-0-目錄第一章GPS測量原理.-1-一GPS簡介.-1-二GPS的組成.-1-1、空間衛星部分.-1-2、地面監控部分.-1-3、用戶接收部分.-2-三GPS信號.-2-四GPS誤差.-2-1與GPS衛星有關的因素.-3-2與信號傳播有關的誤差.-3-3儀器本身的誤差.-3-五坐標系統.-4-1坐標系的分類.-4-2GPS測量中常用的坐標系統.-5-六GPS工作原理.-5-1衛星三角測量.-5-2衛星測距碼.-6-3精確的時間.-6-4衛星的分布.-6-5誤差的調整.-7-七差分原理.-7-1GPS差分定位技術.-7-2差分GPS定位原理.-7-3差分GPS定位的種類.-7-八GPS系統應用.-8-九專業術語介紹.-8-第二章接收機硬件設備介紹.-12-一GPSPATHFINDERPROXT/XH.-12-二GEO手持系列（GEOXH/XT/XM）.-12-三GPSRECONCARD.-14-四GPSPATHFINDERXB.-14-五GPSPATHFINDERXC.-14-六JUNOST.-14-第三章TERRASYNC野外采集軟件.-15-一什么是TERRASYNC軟件.-16-二TERRASYNC安裝.-16-1ActiveSync程序.-16-2在GeoCE移動設備上安裝TerraSync程序.-16-3在CE設備上安裝中文語言包.-19-4TerraSyncUpdater實用程序.-19-三TERRASYNC軟件區域.-20-1TerraSync軟件的五個組成區域.-20-2區域結構.-21-3各區域菜單介紹.-23-（1）安裝.-23-（2）狀態.-25-（3）數據.-27-（4）導航.-29-（5）地圖.-30-四TERRASYNC軟件各功能.-30-1查看GPS狀態：.-30-2配置GPS滑標：.-31-3采集新數據.-31-4更新數據.-34-5記錄平均頂點.-34-6選擇對應的坐標系統.-35-7圖形區域各界面按鍵功能：.-36-8設置和清除導航起點和目標.-39-9采集要素時的選項描述.-40-10更新位置.-42-第四章移動設備硬軟件操作的注意事項.-42-一死機的處理.-42-二TERRASYNC軟件鏈接文件的丟失.-43-三TERRASYNC軟件的圖形菜單無法顯示其信息.-43-四屏幕的校準.-43-五快捷鍵的設置.-44-六TERRASYNC軟件數據所在的目錄.-44-七TERRASYNC軟件.-45-八ACTIVESYNC的連接.-46-九如何使面積單位和數值正常顯示.-46-第五章GPSPATHFINDEROFFICE后處理軟件.-47-一GPSPATHFINDEROFFICE軟件的安裝.-48-二啟動GPSPATHFINDEROFFICESOFTWARE軟件.-53-三GPS采集數據.-64-四PATHFINDEROFFICE軟件的各功能.-66-1-第一章GPS測量原理一GPS簡介GPS是英文NavigationSatelliteTimingandRanging/GlobalPositioningSystem的字頭縮寫詞NAVSTAR/GPS的簡稱，它的含義是利用導航衛星進行測時和測距，以構成全球定位系統。它是美軍70年代初在“子午衛星導航定位系統NNSS系統”的技術上發展而起的具有全球性、全能性（陸地、海洋、航空與航天）、全天候性優勢的導航定位、定時、測速系統。利用該系統，用戶可以在全球范圍內實現全天候、連續、實時的三維導航定位和測速；另外，利用該系統，用戶還能夠進行高精度的時間傳遞和高精度的精密定位。二GPS的組成1973年12月，美國國防部正式批準陸海空三軍共同研制導航全球定位系統-全球定位系統（GPS）。整套GPS定位系統由三個部分組成的，即由GPS衛星組成的空中部分、由若干地面站組成的地面監控系統、以接收機為主體的用戶設備。三者有各自獨立的功能和作用，但又是有機地配合而缺一不可的整體系統。1、空間衛星部分GPS的空間部分由24顆GPS工作衛星所組成，這些GPS工作衛星共同組成了GPS衛星星座，其中21顆為用于導航的衛星，3顆為活動備用衛星。這24顆衛星分布在6個傾角為55,高度約為20000公里的高空軌道上繞地球運行。衛星的運行周期約為12恒星時。完整的工作衛星星座保證在全球各地可以隨時觀測到4-8顆高度角為15以上的衛星,若高度角在5則可達到12顆衛星。每顆GPS工作衛星都發出用于導航定位的信號。GPS用戶正是利用這些信號來進行工作。2、地面監控部分GPS的控制部分由分布在全球的若干個跟蹤站所組成的監控系統構成，根據其作用不同，這些跟蹤站又被分為主控站、監控站和注入站。（1）主控站的作用：主控站擁有大型電子計算機，用作為主體的數據采集、計算、傳輸、診斷、編輯等工作，-2-它完成下列功能:A、采集數據：主控站采集各監控站所測得的偽距和積分多普勒觀測值、氣象要素、衛星時鐘和工作狀態的數據、監測站自身的狀態數據等B、編輯導航電文（衛星星歷、時鐘改正數、狀態數據及大氣改正數）并送入注入站。C、診斷地面支撐系統的協調工作、診斷衛星健康狀況并向用戶指示的功能。D、調整衛星誤差。（2）監控站的作用：監測站的主要任務是對每顆衛星進行觀測，并向主控站提供觀測數據。每個監控站配有GPS接收機，對每顆衛星長年連續不斷地進行觀測，每6秒進行一次偽距測量和積分多普勒觀測，采集氣象要素等數據。監測站是一種無人值守的數據采集中心，受主控站的控制，定時將觀測數據送往主控站。（3）注入站的作用：主控站將編輯的衛星電文傳送到位于三大洋的三個注入站，定時將這些信息注入各個衛星，然后由GPS衛星發送給廣大用戶。3、用戶接收部分GPS用戶部分由GPS接收機（移動站、基準站等）、數據處理軟件及相應用戶設備,如計算機氣象儀器等所組成。它的作用是接收GPS衛星所發出的信號，利用這些信號進行導航定位等工作。三GPS信號GPS導航定位系統屬于無線電導航定位系統，用戶只需通過接收設備接收衛星播的信號就能測定衛星信號傳播時間延遲或相位延遲,解算出接收機與GPS衛星間的距離（稱為偽距），確定接收機位置。GPS衛星發射兩種頻率的載波信號-偽隨機碼，即頻率為1575.42MHz的L1載波和頻率為1227.60HMz的L2載波，它們的頻率分別是基本頻率10.23MHz的154倍和120倍，它們的波長分別為19.03cm和24.42cm。在L1和L2上又分別調制著多種信號，這些信號主要有：1、C/A碼：C/A碼又被稱為粗捕獲碼，它被調制在L1載波上，C/A碼是普通用戶用以測定接收機到衛星間的距離的一種主要的信號。2、P碼：P碼又被稱為精碼，它被調制在L1和L2載波上，一般用戶無法利用P碼來進行導航定位。3、Y碼：P碼與W碼進行模二相加生成保密的Y碼。4、導航信息：導航信息被調制在L1載波上，其信號頻率為50Hz，包含有GPS衛星的軌道參數、衛星鐘改正數和其它一些系統參數。用戶一般需要利用此導航信息來計算某一時刻GPS衛星在地球軌道上的位置，導航信息也被稱為廣播星歷。四GPS誤差-3-利用GPS定位時，GPS衛星播發的信號受各種因素影響，使得測量結果產生誤差，精度下降。影響GPS定位精度的因素可分為下列幾個方面：1與GPS衛星有關的因素（1）SA政策:美國政府從其國家利益出發，通過對導航電文采用技術、對GPS衛星基準頻率加入高頻抖動（技術）、對P碼采用譯密技術（P碼經過譯密技術處理成Y碼-反電子欺騙AS政策），人為降低普通用戶利用GPS進行導航定位時的精度。單機定位誤差達100m。現已取消SA政策，單機誤差約15m。（2）衛星星歷誤差:衛星星歷是GPS衛星定位中的重要數據。衛星星歷是由地面監控站跟蹤監測GPS衛星測定的。由于地面監控站測試的誤差以及衛星在空中運行受到多種攝動力影響，地面監測站難以充分可靠地測定這些作用力的影響，使得測定的衛星軌道會有誤差。（3）衛星鐘差:衛星鐘差是GPS衛星上所安裝的原子鐘的鐘面時與GPS標準時間之間會有偏差和漂移，并且隨著時間的推移而發生變化。而GPS定位所需要的觀測量都是以精密測時為依據，衛星鐘差會對偽碼測距和載波相位測量產生誤差。當衛星鐘差總量達到1ms時，產生的等效距離誤差可達300KM（4）地球自轉的影響：GPS定位采用的坐標是協議地球坐標系，地面接收到衛星信號時與地球固連的協議坐標系相對于衛星發射瞬間的位置已產生了旋轉(繞Z軸旋轉)，這樣接收到的衛星信號會有時間延遲。（衛星發送信號瞬間坐標與接收機接收的瞬間坐標產生位置上的旋轉）。（5）發射天線相位中心偏差:發射天線相位中心偏差是GPS衛星上信號發射天線的標稱相位中心與其真實相位中心之間的差異。2與信號傳播有關的誤差（1）電離層延遲:地球周圍的電離層對電磁波的折射效應，使得GPS信號的傳播速度發生變化，這種變化稱為電離層延遲。（2）對流層延遲:由于地球周圍的對流層對電磁波的折射效應，使得GPS信號的傳播速度發生變化，這種變化稱為對流層延遲。（3）多路徑效應:由于接收機周圍環境的影響，使得接收機所接收到的衛星信號中還包含有各種反射和折射信號的影響，這些信號會相互疊加，這就是所謂的多路徑效應。3儀器本身的誤差（1）接收機鐘差:接收機石英鐘與衛星的原子鐘鐘面時間的誤差。（2）接收機天線相位中心偏差:GPS接收機天線的標稱相位中心與其真實的相位中心之間的差異。-4-（3）接收機軟件和硬件造成的誤差:在進行GPS定位時，定位結果還會受到諸如處理與控制軟件和硬件等的影響。4其他方面影響（1）GPS控制部分人為或計算機造成的影響:由于GPS控制部分的問題或用戶在進行數據處理時引入的誤差等。（2）數據處理軟件的影響:數據處理軟件的算法不完善對定位結果的影響。五坐標系統1坐標系的分類所謂坐標系指的是描述空間位置的表達形式，即采用什么方法來表示空間位置。如直角坐標系、極坐標系等。在測量中，常用的坐標系有以下幾種：（1）空間