gps介紹

1、3 個球面相交成一個點3 個距離可以確定緯度、經(jīng)度、高程因此，點 的 空 間 位 置 被 確 定,點 位 測 定,GPS是“授時、測距、導航／全球定位系統(tǒng)”的簡稱。－－通過衛(wèi)星的瞬時位置和發(fā)射的無線電信號進行地面點的三維定位、導航、測速和授時。,優(yōu)點：全球性、全天候、速度快、精度高、自動化。,一、基本概念,,1、GPS定位,2、目前國際上的導航定位系統(tǒng) (1) 美國的NAVSTAR GPS：,1973年開始建設，199

2、5年建成投入運行；,前蘇聯(lián)從20世紀80年代初開始建設,(2）俄羅斯的GLONASS：,（3）歐空局的Galileo計劃： 2003年3月，正式啟動,（4）中國的衛(wèi)星定位系統(tǒng)（CNSS）,中國的GPS技術發(fā)展,中國正在建設的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，已成功發(fā)射六顆北斗導航衛(wèi)星。根據(jù)系統(tǒng)建設總體規(guī)劃，2012年左右，系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導航

3、和授時以及短報文通信服務能力；2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。,三大功能：導航、定位、授時,（一）、功能特點,1973年開始建設， 1978年首次發(fā)射衛(wèi)星，1995年建成投入運行。耗資120億美金，由21+3顆衛(wèi)星組成，衛(wèi)星高度20180KM。,二、 美國的GPS全球定位系統(tǒng),特 點:（1）以距離為基本觀測量，進行測距空間交會定點。（2）提供精密的全天候的位置、速度和時間信息。（3）能夠進行連續(xù)的、實時

4、的三維定位。,地面接收機有三個坐標未知數(shù)，再加時鐘誤差,共四個未知數(shù)，所以至少觀測四顆衛(wèi)星, 即可確定點的三維坐標。所用坐標系統(tǒng)為美國1984年推出的地心坐標系：WGS—84坐標系統(tǒng)。,(二)、GPS定位的基本原理,GPS衛(wèi)星網(wǎng)---空間星座部分地面監(jiān)控系統(tǒng)---地面控制部分GPS信號接收機---用戶設備部分,(三)、系統(tǒng)組成,空間星座部分：發(fā)送某種時間信號、測距信號和衛(wèi)星的瞬時坐標位置信號。地面控制部分：精確測定衛(wèi)星的軌道

5、坐標、時鐘差異，確定系統(tǒng)運行狀態(tài)，并向衛(wèi)星注入新的衛(wèi)星軌道坐標，進行必要的衛(wèi)星軌道糾正等。用戶部分：接收衛(wèi)星廣播發(fā)送的多種信號并進行處理計算確定用戶的最終位置。,GPS組成,GPS衛(wèi)星星座,地面監(jiān)控系統(tǒng),（1）組成：　1個主控站　3個注入站，分別布置在大西洋、印度洋、太平洋　5個監(jiān)測站,地面監(jiān)控系統(tǒng),信號接收機,基本結構主體（天線、信號接收機）控制顯示裝置記錄裝置附件（電池等）,十多個國家，60多家公司生產(chǎn)，300多種型

6、號的接收機。,,GPS 信號接收機的任務: 能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度角所選擇的待測衛(wèi)星的信號，并跟蹤這些衛(wèi)星的運行，對所接收到的GPS信號進行變換、放大和處理，以便測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機天線的傳播時間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導航電文，實時地計算出測站的三維位置，及三維速度和時間。,（四）GPS衛(wèi)星信號,(五)、GPS定位的基本方法,靜態(tài)絕對、相對定位,動態(tài)絕對、相對定位,,,,,RTK GPS作業(yè),1 、基本

7、網(wǎng)形：（1）三角形網(wǎng)（2）環(huán)形網(wǎng)（3）星形網(wǎng),(六)、GPS控制網(wǎng)圖形,2、同步圖形連接方式：,（1）點連式（2）邊連式,（3）網(wǎng)連式（4）混合式,3 、GPS同步觀測,------ 兩臺或兩臺以上接收機對同一組衛(wèi)星同時進行觀測。,二臺接收機 nk=2,三臺接收機 nk=3,四臺接收機 nk=4,4、 GPS非同步觀測,,,－－　不同時間對不同衛(wèi)星組進行的觀測,(七)、GPS的作業(yè)模式和數(shù)

8、據(jù)處理,１、工程控制用GPS相對定位作業(yè)模式,（1）、經(jīng)典靜態(tài)定位－－兩臺或兩臺以上接收機在一條或數(shù)條基線端點同步觀測四顆以上衛(wèi)星。（2）、快速靜態(tài)定位－－一臺接收機安置在基準站，觀測五顆以上衛(wèi)星，另一臺接收機依次到各點流動設站觀測。（3）、準動態(tài)定位－－一臺接收機安置在基準站，觀測五顆以上衛(wèi)星，另一臺接收機先在１號點上觀測數(shù)分鐘，再依次到各點流動觀測數(shù)秒鐘。,２、數(shù)據(jù)下載：,GPS接收機采集的數(shù)據(jù)記錄在接收機的PC卡上，回到室內(nèi)通

9、過數(shù)據(jù)傳輸輸入計算機，同時進行數(shù)據(jù)分流，生成不同的數(shù)據(jù)文件。,３、GPS 數(shù)據(jù)處理,,（1）、GPS數(shù)據(jù)處理流程：,（2）、GPS網(wǎng)平差,根據(jù)需要，通過計算，消除各種誤差的影響，將GPS控制網(wǎng)在WGS-84坐標系中的三維坐標，轉換為大地坐標系、城市坐標系、平面坐標系或工程坐標系中的坐標。,坐標轉換,,點放樣：,用于在當前工程中放樣坐標點 。,面積計算：,三、GPS定位技術的應用,由于GPS是一種全天候、高精度的連續(xù)定位系統(tǒng)，具有定位速

10、度快、費用低、方便靈活多樣和操作簡便等特點，因此它在測量學、導航學及其相關學科領域，獲得了極其廣泛的應用。1、在測量學中的主要應用：大地測量、地球動力學的研究，地區(qū)性測量控制網(wǎng)的聯(lián)測，海洋測量，精密工程測量，工程變形監(jiān)測和地籍測量等。2、在導航學中的主要應用：車輛、船只和飛機的精密導航、測速以及運動目標的監(jiān)控與管理等。3、在其它相關學科領域中的主要應用：運動載體測量，彈道導彈的制導，近地衛(wèi)星的定軌，精密測時以及氣象學和大氣物理學的

11、研究等。,智能交通系統(tǒng)（ ITS技術）,Intelligent Transportation System,智能交通系統(tǒng)（ ITS技術）,Intelligent Transportation System,車載三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),精確導航和飛機著陸,城市測量四通八達,控制測量,萬水千山只等閑,單點定位,GPS SYSTEM500,勘界測量準確可靠,碎部測量,地形測繪得心應手,道路測量,道路測量一馬平川,橋梁測量隨心所欲,橋梁測量,NGS-