浅谈GPS技术在工程测量中的应用实践.doc
上传者：十二贾氏
2022-06-06 11:06:37上传
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浅谈GPS技术在工程测量中的应用实践
【摘要】科学技术的快速发展推动了工程测绘水平的极大提升。GPS测量技术的快速发展,给工程测绘带来了革命性的变化,大大提升了工作效率和服务范围。本文对GPS在工程测绘中的实施进行了探析,供同行参考借鉴。
【关键词】GPS;工程测量;特点;应用
0.前言
近年来,随着我国经济的发展,GPS 技术应用研究的逐步深入,全球定位系统已广泛应用于工程建设领域中,在道路与桥梁的建设中发挥着重大的作用。GPS 测量通过接收卫星发射的信号并进行数据处理,且具有良好的抗干扰性和保密性。本文着重探讨一下GPS 在工程测量领域的应用。
一、全球定位系统(GPS)
全球定位系统(GPS)是“卫星授时测距导航/全球定位系统”的简称。该系统由美国国防部于1973年组织研制,历经20年,耗资近300亿美元,于1993年建设成功,主要为军事导航与定位服务。GPS利用卫星发射的无线电信号进行导航定位,具有全球性、全天候、高精度、快速实时三维导航、定位、侧速和授时功能,并具有良好的保密性和抗干扰性。GPS已成为美国导航技术现代化的重要标志,被称为本世纪继阿波罗登月计划之后的又一重大航天技术。GPS不但可以用于军事上各兵种和武器的导航定位,在民用上也具有广泛的应用。GPS定位技术的引入,引发了测绘技术的一场革命,使得测绘领域步入了一个崭新的时代。
二.GPS 构成
2.1 空间卫星星座
GPS 空间卫星星座由21 颗工作卫星和3 颗在轨备用卫星组成。24 颗卫星均匀分布在6 个轨道平面内,轨道平面的倾角为55°,卫星的平均高度为20200km,运行周期为11h58min。卫星用L 波段的两个无线电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号,导航定位信号中含有卫星的位置信息,使卫星成为一个动态的已知点。在地球的任何地点、任何时刻,在高度角15°以上,平均可同时观测到6 颗卫星,最多可达到9 颗。
2.2 地面监控站
GPS 地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个检测站组成。主控站根据各监测站对GPS 卫星的观测数据,计算各卫星的轨道参数、钟差参数等,并将这些数据编制成导航电文,传送到注入站,再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。
2.3 用户设备
GPS 用户设备由GPS 接收机、数据处理软件及其终端设备等组成。GPS 接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪卫星的运行,并对信号进行交换、放大和处理,再通过计算机和相应软件,经基线解算、网平差,求出GPS 接收机中心(测站点)的三维坐标。
三.GPS 工程测量的特点
3.1 测站之间无需通视
测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS 这一特点,使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔,以使接收GPS 卫星信号不受干扰。
3.2 定位精度高
一般双频GPS 接收机基线解精度为5mm+1ppm,而红外仪标称精度为5mm+5ppm,GPS 测量精度与红外仪相当, 但随着距离的增长,GPS 测量优越性愈加突出。大量实验证明,在小于50 公里的基线上,其相对定位精度可达12×10-6,而在10
【摘要】科学技术的快速发展推动了工程测绘水平的极大提升。GPS测量技术的快速发展,给工程测绘带来了革命性的变化,大大提升了工作效率和服务范围。本文对GPS在工程测绘中的实施进行了探析,供同行参考借鉴。
【关键词】GPS;工程测量;特点;应用
0.前言
近年来,随着我国经济的发展,GPS 技术应用研究的逐步深入,全球定位系统已广泛应用于工程建设领域中,在道路与桥梁的建设中发挥着重大的作用。GPS 测量通过接收卫星发射的信号并进行数据处理,且具有良好的抗干扰性和保密性。本文着重探讨一下GPS 在工程测量领域的应用。
一、全球定位系统(GPS)
全球定位系统(GPS)是“卫星授时测距导航/全球定位系统”的简称。该系统由美国国防部于1973年组织研制,历经20年,耗资近300亿美元,于1993年建设成功,主要为军事导航与定位服务。GPS利用卫星发射的无线电信号进行导航定位,具有全球性、全天候、高精度、快速实时三维导航、定位、侧速和授时功能,并具有良好的保密性和抗干扰性。GPS已成为美国导航技术现代化的重要标志,被称为本世纪继阿波罗登月计划之后的又一重大航天技术。GPS不但可以用于军事上各兵种和武器的导航定位,在民用上也具有广泛的应用。GPS定位技术的引入,引发了测绘技术的一场革命,使得测绘领域步入了一个崭新的时代。
二.GPS 构成
2.1 空间卫星星座
GPS 空间卫星星座由21 颗工作卫星和3 颗在轨备用卫星组成。24 颗卫星均匀分布在6 个轨道平面内,轨道平面的倾角为55°,卫星的平均高度为20200km,运行周期为11h58min。卫星用L 波段的两个无线电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号,导航定位信号中含有卫星的位置信息,使卫星成为一个动态的已知点。在地球的任何地点、任何时刻,在高度角15°以上,平均可同时观测到6 颗卫星,最多可达到9 颗。
2.2 地面监控站
GPS 地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个检测站组成。主控站根据各监测站对GPS 卫星的观测数据,计算各卫星的轨道参数、钟差参数等,并将这些数据编制成导航电文,传送到注入站,再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。
2.3 用户设备
GPS 用户设备由GPS 接收机、数据处理软件及其终端设备等组成。GPS 接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪卫星的运行,并对信号进行交换、放大和处理,再通过计算机和相应软件,经基线解算、网平差,求出GPS 接收机中心(测站点)的三维坐标。
三.GPS 工程测量的特点
3.1 测站之间无需通视
测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS 这一特点,使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔,以使接收GPS 卫星信号不受干扰。
3.2 定位精度高
一般双频GPS 接收机基线解精度为5mm+1ppm,而红外仪标称精度为5mm+5ppm,GPS 测量精度与红外仪相当, 但随着距离的增长,GPS 测量优越性愈加突出。大量实验证明,在小于50 公里的基线上,其相对定位精度可达12×10-6,而在10
浅谈GPS技术在工程测量中的应用实践
