机的GPS接收天线长时间静止不动架设在待测点位上,按一定的采样间隔采集由卫星发射过来的观测文件和星历文件。之后,用静态后处理软件对观测文件和星历文件进行基线解算、网平差等后续工作。静态定位是确定在WGS84坐标系下的经纬度,然后在内业中平差。 1 1静态静态GPSGPS工作原理工作原理1 1、绝对定位(
2、单点定位)、绝对定位(单点定位)2 2、静态相对定位、静态相对定位3 3、快速静态相对测量、快速静态相对测量4 4、动态后差分(仅限带遥控器的静态机)、动态后差分(仅限带遥控器的静态机)2静态机工程运用静态机工程运用 绝对定位又称单点定位,是在坐标系中,利用伪距测量确定观测站相对地球质心绝对位置的方法。其实质就是空间距离的后方交会。其优点是只需一台接收机即可独立确定待求点的绝对坐标,精度一般1530米。可用于旅游,汽车、飞机、轮船等导航 。 伪距:卫星发射的测距码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得到的量测距离。绝对定位绝对定位2静态机工程运用静态机工程运用 静态相对定位是在坐标系中,利
3、用载波相位确定观测站与某一地面参考点之间的相对位置,或两测站之间的相对位置。也就是我们通常所说的静态测量。测量时必须使用两台或两台以上的接收机分别摆在不同的测站上,两两测站之间至少要有4颗共同卫星,同步做一定时间的静止观测。其精度经静态后处理软件处理后可达: 平面(5mm+1ppm) 高程(10mm+1ppm) 其主要用于建各种控制网、长距离 导线测量和变形监测。静态相对定位静态相对定位2静态机工程运用静态机工程运用两两测站之间至少两两测站之间至少4颗共同卫星颗共同卫星2静态机工程运用静态机工程运用 采用快速逼近模糊度技术,观测时间可以缩短为静态相对测量的1/31/2。一般适用于等级较低、精度
4、不高的控制网和导线点。操作方法与静态相对测量一样。精度为: 平面(10mm+1ppm) 高程(15mm+1ppm)快速静态相对测量快速静态相对测量2静态机工程运用静态机工程运用 动态后差分又称准动态相对定位(即走走停停法)。测量时一台摆在固定点上不动,其他接收机配合无线遥控器以1N秒进行待测点采集。与RTK作业不同的是:RTK需要差分数据链,能实时得出待测点的坐标;而动态后差分不需要差分数据链,其坐标必须经过动态后差分软件处理才能得出。精度13米。适合于GIS数据采集,森林、土地等面积测量。动态后差分动态后差分(仅限带遥控器的静态机)(仅限带遥控器的静态机)2静态机工程运用静态机工程运用基准站
5、移动站后差分模式示意图:2静态机工程运用静态机工程运用3 3 静态静态GPSGPS与常规控制测量的优势与常规控制测量的优势1、定位精度高2、测站之间无需通视3、全天候作业4、效率高、观测时间短5、节省大量人力、物力6、操作简单 1、选点和埋石、制定观测计划 2、野外观测野外观测 3、数据的下载 4、静态GPS数据处理 4 4 静态静态GPSGPS操作操作流程流程1.选点和埋石、制定观测计划 选点选点:观测站位置的选择。在:观测站位置的选择。在GPSGPS测量中并不要求观测站测量中并不要求观测站之间相互通视,网的图形选择也比较灵活,因此选点比经之间相互通视,网的图形选择也比较灵活,因此选点比经典
6、控制测量简便得多。典控制测量简便得多。 埋石埋石:在:在GPSGPS测量中,网点一般应设置具有中心标志的标测量中,网点一般应设置具有中心标志的标石,以精确标志点位。具体标石类型及其适用级别可参照石,以精确标志点位。具体标石类型及其适用级别可参照全球定位系统(全球定位系统(GPSGPS)测量规范)测量规范。 制定观测计划制定观测计划在施测前,建议用户根据网的布设方案、规在施测前,建议用户根据网的布设方案、规模的大小、精度要求、模的大小、精度要求、GPSGPS卫星星座、参与作业的卫星星座、参与作业的GPSGPS数量数量以及后勤保障条件(交通、通信)等,制定观测计划:以及后勤保障条件(交通、通信)等
7、,制定观测计划:1 1、确定工作量、确定工作量、2 2是否采用分区观测是否采用分区观测 、3、选择观测时段选择观测时段 4 4、确定观测进程及调度、确定观测进程及调度4 4 静态静态GPSGPS操作操作流程流程GPS基线向量网的设计原则 为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量,要求测站上空应尽可能的开阔,在1015高度角以上不能有成片的障碍物。 为避免或减少多路径效应的发生,测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物,如高层建筑、成片水域等。 为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰,在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源,如大功率无线电发射设施、高压输电线等。 为便于观测作业和今
8、后的应用,测站应选在交通便利,上点方便的地方。 测站应选择在易于保存的地方。1.1.选点的原则选点的原则选点注意事项选点注意事项151515151515高度角以上不能有成片的障碍物高度角以上不能有成片的障碍物1 1为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量,要求测为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量,要求测站上空应尽可能的开阔,在站上空应尽可能的开阔,在1515高度角以上不能有成片的障碍高度角以上不能有成片的障碍物物。4 4 静态静态GPSGPS操作操作流程流程2 2为减少各种电磁波对为减少各种电磁波对GPSGPS卫星信号的干扰,在测站周卫星信号的干扰,在测站周围约围约200m200m的
9、范围内不能有强电磁波干扰,如电视塔、的范围内不能有强电磁波干扰,如电视塔、微波站、高压输电线微波站、高压输电线。选点注意事项选点注意事项4 4 静态静态GPSGPS操作操作流程流程3 3为避免或减少多路径效应的发生,测站应远离对电磁为避免或减少多路径效应的发生,测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物,如高层建筑、成片水波信号反射强烈的地形、地物,如高层建筑、成片水域等。域等。选点注意事项选点注意事项4 4 静态静态GPSGPS操作操作流程流程多路径效应 在GPS测量中,如果测站周围的反射物所反射的卫星信号(反射波)进入接收机天线,这就将和直接来自卫星的信号(直接波)产生干涉,从而使测量值偏
10、离真值,产生所谓的多路径误差。这种由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应被称作多路径效应。4 4 静态静态GPSGPS操作操作流程流程4为便于观测作业和今后的使用,测站应选在交通便利、上点方便且易于保存的地方。? 对于控制网中的一些特殊点,如已知点、某些待测点根本无法满足13条的选点要求而又必须测量的情况下,我们可以适当的延长观测时间及事先通过星历预报软件预测当地条件下的卫星运行情况,选择无遮挡方向卫星多的时候进行静态观测。选点注意事项选点注意事项4 4 静态静态GPSGPS操作操作流程流程1 1、摆站:对中、整平、摆站:对中、整平2 2、量取仪器高、量取仪器高( (斜高或垂直高斜高或垂直高