文档介绍：GPS测量技术及其在工程测量中的应用
GPS测量技术及其在工程测量中的应用
【摘要】GPS(GIobaI Positioning System)即全球定位系统,是美国历时20年,耗资200亿美元,于1994年建立的全球卫星导航定位系统,是美国国防部为满足军事部门对陆地、海上和空中设施进行高精度定位和导航的要求而研制的卫星导航系统,具有全球性、全天侯、连续性、实时性导航定位和定时功能,可以为各类用户提供精密的三维坐标。本文介绍了GPS测量技术的组成和特点,并探讨了它在工程测量领域的应用。
【关键词】GPS测量技术工程测量组成应用
中图分类号:O353文献标识码: A
一、GPS技术的组成和原理
1、GPS技术的组成
GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成。地面监控系统由主控站、地面天线、监测站及通讯辅助系统组成。测量用户还有卫星接收设备,由GPS接收机和卫星天线组成,并与对应的气象仪器的计算机等设备,它主要用于接收GPS卫星信号,使用卫星信号进行导航定位。随着时代的进步,现代科学技术和全球定位系统的不断成熟,体积小,重量轻,便于携带的GPS定位设备,在工程勘察领域占据越来越重要的地位,民用的定位精度可达10米内。三个部分具有独立的功能和作用,又通过有机结合形成完整系统。
2、GPS技术的工作原理
GPS系统采用的是一种距离交会的定位系统。GPS 系统的测量原理比较简单,它利用高轨测距体制,将空间卫星和测量地点之间的距离作为基础的观测量,然后对相关的观测数据进行测量。一般情况下,我们会采用载波相位测量和伪距测量这两种方法,来获取相关的观测量。其中伪距测量按照接收设备所接收的卫星信号来对观测站和空间卫星之间的距离进行计算测量,从而使得人们得到基本的观测量。但是在实际应用的过程中这种方法,存在着较大的测量误差,这就容易造成 GPS 空间卫星和接收设备的一致性,因此目前在对 GPS 测量的过程中我们很少采用这种方法来进行测量。而载波相位测量则是通过对 GPS 卫星载波信号传播路径的测量信号传播的路径进行确定。这种方法和伪距测量的数据相比,载波相位测量法的精确度要高出很多,因此在当前工程测量过程中载波相位测量法应用得十分的广泛。
二、GPS技术的特点
1、提供精度高的三维坐标
GPS 测量技术可以为测量点提供精确的三维坐标,满足各种测量工程的要求,测量精度远远高于普通的测量精度,在小于 50km 的基线上,定位精度可以达到 1×10-6 ,在 100-500km 的基线范围内,定位精度可以达到 1×10-8,实验证明,基线越长,GPS 测量技术的定位精度越高。另外, GPS 测量技术不受地形地势等环境因素的影响,可以满足测量工程的需要,故其适用于各种测量工程。
2、不受天气影响并全天候进行工作
GPS 测量技术是对经典测量技术的一次重大突破, GPS 观测可在任何时间、任何地点进行,通常情况下,除雷雨天气不宜观测外,一般不受天气状况的影响。
3、测站之间不需要相互通视
常规的测量方法要求观测点之间要通视,使得观测点的选择受到工程条件的制约,有时会增加工作量、降低测量精通视度,观测点的选择更加灵活。采用 GPS 测量技术,不用考虑观测点之间是否有阻碍。
4、GPS 测量技术的自动