第三章GPS静态定位在测量中的应用

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第一篇:第三章GPS静态定位在测量中的应用

第三章GPS静态定位在测量中的应用 目前,GPS静态定位在测量中被广泛地用于大地测量、工程测量、地籍测量、物探测量及各种类型的变形监测等,在以上这些应用中,其主要还是用于建立各种级别、不同用途的控制网。

第1节 GPS静态定位在测量中的应用

GPS静态定位在测量中主要用于测定各种用途的控制点。其中,较为常见的方面是利用GPS建立各种类型和等级的控制网,在这些方面,GPS技术已基本上取代了常规的测量方法,成为了主要手段。较之于常规方法,GPS在布设控制网方面具有以下一些特点: 测量精度高

GPS观测的精度要明显高于一般的常规测量手段,GPS基线向量的相对精度一般在105~109之间,这是普通测量方法很难达到的。

选点灵活、不需要造标、费用低

GPS测量,不要求测站间相互通视,不需要建造觇标,作业成本低,大大降低了布网费用。

全天侯作业

在任何时间、任何气候条件下,均可以进行GPS观测,大大方便了测量作业,有利于按时、高效地完成控制网的布设。

观测时间短

采用GPS布设一般等级的控制网时,在每个测站上的观测时间一般在1~2个小时左右,采用快速静态定位的方法,观测时间更短。

观测、处理自动化

采用GPS布设控制网,观测工程和数据处理过程均是高度自动化的。

第2节 布设GPS基线向量网的工作步骤

布设GPS基线向量网主要分测前、测中和测后三个阶段进行。

一、测前工作

项目的提出

一项GPS测量工程项目,往往是由工程发包方、上级主管部门或其他单位或部门提出,由GPS测量队伍具体实施。对于一项GPS测量工程项目,一般有如下一些要求: 测区位置及其范围

测区的地理位置、范围,控制网的控制面积。

用途和精度等级

控制网将用于何种目的,其精度要求是多少,要求达到何种等级。

点位分布及点的数量

控制网的点位分布、点的数量及密度要求,是否有对点位分布有特殊要求的区域。提交成果的内容

用户需要提交哪些成果,所提交的坐标成果分别属于哪些坐标系,所提交的高程成果分别属于哪些高程系统,除了提交最终的结果外,是否还需要提交原始数据或中间数据等。

时限要求

对提交成果的时限要求,即何时是提交成果的最后期限。

投资经费。

对工程的经费投入数量。

技术设计

负责GPS测量的单位在获得了测量任务后,需要根据项目要求和相关技术规范进行测量工程的技术设计。关于技术设计的具体内容将在错误!未找到引用源。中作详细介绍。

测绘资料的搜集与整理

在开始进行外业测量之前,现有测绘资料的搜集与整理也是一项极其重要的工作。需要收集整理的资料主要包括测区及周边地区可利用的已知点的相关资料(点之记、坐标等)和测区的地形图等。

仪器的检验

对将用于测量的各种仪器包括GPS接收机及相关设备、气象仪器等进行检验,以确保它们能够正常工作。

踏勘、选点埋石

在完成技术设计和测绘资料的搜集与整理后,需要根据技术设计的要求对测区进行踏勘,并进行选点埋石工作。

二、测量实施

实地了解测区情况

由于在很多情况下,选点埋石和测量是分别由两个不同的队伍或两批不同的人员完成的,因此,当负责GPS测量作业的队伍到达测区后,需要先对测区的情况作一个详细的了解。主要需要了解的内容包括点位情况(点的位置、上点的难度等)、测区内经济发展状况、民风民俗、交通状况、测量人员生活安排等。这些对于今后测量工作的开展是非常重要的。

卫星状况预报

根据测区的地理位置,以及最新的卫星星历,对卫星状况进行预报,作为选择合适的观测时间段的依据。所需预报的卫星状况有卫星的可见性、可供观测的卫星星座、随时间变化的PDOP值、随时间变化的RDOP值等。对于个别有较多或较大障碍物的测站,需要评估障碍物对GPS观测可能产生的不良影响。

确定作业方案

根据卫星状况、测量作业的进展情况、以及测区的实际情况,确定出具体的作业方案,以作业指令的形式下达给各个作业小组,根据情况,作业指令可逐天下达,也可一次下达多天的指令。作业方案的内容包括作业小组的分组情况,GPS观测的时间段以及测站等。

外业观测

各GPS观测小组在得到作业指挥员所下达的作业指令后,应严格按照作业指令的要求进行外业观测。在进行外业观测时,外业观测人员除了严格按照作业规范、作业指令进行操作外,还要根据一些特殊情况,灵活地采取应对措施。在外业中常见的情况有不能按时开机、仪器故障和电源故障等。

数据传输与转储

在一段外业观测结束后,应及时地将观测数据传输到计算机中,并根据要求进行备份,在数据传输时需要对照外业观测记录手簿,检查所输入的记录是否正确。数据传输与转储应根据条件,及时进行。

基线处理与质量评估

对所获得的外业数据及时地进行处理,解算出基线向量,并对解算结果进行质量评估。作业指挥员需要根据基线解算情况作下一步GPS观测作业的安排。

重复确定作业方案、外业观测、数据传输与转储与基线处理与质量评估四步,直至完成所有GPS观测工作。

三、测后工作

结果分析(网平差处理与质量评估)

对外业观测所得到的基线向量进行质量检验,并对由合格的基线向量所构建成的GPS基线向量网进行平差解算,得出网中各点的坐标成果。如果需要利用GPS测定网中各点的正高或正常高,还需要进行高程拟合。

技术总结

根据整个GPS网的布设及数据处理情况,进行全面的技术总结。

成果验收

第二篇:GPS静态测量

实验一:GPS静态测量

一 实习目的:

通过实习进一步深入了解GPS原理以及在测绘中的应用,巩固课堂所学的知识.熟练掌握GPS仪器的使用方法,学会GPS进行控制测量的基本方法并掌握GPS数据处理软件的使用方法 二 实习地点: 三 实验原理:

GPS定位的原理是GPS 卫星发射的测距信号和导航电文,导航电文中含有卫星位置的信息,用户用GPS接收机在某一时刻接收三颗或三颗以上的GPS卫星,测出测站点(GPS天线中心)到卫星的距离并解算出该时刻卫星的空间位置根据距离,并解算出卫星的空间位置,根据距离交会法求测站点坐标.其基本思想为:在基准站上安置一台GPS 接收机,对所有可见卫星进行连续观测并将其观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站,用户站在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收机设备接收基准站传输的观测数据,实时计算测站点的三维坐标.四 实验过程

(1)GPS静态数据采集方法及过程

1、GPS接收机的对中与整平(静态数据处理不需要手簿连接接收机);

2、量取天线高,取平均值为天线高(两次天线高之差不得超

过2mm),并记录天线高和点号;

3、到了时间,按住开关键2S开机,记录开机时间;

4、测量时间到了关机,并再次测量天线高;

(2)数据处理1、2、3、4、新建项目,导入数据

基线处理设置,处理全部基线,对不符合要求的基线进行处理 进行网平差处理,包括自由网平差和二维网平差 成果报告

第三篇:GPS做静态测量

GPS做静态测量

静态差分GPS(Static differential GPS)是由两个(含)以上接收仪,进行较长时间(通常为半小时以上)的测量,其包含了一组接收仪间基线向量的决定。伪距差分原理

伪距差分是目前用途最广的一种技术。几乎所有的商用差分GPS接收机均采用这种技术。国际海事 无线电委员会推荐的RTCM SC-104也采用了这种技术。在基准站上的接收机要求得它至可见卫星的距离,并将此计算出的距离与含有误差的测量值 加以比较。利用一个α-β滤波器将此差值滤波并求出其偏差。然后将所有卫星的测距误差传输 给用户,用户利用此测距误差来改正测量的伪距。最后,用户利用改正后的伪距来解出本身的位置,就可消去公共误差,提高定位精度。

随着GPS技术的进步和接收机的迅速发展,GPS在测量定位领域已得到了较为广泛的应用。但是,针对不同的领域和用户的不同要求,需要采用的具体测量方法是不一样的。一般来说,GPS测量模式可分为静态测量和动态测量两种模式,而静态测量模式又分常规静态测量模式和快速静态测量模式,动态测量模式分准动态测量模式(后处理动态,走走停停)和实时动态测量模式,实时动态测量模式分DGPS和RTK方式。下面分别介绍如下:

1、常规静态测量

这种模式采用两台(或两台以上)GPS接收机,分别安置在一条或数条基线的两端,同步观测4颗以上卫星,每时段根据基线长度和测量等级观测45分钟以上的时间。这种模式一般可以达到5mm十1ppm的相对定位精度。常规静态测量常用于建立全球性或国家级大地控制网,建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。

2、快速静态测量

这种模式是在一个已知测站上安置一台GPS接收机作为基准站,连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机依次到各待测测站,每测站观测数分钟。这种模式常用于控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量等。需要注意的是这种方法要求在观测时段内确保有5颗以上卫星可供观测;流动点与基准点相距应不超过20km。

3、准动态测量

这种模式是在一个已知测站上安置一台GPS接收机作为基准站,连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机在进行初始化后依次到各待测测站,每测站观测几个历元数据。这种方法不同于快速静态,除了观测时间不一样外,它要求移动站在搬站过程中不能失锁,并且需要先在已知点或用其它方式进行初始化(采用有OTF功能的软件处理时例外)。

这种模式可用于开阔地区的加密控制测量、工程定位及碎部测量、剖面测量及线路测量等。需要注意的是这种方法要求在观测时段内确保有5颗以上卫星可供观测;流动点与基准点相距应不超过20km。

另外,有一种连续动态测量,也属于这种模式。这种测量是在一个基准点安置接收机连续跟踪所有可见卫星。流动接收机在初始化后开始连续运动,并按指定的时间间隔自动记录数据。这种方法常用于精密测定运动目标的轨迹、测定道路的中心线、剖面测量、航道测量等。

4、实时动态测量:DGPS和RTK

前面讲述的测量方法都是在采集完数据后用特定的后处理软件进行处理,然后才能得到精度较高的测量结果。而实时动态测量则是实时得到高精度的测量结果。这种模式具体方法是:在一个已知测站上架设GPS基准站接收机和数据链,连续跟踪所有可见卫星,并通过数据链向移动站发送数据。移动站接收机通过移动站数据链接收基准站发射来的数据,并在机进行处理,从而实时得到移动站的高精度位置。

DGPS通常叫做实时差分测量,精度为亚米级到米级,这种方式是基准站将基准站上测量得到的RTCM数据通过数据链传输到移动站,移动站接收到RTCM数据后,自动进行解算,得到经差分改正以后的坐标。

RTK则是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量,它是GPS测量技术发展中的一个新突破。它的工作思路与DGPS相似,只不过是基准站将观测数据发送到移动站(而不是发射RTCM数据),移动站接收机再采用更先进的在机处理方法进行处理,从而得到精度比DGPS高得多的实时测量结果。这种方法的精度一般为2厘米左右。

第四篇:GPS定位在警务工作中的应用

GPS定位在警务工作中的应用

随着攀枝花市城市建设规模的扩大,车辆日益增多,交通运输的经营管理和合理调度,警用车辆的指挥和安全管理已成为公安、交通系统中的一个重要问题。过去,用于公安、交通管理系统的设备主要是无线电通信设备,由调度中心向车辆驾驶员发出调度命令,驾驶员只能根据自己的判断说出车辆所在的大概位置,而在生疏地带或在夜间则无法确认自己的方位甚至迷路。因此,从调度管理和安全管理方面,其应用受到限制。GPS定位技术的出现给车辆的导航定位提供了具体的实时的定位能力。通过车载GPS接收机使驾驶员能够随时知道自己的具体位置。通过车载终端将GPS定位信息发送给调度指挥中心,调度指挥中心便可及时掌握各车辆的具体位置,并在大屏幕电子地图上显示出来。主要功能:

实时定位功能:

110接警调度中心可实时掌握出警车辆的确切位置及行车速度,利用车载终端实时传送精确数据,及时显示在电子地图上。

远程调度功能:

110接警调度中心可向所有的警用车辆或区域警用车辆发出呼叫管理,能更有效地对突发事件出警处警做到实时调度,争取更多时间挽救国家及人民的生命财产。

报警功能:

车载终端外设报警开关,当出警车辆对突发事件现场难以控制,可紧急启动报警功能,110指挥中心可实时收到及掌握出事地点的确切位置,对快速出警增援提供可靠准确的位置及路线指引。

救援派遣导航功能:

当出事地点需要救援派遣时,系统将显示最佳的行车路线,进行中心导航,在救援车行驶中,将不断向中心报告当前位置,当偏离导航路线时,中心将发出告警提示。

通话功能:

利用车载手柄电话在GSM网络覆盖范围内,可以任意拨打或接听所有电话,及收发短信息。方便与指挥中心实时取得联系。

车载免提功能:

利用免提耳麦与指挥中心通话,使出警人员更隐蔽更安全。有效的防止出警人员暴露目标。

第五篇:GPS 静态测量[小编推荐]

GPS 静态测量

GPS测量型接收机一般可以根据其能够跟踪、处理的GPS 卫星信号频率的数量分为单频和双频两大类。

1.单频GPS 测量型接收机

接收信号:GPS导航电文、C/A码、L1载波。

接收机特点:

(1)一体化接收机:包含带有显示灯的GPS接收机、天线、内置电源。

(2)分体设计:包含天线、GPS接收机、电源分体设计的配置。可以配置手持计算机设

置或阅读参数信息。

2.双频GPS 测量型接收机(双频GPS测量仪)

接收信号:GPS导航电文、C/A码伪距、P码伪距、L1载波相位、L2载波相位。接收机特点:

(1)一体化:包含带有显示灯的GPS接收机、天线、内置电源。可以配置手持计算机设

置或阅读参数信息。

(2)分体设计:天线、GPS接收机(内置电源、带有显示灯或显示器)分体设计。

GPS静态测量的流程

测量实施

GPS基线向量网的布网形式

GPS网常用的布网形式有以下几种:跟踪站式、多基准站式、同步图形扩展式、单基准站式。

1.跟踪站式

(1)布网形式

若干台接收机长期固定安置在测站上,进行长年、不间断的观测,即一年观测365天,一天观测24小时,这种观测方式很像是跟踪站,因此,这种布网形式被成为跟踪式。

(2)特点

由于采用跟踪站式的布网形式布设GPS网时,接收机在各个测站上进行了不间断的连续观测,观测时间长、数据量大,而且在处理采用这种方式所采集的数据时,一般采用精密星历,因此,采用这种形式布设的GPS网具有很高的精度和框架基准特性。

每个跟踪站为保证连续观测,一般需要建立专门的永久性建筑即跟踪站,用以安置仪器设备,

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