[信息与通信]GPS控制测量pp.ppt

实时动态RTK（Real Time Kinematic）作业介绍 1、系统组成：GPS接收设备、 数据传输设备、软件。 2、工作原理：当基准站W84 坐标已知时，基准站将载波 相位观测量及基站坐标等信息， 通过数据链传输到流动站， 在流动站解算出两站间的基线 向量和流动站的坐标，通过 预置的转换参数，转换为地方坐标。 当基准站W84坐标未知时 可采用其单点定位结果。此时， 流动站应先在几个已知点上安置， 测定出各点的W84坐标，计算转换参数。 实时动态RTK（Real Time Kinematic）作业介绍 参考站GPS天线和电台 参考站GPS接收机 移动站接收机和天线 工业工程系测绘教研室 Mine Survey 煤矿测量 §6.1 GPS概述 第六章 GPS控制测量 全球定位系统(GPS--Global Positioning System)是利用人造卫星进行地面定位的定位系统，是美国军方于1994年建立的第二代卫星导航系统。  速度快、精度高；(1?10-6 ~1?10-8) 全天候作业： 不需要点间通视； 能同时获得点的三维坐标； 观测时间短，仪器操作简单。 类似的系统：俄罗斯的GLONASS、欧空局的Galileo、我国的双星定位系统等。 GPS的优点： 第六章 GPS控制测量 一、GPS的组成 GPS由空间部分，监控部分和用户接受机三部分组成。 1．空间部分 空间部分由21+3颗（备用3颗）卫星组成，分布在六个轨道面上，每颗卫星可覆盖全球38%的面积，每个轨道面有4颗卫星，按等间隔分布，卫星的分布，可保证在地球上任何地点、任何时间、在高度角大于以上的天空同时能观测到4颗以上卫星。 第六章 GPS控制测量 卫星上装有原子钟（铷钟和铯钟），并发布两个频率的载波无线电信号，即：L1=1575.42MHz载波，其上带有1.023MHz的伪随机躁声码，称C\A码（粗码，Coarse Code），10.23MHz的伪随机躁声码，称P码（精码，Precision Code）及每秒50bit的导航电文；L2=1227.6MHz载波,其上只调制精码和导航电文。 作用： 接收和储存由地面监控站发来的导航信息； 接收并执行地面监控站的控制指令，并经处理后控制自身轨道和工作状态； 连续不断地发送导航定位的GPS信号。 第六章 GPS控制测量 2．监控部分 第六章 GPS控制测量 监控站的任务是监测卫星取得观测资料，算出每颗卫星的有关数据，传送给主控站。 主控站的任务是根据监控站观测资料，计算每颗卫星的轨道参数和卫星钟改正数，推算一天以上的卫星星历和钟差，并转化为导航电文发给注入站。 注入站的任务是在每颗卫星运行到上空时，把卫星星历、控制参数和指令注入到卫星存贮器。 第六章 GPS控制测量 3．用户接受机 双频GPS用户接受机 基准站 移动站 第六章 GPS控制测量 用户接受机由天线、控制显示器、电缆、电源等部分组成。天线安放在整置于控制点的脚架上，接受卫星信号，在控制显示器上获得的是天线相位中心的三维坐标。 用户接受机的主要功能是接受卫星发射的信号和导航电文，根据导航电文提供的卫星位置和钟差信息计算接受机的位置。 接受机的种类很多，有单频和双频，导航型和定位型、低动态和高动态、伪距型和相位测量型等。 第六章 GPS控制测量 三部分关系 第六章 GPS控制测量 二、GPS坐标系统 GPS所用的坐标系统是WGS-84（Geodetic System1984）坐标系。 WGS-84坐标系与我国采用的坐标系定义不同。为了使用方便，一般要将GPS的WGS-84坐标系测量成果转换到54年北京坐标系或1980年国家大地坐标系。 三、GPS时间系统 由于GPS卫星的位置是随时间变化的。时间是GPS的一个重要观测量。为了精密导航和测量的需要，GPS建立了专用的时间系统，该系统可简写为GPST，由GPS主控站的原子钟控制。 第六章 GPS控制测量 §6.2 GPS定位的基本原理 常用的GPS定位方法有伪距法和相位法，我们只介绍伪距法定位基本原理。 第六章 GPS控制测量 ?tj 导航电文中获取 考虑大气折射的影响，有： 导航电文中获取 第六章 GPS控制测量 伪距定位的原理：在同一测站上同时观测4颗卫星，则可解出测站点坐标和接受机钟差这四个未知数。 第六章 GPS控制测量 §6.4 GPS控制网的布设要求 用GPS布网具有速度快、精度高，不要求控制点间通