GPS知识简介_原创文档.pdfVIP

GPS知识简介

一、GPS概述

GPS又称全球定位系统（GlobalPositioningSystem）。美国从上世纪70

年代开始研制，于1994年全面建成。具有在海、陆、空进行全方位三维实时导

航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS目前在我国成功的应用在大地

测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变

形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，它的问世给测绘领域带来了深刻的

技术革命。

（一）GPS系统的特点

1．全球，全天候工作

能为用户提供连续、实时的三维位置、三维速度和精密时间。不受天气的影响。

2．定位精度高

单机定位精度优于10米，如果采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。

3．应用广

在测量、导航、测速、测时等方面广泛应用，其应用领域不断扩大。

第1页共5页

（二）GPS系统的组成

GPS由三个独立的部分组成：

1．空间部分：

空间部分由21颗工作卫星和3个备用卫星组成。均匀的分布在6个卫星轨道上，

备用卫星随时可以替代发生故障的工作卫星。

2．地面监控系统：

1个主控站，3个注入站，5个监控站。

3．用户接收机：

接收GPS卫星发射信号，以获得导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位

工作。接收机由主机、天线和电源组成。

二、GPS定位原理

（一）伪距差分原理

在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫

星每一时刻到基准站的真实距离。再与伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至

用户接收机，提高定位精度。这种差分，能得到米级定位精度。

（二）载波相位差分原理

载波相位差分技术又称RTK（RealTimeKinematic）技术，是实时处理两个测

站载波相位测量的差分方法。即将基准站采集的载波相位发给用户接受机，进行

求差解算坐标。载波相位差分可使定位精度达到厘米级。

三、GPS性能简介

ETrexVenture的操作关键是五个主页的调用。

（一）仪器的按键极其功能：

1．鼠标键：

按下后放开，对所选择菜单或选项确认。按下并保持，把当前的位置标定为航路

点。对鼠标键上下/左右移动，可以将光标移到选项或菜单上，移动到屏幕上的

按键、图标上，能输入中文和数据，移动地图页面箭头。

2．翻页键：

按下后放开，循环显示各个页面。

3．电源键：

按下并保持，可以开机或关机。

4．缩放键：

按下并保持，当在地图页面时放大或缩小比例尺。

5．查找键：

按下后放开，访问查找菜单。

（二）常见名词含义

1.航点：GPS接收机所有的点，都可以称为航点。

2.航路点：由使用者自行设定的航点。

3.航线：依次经过若干航点的由使用者自行编辑的行进路线。

4.航迹：使用者已经行进过路线的轨迹。航迹是以点的形式储存在接收机中，

这些点称为航迹点。

四、GPS的使用技术

第2页共5页

（一）主菜单页面基本情况

在主菜单页面上包含了：

⑴存点页面——标定和记录当前位置。

⑵查找页面——查询并前往航路点。

⑶航线页面——利用沿线的航路点建立到达目的地的航线，计算面积。

⑷航迹页面——存储航迹。

⑸设置页面——设置时间、度量单位。

⑹工具页面——提供太阳和月亮的位置数据，进行面积计算。

（二）坐标转换方法（WGS84—BJ54）

GPS卫星星历是以WGS84坐标系（经纬度坐标系）为根据建立的，我国目前应用

的地形图属于1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系，因不同坐标系之间

存在平移和旋转关系（WGS84坐标系与我国应用的坐标系之间的误差约为80—

120米），所以在我国应用GPS进行绝对定位必须进行坐标转换。转换后的绝对

定位精度可由80—120米提高到5—10米。

1.标位格式的设定（UserGrid）

标位格式设定为“UserUTMGrid”，其中“中央经线”为用户所在地的中央子午

线的经度，如北京应输入“117ordm;00.000′″”；“投影比例”为比例参数，

应输入“1.0000000”；“东西偏差”输入“500000.0”；“南北偏差”输入“0.0”.

对中国用户,所有“经度起点值”均为东经(E),