gps介紹

1、3 個(gè)球面相交成一個(gè)點(diǎn)3 個(gè)距離可以確定緯度、經(jīng)度、高程因此，點(diǎn) 的 空 間 位 置 被 確 定,點(diǎn) 位 測(cè) 定,GPS是“授時(shí)、測(cè)距、導(dǎo)航／全球定位系統(tǒng)”的簡(jiǎn)稱。－－通過(guò)衛(wèi)星的瞬時(shí)位置和發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行地面點(diǎn)的三維定位、導(dǎo)航、測(cè)速和授時(shí)。,優(yōu)點(diǎn)：全球性、全天候、速度快、精度高、自動(dòng)化。,一、基本概念,,1、GPS定位,2、目前國(guó)際上的導(dǎo)航定位系統(tǒng) (1) 美國(guó)的NAVSTAR GPS：,1973年開(kāi)始建設(shè)，199

2、5年建成投入運(yùn)行；,前蘇聯(lián)從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始建設(shè),(2）俄羅斯的GLONASS：,（3）歐空局的Galileo計(jì)劃： 2003年3月，正式啟動(dòng),（4）中國(guó)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)（CNSS）,中國(guó)的GPS技術(shù)發(fā)展,中國(guó)正在建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)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(dǎo)航衛(wèi)星。根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)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(dǎo)航

3、和授時(shí)以及短報(bào)文通信服務(wù)能力；2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。,三大功能：導(dǎo)航、定位、授時(shí),（一）、功能特點(diǎn),1973年開(kāi)始建設(shè)， 1978年首次發(fā)射衛(wèi)星，1995年建成投入運(yùn)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(guó)的GPS全球定位系統(tǒng),特 點(diǎn):（1）以距離為基本觀測(cè)量，進(jìn)行測(cè)距空間交會(huì)定點(diǎn)。（2）提供精密的全天候的位置、速度和時(shí)間信息。（3）能夠進(jìn)行連續(xù)的、實(shí)時(shí)

4、的三維定位。,地面接收機(jī)有三個(gè)坐標(biāo)未知數(shù)，再加時(shí)鐘誤差,共四個(gè)未知數(shù)，所以至少觀測(cè)四顆衛(wèi)星, 即可確定點(diǎn)的三維坐標(biāo)。所用坐標(biāo)系統(tǒng)為美國(guó)1984年推出的地心坐標(biāo)系：WGS—84坐標(biāo)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(hào)接收機(jī)---用戶設(shè)備部分,(三)、系統(tǒng)組成,空間星座部分：發(fā)送某種時(shí)間信號(hào)、測(cè)距信號(hào)和衛(wèi)星的瞬時(shí)坐標(biāo)位置信號(hào)。地面控制部分：精確測(cè)定衛(wèi)星的軌道

5、坐標(biāo)、時(shí)鐘差異，確定系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并向衛(wèi)星注入新的衛(wèi)星軌道坐標(biāo)，進(jìn)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(hào)并進(jìn)行處理計(jì)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(gè)主控站　3個(gè)注入站，分別布置在大西洋、印度洋、太平洋　5個(gè)監(jiān)測(cè)站,地面監(jiān)控系統(tǒng),信號(hào)接收機(jī),基本結(jié)構(gòu)主體（天線、信號(hào)接收機(jī)）控制顯示裝置記錄裝置附件（電池等）,十多個(gè)國(guó)家，60多家公司生產(chǎn)，300多種型

6、號(hào)的接收機(jī)。,,GPS 信號(hào)接收機(jī)的任務(wù): 能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行，對(duì)所接收到的GPS信號(hào)進(jìn)行變換、放大和處理，以便測(cè)量出GPS信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時(shí)間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)地計(jì)算出測(cè)站的三維位置，及三維速度和時(shí)間。,（四）GPS衛(wèi)星信號(hào),(五)、GPS定位的基本方法,靜態(tài)絕對(duì)、相對(duì)定位,動(dòng)態(tài)絕對(duì)、相對(duì)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(diǎn)連式（2）邊連式,（3）網(wǎng)連式（4）混合式,3 、GPS同步觀測(cè),------ 兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收機(jī)對(duì)同一組衛(wèi)星同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)。,二臺(tái)接收機(jī) nk=2,三臺(tái)接收機(jī) nk=3,四臺(tái)接收機(jī) nk=4,4、 GPS非同步觀測(cè),,,－－　不同時(shí)間對(duì)不同衛(wèi)星組進(jìn)行的觀測(cè),(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(duì)定位作業(yè)模式,（1）、經(jīng)典靜態(tài)定位－－兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收機(jī)在一條或數(shù)條基線端點(diǎn)同步觀測(cè)四顆以上衛(wèi)星。（2）、快速靜態(tài)定位－－一臺(tái)接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站，觀測(cè)五顆以上衛(wèi)星，另一臺(tái)接收機(jī)依次到各點(diǎn)流動(dòng)設(shè)站觀測(cè)。（3）、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位－－一臺(tái)接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站，觀測(cè)五顆以上衛(wèi)星，另一臺(tái)接收機(jī)先在１號(hào)點(diǎn)上觀測(cè)數(shù)分鐘，再依次到各點(diǎn)流動(dòng)觀測(cè)數(shù)秒鐘。,２、數(shù)據(jù)下載：,GPS接收機(jī)采集的數(shù)據(jù)記錄在接收機(jī)的PC卡上，回到室內(nèi)通

9、過(guò)數(shù)據(jù)傳輸輸入計(jì)算機(jī)，同時(shí)進(jìn)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(guò)計(jì)算，消除各種誤差的影響，將GPS控制網(wǎng)在WGS-84坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系、城市坐標(biāo)系、平面坐標(biāo)系或工程坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,,點(diǎn)放樣：,用于在當(dāng)前工程中放樣坐標(biāo)點(diǎn) 。,面積計(jì)算：,三、GPS定位技術(shù)的應(yīng)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(fèi)用低、方便靈活多樣和操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，因此它在測(cè)量學(xué)、導(dǎo)航學(xué)及其相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域，獲得了極其廣泛的應(yīng)用。1、在測(cè)量學(xué)中的主要應(yīng)用：大地測(cè)量、地球動(dòng)力學(xué)的研究，地區(qū)性測(cè)量控制網(wǎng)的聯(lián)測(cè)，海洋測(cè)量，精密工程測(cè)量，工程變形監(jiān)測(cè)和地籍測(cè)量等。2、在導(dǎo)航學(xué)中的主要應(yīng)用：車輛、船只和飛機(jī)的精密導(dǎo)航、測(cè)速以及運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)控與管理等。3、在其它相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域中的主要應(yīng)用：運(yùn)動(dòng)載體測(cè)量，彈道導(dǎo)彈的制導(dǎo)，近地衛(wèi)星的定軌，精密測(cè)時(shí)以及氣象學(xué)和大氣物理學(xué)的

11、研究等。,智能交通系統(tǒng)（ ITS技術(shù)）,Intelligent Transportation System,智能交通系統(tǒng)（ ITS技術(shù)）,Intelligent Transportation System,車載三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),精確導(dǎo)航和飛機(jī)著陸,城市測(cè)量四通八達(dá),控制測(cè)量,萬(wàn)水千山只等閑,單點(diǎn)定位,GPS SYSTEM500,勘界測(cè)量準(zhǔn)確可靠,碎部測(cè)量,地形測(cè)繪得心應(yīng)手,道路測(cè)量,道路測(cè)量一馬平川,橋梁測(cè)量隨心所欲,橋梁測(cè)量,NGS-