GPS测量的原理与应用电子教案幻灯片.ppt

《土木工程测量》同济大学出版社 GPS测量的 原 理与应 用 GPS基础教程 GPS基础教程 传 统 测 量 技 术 的 缺 陷 GPS 优 势 GPS 的 主 要 特 性 GPS 系 统 的 组 成 距 离 测 定 的 基 本 原 理 点 位 测 定 的 基 本 原 理 GPS 的 信 号 结 构 测 距 码 伪 距 测 量 载 波相 位 测 量 选 择 可 用 性 技 术 Selective Availability(SA) 误 差 来 源 差 分 GPS (初始)整 周 未 知 数 整 周 未 知 数 的 解 算 精 度 因 子 要 点 小 结 GPS基础教程 与 传 统 的 陆 上 测 量 技 术 相 比 GPS 具 有 许 多 优 势 传 统 大 地 测 量 技 术 依 赖 于 测 站 点 至 目 标 点 的 通 视 情 况 如 果 视 线 方 向 有 障 碍 物， 则 必 须 绕 道 测 量 一 般来说 传 统 方 式 的 距 离 测 量 被 限 制 在 5 Km 左 右 气 候 因 素 限 制 着 传 统 测 量 的 运 作。如 雾，雨 等 GPS基础教程 不 受 气 候 条 件 的 限 制 无 须 通 视 要 求 可 进 行 高 精 度 大 地 测 量 能 实 现 全 天 候 测 量 运 作 省 时 省 力 经 济 效 益 明 显 坐 标 系 统 通 用 应 用 领 域 广 泛 具 有 竞 争 力 的 价 格 GPS基础教程 GPS 系 统 的 完 善 受 控 于美 国 国 防 部 GPS 系 统 可 提 供 精 确 导 航 导 航 精 度 约 为 10 - 20 m 全 球 信 号 覆 盖 24 小 时 工 作 服 务 普 通 座 标 系 统 中 的 测 量 工作 计 划 用 GPS 系 统 取 代 现 有 的 导 航 系 统 GPS 系 统 可 应 用 于 民 用 及军 事 领 域 GPS基础教程 24 颗 卫 星 分 布 在 互 为 55 度 交 角 的 6 个 轨 道 平 面 上， 每 个 轨 道 面 上 布 有 4 颗 卫 星 卫 星 高 约 20200 Km 4 GPS卫星 24颗卫星(21+3) 6个轨道平面 55o轨道倾角 20200km轨道高度(地面高度) 12小时(恒星时)轨道周期 5个多小时出现在地平线以上(每颗星) 目前在轨实际运行的卫星个数已经超过32颗 主 控 站 负 责 收 集 由 监 控 站 传 来 的 卫 星 跟 踪 数 据 并 计 算 卫 星 星 历 和 时 间 参 数 5 个 监 控 站 负 责 对 卫 星 伪 距 数 据 的 观 测，这 一 卫 星 跟 踪 监 测 网 用 于 确 定 卫 星 广 播 星 历 及 卫 星 钟 模 式 地 面 控 制 站 负 责 向 卫 星 注入信 号 5 地面控制站 一个主控站：科罗拉多?斯必灵司 三个注入站：阿松森(Ascencion) 迭哥?伽西亚(Diego Garcia) 卡瓦加兰(kwajalein) 五个监测站=1个主控站+3个注入站+夏威夷(Hawaii) GPS基础教程 GPS基础教程 GPS基础教程 GPS基础教程 GPS基础教程 GPS基础教程 GPS基础教程 GPS基础教程 卫 星 可 被 看 作 是 在 固 定 的 轨 道 上 运 动 空 中 观 测 目 标 每 颗 卫 星 播 发 独 立 的 时 间 码 进 行 距 离 测 量 常 规 GPS 接 收 仪 内 置 较 为 廉 价 的 钟，这 些 钟 的 计 时 精度 比 卫 星 上 内 置 钟 的 精 度 低 得 多 无 线 电 电 波 以 光 速 传 播 ( 距 离 = 光 速 x 时 间) 设 想 一 下 接 收 仪 上 钟 的 误 差 对 距 离 测 定 的 影 响 1/10 秒 的 测 时 误 差 将 引 起 30,000 Km 的 距 离 误 差 1/1,000,000 秒 的 测 时 误 差 将 引 起 300 m 的 距 离 误 差 GPS基础教程 GPS基础教程 每 个 GPS 卫 星 播 发 一 组 信 号 每 组 信 号 包 括 两 个 不 同 频 率 的 载 波 信 号 (L1 和 L2)、两 个 不 同 的 测 距 码 信 号 (C/A