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3S技术集成之GPS原理和使用方法 全球定位系统（Global Positioning System,简称GPS） GPS定位原理 GPS定位的基本原理是空间后方交会，以GPS卫星与用户接收机天线之间的空间距离为基本观测量，根据已知的卫星瞬时坐标来确定用户接收机所在的点位，即待定点的三维坐标（x，y，z）GPS定位分为伪距测量和载波相位测量两种。 GPS定位方法 1静态定位和动态定位 2绝对定位和相对定位 3差分定位 1静态定位和动态定位 所谓静态定位，就是在进行GPS定位时，认为接收机的天线在整个观测过程中的位置是保持不变的。也就是说，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量。在测量中，静态定位一般用于高精度的测量定位，其具体观测模式多台接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间由几分钟、几小时甚至数十小时不等。 所谓动态定位，就是在进行GPS定位时，认为接收机的天线在整个观测过程中的位置是变化的。也就是说，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个随时间的改变而改变的量。动态定位是待定点相对于周围固定点显著运动（相对于地球运动）的GPS定位方法，以车辆、舰船、飞机和航天器为载体，实时测定GPS信号接收机的瞬间位置。 绝对定位和相对定位 绝对定位又称为单点定位，这是一种采用一台接收机进行定位的模式，它所确定的是接收机天线的绝对坐标。其优点是作业方式简单，可以单机作业。绝对定位一般用于导航和精度要求不高的情况。但由于受卫星星历误差、大气延迟误差等影响，定位精度较低，一般为25m~30m。单点定位一般用于船舶、飞机、勘探、海洋作业等方面。 相对定位又称为差分定位，这种定位模式采用两台或两台以上的接收机，同步跟踪相同的卫星信号，以确定接收机天线间的相对位置（三维坐标或基线向量）的方法。由于各台接收机同步观测相同卫星，这样卫星钟的钟误差、卫星星历误差、大气延迟误差几乎相同，解算各测点坐标时可有效消除或大幅度削弱，从而有较高的定位精度。相对定位一般采用载波相位测量，相对精度可达（5mm），一般在大地测量、精密工程测量等领域有广泛的应用。 差分定位 差分定位是在已知三维坐标的基准站上设置GPS接收机，求出观测值的校正值，并将校正值通过无线电通讯实时发送给各待测点上，对其接收机的观测值进行修正来提高实时定位精度的一种方法。它采用的是单点定位模型，但同时需要多台接受机，在基准站和流动站之间进行同步观测，利用误差的相关性来提高定位精度。所以差分定位同时具有单点定位和相对定位特性的定位模式。 GPS动态差分实时定位系统由三部分组成:(1)基准站：在已知三维坐标的测站点上安置GPS接收机，接收卫星定位信息，并实时提供差分修正信息;(2)流动站：GPS接收机随待测点流动，接收卫星定位信息，并实时接收基准站输来的修正信息进行实时定位;(3)无线电通讯链：将基准站差分修正信息传输到流动站。 GPS定位误差 1与卫星有关的误差 :包括卫星星历误差和卫星钟误差。卫星星历误差将导致卫星位置误差。其误差是由于系统的地面监控部分所给出的卫星轨道预报值误差引起。卫星钟差是真卫星系统时与卫星上的时钟维持的钟面时之差。此两者均属于系统误差，可采用数学模型改正方法削弱或消除。 与GPS卫星信号传播有关的误差:包括有电离层延迟、对流层延迟和信号多路径误差。 与GPS卫星信号接收机有关的误差:包括接收机观测误差、接收机钟误差和接收机天线相位中心误差。 GPS技术的应用 GPS全球卫星定位系统是一种全天候、高精度的连续定位系统，且定位精度高、仪器操作简便及方法灵活多样等特点，GPS精密定位技术已经广泛地渗透到了经济建设和科学技术的许多领域。尤其是对经典大地测量学的各个方面产生了极其深刻的影响。它在大地测量学及其相关学科领域，如地球动力学、海洋大地测量学、天文学、地球物理勘察、资源勘察、航空与卫星遥感、工程变形测量、运动目标的测速以及精密时间传递等方面的应用，充分显示了这一卫星定位技术的高精密和高。 近年来，GPS精密定位技术在我国已得到蓬勃发展。在我国，大地测量、精密工程测量、地壳运动测、资源勘察和城市控制网的改善等方面的应用及其所取得的成功经验，进一步展示了GPS精密定位技术的显著优越性和巨大潜力。 随着3S（GPS、地理信息系统GIS、遥感技术RS）的集成，在国民经济、军事、科研等众多领域的应用将产生巨大的社会效益和经济效益。 手持GPS (eTrex summit)功能简介 eTrex summit是美国Garmin公司生产的手持GPS系列之一，它体积小、重量轻、功能强、携带方便，在资源调查、矿产勘探、环境调查、林业、交通、测量及导航方面具有广泛的应用。 eTrex summit按键示意图