第6章全球定位系統簡介

武漢大學水利水電學院鄧念武GPS的特點主要有以下幾個方面：（1）全球地面連續覆蓋。（2）定位精度較高。（3）觀測簡便。（4）經濟效益好。6.1全球定位系統GPS的組成

1、GPS衛星星座

2、GPS衛星及其功能

GPS衛星:主體呈圓柱形，直徑為1.5m，重約843.68kg，設計壽命為7.5年。主體兩側配有能自動對日定向的雙葉太陽能板，為保證衛星正常工作提供電源，通過一個驅動系統保持衛星運轉并穩定在軌道位置。每顆衛星裝有4臺高精度原子鐘（銣鐘和銫鐘各兩臺），以保證能發射出標準頻率（穩定度為10-12～10-13），為GPS測量提供高精度的時間標準。GPS衛星的主要功能：接收和儲存由地面監控系統發射來的導航信息；接收并執行地面監控系統發送的控制指令，如調整衛星姿態和啟用備用時鐘、備用衛星等；向用戶連續不斷地發送導航與定位信息，并提供時間標準、衛星本身的空間實時位置及其它在軌衛星的概略位置。地面監控部分GPS的地面監控系統主要由分布在全球的五個地面站組成，按其功能分為主控站（MCS）、注入站（GA）和監測站（MS）三種。GPS信號接收機GPS信號接收機的任務：捕獲按一定衛星高度截止角所選擇的待測衛星的信號，跟蹤這些衛星的運行，并對接收到的GPS信號進行變換、放大和處理，以便測量出GPS信號從衛星到接收天線的傳播時間，解譯出GPS衛星所發送的導航電文，實時地計算出測站的三維位置，甚至三維速度和時間。接收機硬件和機內軟件以及GPS數據的后處理軟件包構成了完整的GPS用戶設備。GPS信號接收機的結構分為天線單元和接收單元兩大部分。GPS信號接收機根據其用途分為導航型、測地型和授時型；根據接收的衛星信號頻率可以分為單頻和雙頻接收機。6.2GPS測量原理一、WGS-84大地坐標系由于GPS是全球性的定位導航系統，其坐標系統也必須是全球性的。因為其坐標系統是通過國際協議確定的，所以通常也稱為協議地球坐標系（ConventionalTerrestrialSystem——CTS）。目前GPS測量中所使用的協議地球坐標系統稱為WGS—84世界大地坐標系（WorldGeodeticSystem）。二、GPS定位原理

1、偽距測量2、載波相位測量6.3GPS測量的實施

GPS控制網精度標準的確定

網形設計點連式邊連式網連式邊點混合連接式三角鎖（或多邊形）連接導線網形連接（環形圖）星形布設在實際布網設計時還要注意以下幾個原則：①GPS網的點與點間盡管不要求通視，但考慮到利用常規測量加密時的需要，每點最好有一個以上通視方向。②為了顧及原有城市測繪成果資料以及各種大比例尺地形圖的沿用，應采用原有城市坐標系統。對凡符合GPS網點要求的舊點，應充分利用其標石。③GPS網必須由非同步獨立觀測邊構成若干個閉合環或附合路線。各級GPS網中每個閉合環或附合路線中的邊數應符合有關規定。選點、建標志由于GPS測量測站間不要求相互通視，所以選點工作簡單。選點時除了應遠離產生磁場源的地方和保證觀測站在視場內周圍障礙物的高度角應小于10o～15o外，其它要求及建立標志同常規控制測量。GPS測量的觀測工作

1、外業觀測計劃設計2、野外觀測3、觀測數據下載及數據預處理4、內業數據處理6.4GPS的應用GPS定位技術在測量學中的應用范圍主要包括：①地