对GPS控制网建立中的若干技术问题分析
GPS控制网建立中的若干技术问题
GPS控制网建立中的若干技术问题探讨摘要:随着电子技术的发展，测绘科学由传统的作业方式逐步转换成现代技术的广泛应用，特别是近代卫星技术的发展，给测绘科学中的控制测量带来划时代的革命，由传统的三角网作业方式，转换为现代全球定位系统，gps因其不可比拟的技术优势，迅速成为国内外测绘者的新宠，更成为各级工程控制网建立的主要方式。
关键词：gps控制网，粗差探测，图形强度，高程拟合中图分类号：f407.63 文献标识码：a 文章编号：1、 gps相对定位的概述gps相对定位，顾名思义，它测量的位置是相对于某一已知点的位置，而不是在wgs—84坐标系中的绝对位置。
这就是说，它精确测定出两点间的坐标分量（△x，△y，△z）和边长（b）。
这样，如果一点的绝对坐标已知，则根据这点的已知坐标计算出另一点的精确坐标。
在gps相对定位中，至少要应用两台精密测地型gps接收机。
两台gps接收机分别安置在基线的两端点，同步观测同一组gps卫星，以求解出基线端点的相对位置或基线向量（如图1.1）。
这一方法也可以推广到多台接收机同时在多个点上进行观测，以求解多条基线向量。
由此可见，gps相对定位不是直接求解绝对位置，而是求解两点之间的相对基线向量。
图1.1 gps相对定位原理图2 、图古日格gps控制网建立2.1图古日格gps平面控制网建立过程简介测区位于内蒙古自治区乌拉特中旗政府驻地海流图镇方位310°直距103km处。
地理坐标：东经：107°33′25″-107°45′18″北纬：42°9′17″-42°10′51″2.1.1平面控制网的准备工作本次d级gps控制网测量投入美国ashtech gps接收机六台套（其中双频接收机四台套，单频接收机二台套）。
观测前gps接收机进行一般检视和通电检验，并检验基座圆水准气泡和光学对中器是否正确；检验天线高量尺是否完好，尺长精度是否正确。
浅析山区静态GPS控制网高程拟合问题
关 键 词 Ｇ Ｓ 高程 Ｓ测绘 技 术 的成 熟 ， 我 国 的测 绘行 业 已 据重 合点 的高 程异 常 与水平 位 置 ，可 以拟 合 出测 区所 Ｐ 在
一
基准面的不同 ， 使得这两种高程存在着本质上的差别 。 参考椭球面与似大地水准面之差称为高程异常 ，由于
２ 影 响 Ｇ Ｓ拟合高程精度 的外 在 因素 Ｐ
又希望统一使用测站点 的正常高 ，高程系统 的不统一 程 异 常 与 Ｇ Ｓ测 量 和水 准 点 的精 度 有关 。从 理论 上 Ｐ 造成 了其 成果 的不一 致 ； 其二 ， 即使 可 以完成 两个 系 统 讲 ， 所采用 的高程已知点越多 ， 距离越近所拟合的高程 间 的转换 ， Ｐ Ｇ Ｓ测量 大地 高 程 的精 度 要低 于平 面 精度 ， 成果精 度 就越 高 。 已知 高程 点 的分布 越均 匀其 拟合 的 利 用 其 高精度 的平 面 观测 值加 高程 已知 点来 拟合 求得 似大地 水 准面 也越 接近 真实 的地 面形 状 。影响 Ｇ Ｓ拟 Ｐ
２ ４
孙玉胜： 浅析山区静态 Ｇ Ｓ Ｐ 控制网高程拟合 问题
第５ 期
共得 到 ４ 合格 基线 ， 为双差 固定 解 ， ０条 均 平均 基 用于拟合 的已知水准点的精度 ，直接作为误差传 解算 ， ． ８ｋ 闭合 环 总数 ７ ４ ６个 （ 中 同步环 总 其 播到拟合结果 中。 因此 ， 外业水准数据的精度和可靠性 线边 长 为 １ ８ ｍ， 数 ３ ， 步 环 总数 ４ ２个 异 ４个 ） 。Ｅ级 Ｇ Ｓ网平 差后 最 弱 Ｐ 是影响 Ｇ Ｓ Ｐ 高程拟合 的关键因素。 ２ 已知水准点的数量和参与拟合时水准点的分布情况 点 １５号 点 ， 点 位 中 误 差 为 ７９９ｍｍ， 最 弱 边 ． ３ ３ ．８ ０７ Ｅ １ ， ／ ０ ０ ９ 对 已知 水 准点可 以根 据资 料分 析或 实地 状况 确定 ０６ 一 ０ ２边 长相 对 误 差 １２ １ ０ 。拟 合 高程 最 大
毕业论文 浅谈GPS实时动态定位原理及应用
浅谈GPS实时动态定位原理及应用0、引言随着我国经济的高速发展，为了满足工程施工、测绘等工作的需要,采用GPS 实时动态定位技术的测绘系统逐步进入我国市场。
采用传统GPSRTK （Real-Time-Kinematic）技术的测绘系统的数据链路电台，必须经过无线电管理部门批准才可设置使用，但在此前的几起此类设备所造成的无线电干扰案例中，所查获的无线电台均未向无线电管理部门申报。
目前这类设备使用时所造成的无线电干扰越来越多，因此无线电管理部门应该加强对这类设备的管理。
而增加对GPSRTK技术的了解和认识，将会对查处工作及无线电管理工作大有帮助。
1RTK概述RTK（Real-Time-Kinematic）技术是GPS实时载波相位差分的简称。
这是一种将GPS与数传技术相结合，实时解算并进行数据处理，在1～2秒时间内得到高精度位置信息的技术。
RTK的工作原理是将一台接收机置于基准站上，另一台或几台接收机置于载体（称为流动站）上，基准站和流动站同时接收同一时间、同一GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。
然后将这个改正值通过无线电数据链电台及时传递给共视卫星的流动站精化其GPS观测值，从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。
精密GPS定位均采用相对技术。
无论是在几点间进行同步观测的后处理(RTK)，还是从基准站将改正值传输给流动站(DGPS)，这些都称为相对技术，以采用值的类型为依据可分为4类：（1）实时差分GPS，其精度为1m～3m；（2）广域实时差分GPS，其精度为1m～2m；（3）精密时差分GPS，其精度为1cm～5cm；（4）实时精密时差分GPS，其精度为1cm～3cm。
差分的数据类型有伪距差分、坐标差分和相位差分三类。
前两类定位误差的相关性，会随基准站与流动站的空间距离的增加而迅速降低。
故RTK采用第三类方法。
RTK的观测模型为：因轨道误差、钟差、电离层折射及对流层折射的影响在实际的数据处理中一般采用双差观测值方程来解算，在定位前需确定整周未知数，这一过程称为动态定位的“初始化”（OnTheFly即OTF）。
E级GPS控制网技术要求
附录E E级GPS控制网有关技术要求（参考）一、控制网执行的技术标准1、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314—2001），中华人民共和国国家标准；2、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）,中华人民共和国国家标准；3、技术设计书。
二、使用仪器测量采用的GPS接收机型号及其标称精度。
三、布网方案1、布网要求GPS网相邻点间基线中误差 按下式计算：式中a(mm)为固定误差；b(ppm)为比例误差系数；d(km)为相邻点间的距离。
GPS-E 级网的主要技术要求应符合表1规定。
相邻点最小距离应为平均距离的1/2～1/3；最大距离应为平均距离的2～3倍。
表1 GPS网的主要技术要求2、布网原则与网形设计（1）GPS网应根据测区实际需要和交通状况进行设计。
GPS网的点与点间不要求每点通视，但考虑常规测量方法加密时的应用，每点应有1～2个通视方向。
（2）在布网设计中应顾及原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，对凡符合GPS-E级网布点要求的旧有控制点，应充分利用其标石。
（3）GPS网应由若干个独立观测环构成，也可采用附合线路构成。
E级GPS网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合表2的规定。
非同步观测的GPS基线向量边，应按所设计的网图选定，也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路。
表2 闭合环或附合线路边数的规定（4制点联测，联测总点数不得少于3个。
（5）为了求得GPS网点正常高，应进行水准测量的高程联测，高程联测采用等级水准测量方法进行，联测的GPS-E级控制点且应均匀分布于网中。
四、选点与标石埋设1、选点在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上，进行现场踏勘，最后进行选点。
选点应符合下列要求：（1）点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测；（2）点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业；（3）点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15°；（4）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免周围磁场对卫星信号的干扰；（5）点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响；（6）交通应便于作业，以提高作业效率；（7）应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用；（8）选好点后应按合理的方法给GPS点编号。
E级GPS控制网有关技术要求
一、控制网执行的技术标准1、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314—2001），中华人民共和国国家标准；2、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）,中华人民共和国国家标准；3、技术设计书。
二、使用仪器测量采用的GPS接收机型号及其标称精度。
三、布网方案1、布网要求GPS网相邻点间基线中误差按下式计算：式中(mm)为固定误差；(ppm)为比例误差系数；(km)为相邻点间的距离。
GPS-E级网的主要技术要求应符合表1规定。
相邻点最小距离应为平均距离的1/2～1/3；最大距离应为平均距离的2～3倍。
注：当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm。
2、布网原则与网形设计（1）GPS网应根据测区实际需要和交通状况进行设计。
GPS网的点与点间不要求每点通视，但考虑常规测量方法加密时的应用，每点应有1～2个通视方向。
（2）在布网设计中应顾及原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，对凡符合GPS-E级网布点要求的旧有控制点，应充分利用其标石。
（3）GPS网应由若干个独立观测环构成，也可采用附合线路构成。
E级GPS 网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合表2的规定。
非同步观测的GPS基线向量边，应按所设计的网图选定，也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路。
（4）为求定GPS点在54北京坐标系中的坐标，应与当地54北京坐标系中的原有控制点联测，联测总点数不得少于3个。
（5）为了求得GPS网点正常高，应进行水准测量的高程联测，高程联测采用等级水准测量方法进行，联测的GPS-E级控制点且应均匀分布于网中。
四、选点与标石埋设1、选点在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上，进行现场踏勘，最后进行选点。
选点应符合下列要求：（1）点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测；（2）点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业；（3）点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15°；（4）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免周围磁场对卫星信号的干扰；（5）点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响；（6）交通应便于作业，以提高作业效率；（7）应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用；（8）选好点后应按合理的方法给GPS点编号。
CGCS2000及WGS84坐标系若干问题探讨及应对策略-2013.11.12
摘要：详细介绍了CGCS2000和WGS84坐标系、1980年西安坐标系、1954年北京坐标系的定义、特点和用途以及相互
之间的区别和联系，重点探讨了CGCS2000及WGS84坐标的获取方法、新旧坐标系统精确转换等问题，通过工程案例进行了
进一步说明。
关键词：2000国家大地坐标系;地心大地坐标系;2000国家GPS大地网;WGS84;NGA(美国国家智能化地理空间局)；ITRF
基线获得精确WGS-84坐标。最短观测时间可为 4 h。常见高精度GPS处理软件包括JPL的GIPSY、 P3、Bernese、EPOS、武汉大学Trip等。软件使用 起来十分复杂，有些软件还有使用限制，故一般 工程单位不可行。当然IGS数据处理中心的服务 机构也有免费为用户提供的服务，如AUSPOS、 JPL、SOPAC及NGS等，用户只需将野外观测到的 GPS原始数据转换为RINEX格式上传，同时填写天 线类型和天线高，即可获得ITRF2008框架下的坐 标。但由于是免费资源，资料的准确性有待进一 步验证[6]。
2014 年 2 月 第 2 期 总第 488 期
水运工程 Port & Waterway Engineering
Feb. 2014 No. 2 Serial No. 488
CGCS2000及WGS84坐标系 若干问题探讨及应对策略
林吉兆，贾登科，武 警
（中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广东 广州 510230）
将GPS控制网与IGS跟踪站联测，通过解算长
种类 伪距单点定位 伪距差分定位 RTK 静态精密单点定位 精密动态单点定位
IGS跟踪站联测
CORS连续运行参考站 海事、国土部门坐标转换服务
精度 10～30 m
测绘技术中的控制网布设原则与方法
测绘技术中的控制网布设原则与方法引言：测绘技术是现代社会中不可或缺的一项基础工作，它能够提供准确和可靠的地理空间信息，为人们的生活和生产提供支持。
而控制网作为测绘技术的基础，其布设的原则和方法在保证测绘数据准确性方面起着重要的作用。
本文将探讨测绘技术中控制网布设的原则与方法，以期为相关领域的研究者和实践者提供参考和指导。
一、控制网布设的原则1.1 布设密度原则控制网的布设密度是影响测绘精度的重要因素之一。
布设密度过低会导致测量误差较大，无法满足精度要求，而布设密度过高则会费时费力，增加成本。
因此，根据具体的测绘任务和要求，合理确定布设密度是保证控制网精度的关键。
一般而言，控制网在平坦地区的布设密度应控制在每平方千米十个左右，而在复杂地形和多层地形区域，布设密度宜适当增加。
1.2 布设方式原则控制网的布设方式包括三角形、菱形、矩形等，根据具体情况选择合适的布设方式可以提高布设效果。
三角形布设方式适用于较复杂地形，可以减少测量的观测角度，提高布设效率。
菱形和矩形布设方式适用于较平坦地区，可以减少网络闭合差。
1.3 控制网形状原则控制网的形状对测绘精度具有一定的影响。
在实际应用中，圆形控制网具有均等的布设密度和均匀的控制网质量分布，适用于大范围的测绘任务。
而近似矩形形状的控制网在布设过程中可以更方便地划分为若干相等的子块，便于管理和布设。
二、控制网布设的方法2.1 GPS技术在控制网布设中的应用全球定位系统（GPS）技术是测绘领域的重要发展，它通过卫星定位和导航系统，可以提供准确的经纬度和高程信息。
在控制网布设中，可以利用GPS技术获取控制点的坐标信息，并通过差分GPS技术对控制点进行精确测量，提高布设的精度和效率。
2.2 基于无人机的控制网布设随着无人机技术的快速发展，基于无人机的控制网布设越来越受到研究者和实践者的关注。
通过无人机搭载的高精度摄影测量设备，可以对大范围地区进行密集的控制点测量，获取控制点的坐标信息。
gps工程控制网的优化设计
.192-|工程设计I Engineering Design(2019年第21期〕GPS工程控制网的优化设计孔祥豪(苏交科集团股份有限公司，江苏南京210019)摘要：GPS测量技术手段精度较高、效率较高，具有一定的灵活性，其应用范围越来越广泛。
分析GPS X程控制网的基础原理以及各项关键因素，综合实际状况根据规定要求，进行GPS工程控制网的优化设计，可以为GPS工程控制网的优化工作提供参考与支持。
基于此，文章主要对GPS X程控制网的优化设计进行了简单的分析，研究了GPS控制网定位原理与种类，分析了GPS相对定位的误差源分析，重点探究了GPSX程控制网的优化设计的方式与手段。
关键词：GPS工程控制网；优化设计；精度中图分类号：S127文献标志码：A文章编号：2096-2789(2019)21-0192-021GPS控制网定位原理与种类根据己知点、仪器架设位置、未知点的参数，可以将其分为前方、侧方以及后方交会三种结构类型。
GPS 定位原理是通过几何以及物理的基础性原理，通过空间运行的卫星与地面点距离交会地面测量其未知位置。
GPS定位测试种类繁多，根据基本观测量的不同可以将其分为伪距测量以及载波相位测量两种形式：根据参考点位置的不同可以分为绝对定位以及相对定位两种方式；根据定位结果获得的时效可以分为定时定位以及事后定位两种；根据接收机在测量作业中的状态可以将其分为静态定位以及动态定位两种形式。
现阶段高精度的GPS静态定位主要通过相对定位的方式分析，将在相位作为主要的观测量，其基本的组合方式可以分为单差、双差以及三差几种形式，差分的结果与计算的量之间有着密切的关系。
通过差分形式观测可以有效降低存在的系统误差，达到控制平差计算中未知数数量的目的。
通过GPS定位，基于GPS卫星以及用户接收机天线距离作为基本的观测量，根据对已知卫星瞬间坐标确定分析用户接收机对应的点位参数，进行测量分析。
2GPS相对定位的误差源GPS测量中会受到多种误差的综合性干扰因素的影响，降低GPS定位的精准性。
浅谈GPS控制网在测量中的若干技术方法和流程
（ ）为确保 数据 安全 ，每 天 的观测 数据 应及 时 ６
（ ）编 制测 站环 视 图 ，将 测站 地平 高度 角 大于 传 输 至微 机 存 盘保 存 。每 天测 站 的 点名 、 点 号 、仪 ３
１。 ０ 的主 要 障碍物 一 一标 出 ，以便作 业 时顾及 障碍 物 器 高 、天线 高 的输 入应准 确 无误 。 对卫 星信 号 的影 响 ；
存 的地方 ， 以及便 于 接 收 设备 安 置 和观 测 操 作 的地
方。
（ ）在测 站上 ，天线 要严 格整 平对 中，天线 固 ３ 定标志 大 致朝 北 ，天 线高测 量 方法应 满足 规范 要求 ，
（ ）点位应 选在 视野 开 阔 的地 点 。城 市 内优先 天 线应 与 周 围物 体 相 隔 ５ 以上 ，必要 时可 偏心观 ２ ｍ 设 点 地址 可 考 虑 为 公 园 、停车 场 、稳 固 的建 筑 物楼 测 ，精度 必 须符 合规 范 的要求 ， 天线 高量 取测 前 、测 顶 和高 地 ，高度 角 ｌ 。 ５ 以上 的天空 不应 有 障碍物 ，以 后 各分 三个 互 为 １０ 的位 置精 确量 取 ，中数 的互差 ２。 免 阻挡 卫星 信 号接 收 。 不 得超 过 ３ ｒｌ 用平 均值 ，读 数精 确到 ｌｍ 。此 Ｉ ，采 ｌ ｆ Ｉ ｍ
（ ）全 网的 同步 观测 时 间均应 安排 在每 天 的最 １ 佳 观测 时段 ，每 时段最 少跟 踪 ４颗 卫星 ，精 度 因子 Ｐ Ｏ 均 小于 ６ ０ Ｄ Ｐ值 ． ，卫星 高度 角大 于等 于 ｌ 。 观 测 ５，
选 点 的科 学与 否 ，是影 响 Ｇ Ｓ外 业观 测质 量和 时段数 应 大于 等于 ２。 Ｐ Ｇ Ｓ网精 度 的重要 因素 。 点 的最主 要 原则 是 既满足 Ｐ 选 （ ）每 时段 观 测 时间应 严格执 行 规范要 求 ，其 ２
GPS—RTK测量技术应用浅析
、
Ｒ Ｋ Ｔ 工作原理
标来限制实测精度满足需要 ，采集所需 的数据并记 录到手簿 ，
Ｒ Ｋ实时动 态测量 技术 是 由基准站 接收机 、 Ｔ 数据链 、 动 最后通过后处理软件等进行平差处理来获取所需的三维坐标 。 流
燃 料 １．６ 吨 （ ５ １ 万 ４ ４ ． ４×１ ＝ １ ６ 。 由 于 其 热 值 仅 为 降耗 、 ８ ／ １． ） ４ ４ 减污、 增效效果显著 ， 达到了预期 目的。 同时 ， 当前生 面对 ３０ｋａｋ， ５０ｃｌｇ若采 用 原煤 热值 大￣ ５０ ｋａｋ ， 热值 节 约量 产成本居高不下 的严峻局面 ， ／ Ｊ００ｃｌ ｇ其 ／ 企业采 取此项技术应用无疑是提
建立控制网后 即可根据获取 的控制点数据成果 进行 地形
测量资料在已有 的Ｇ Ｓ Ｐ 等级控制 网内进行实施 ， 以确定区域 内 测量 ， 通过流动站在测点上 的移动来完成数据 的采集 。由于基 坐标系统的转换参数 ，同时通过Ｇ Ｓ Ｐ点的大地高Ｈ 及其对应的 准站外置电台信号覆盖范围一般可达１ｋ 符合Ｒ Ｋ ０ｍ， Ｔ 测量原理
二 、 Ｔ 作业的若干问题 ＲＫ
我们知道 ， Ｐ 测量具有定位精度高 、 ＧＳ 观测时间短 、 提供 三
应级别精度规定； ｒ
固定误差 ．—— 比例误差系数 ） ｂ 。
四 、 Ｔ 地 形 测 量 Ｒ Ｋ
（ ） 采 集 一 数据
维 坐标 、 操作简便 、 全天候作业 、 测站之间无 需通 视等优点 。在 生产实践 中， Ｔ ￣ 量无非就是利用 已有Ｇ Ｓ ＲＫ ｔ ｊ Ｐ 等级测量和水准
量 ， 区内不 乏涉及 悬崖峭壁 ， 测 山林密布 ， 测量 的地物较 少， 通视 条件极 为 困难 ， 制点往往难 以布设 ， 图也非 常困 控 测
GPS控制网高程测量及精度评定
据各检核点距 已知水 准点 的平均距离 （ 单位 ：ｍ） ｋ ， 取其拟合误差的平均值与表 １ 的允许误差限值相互对
照， 以此作为 Ｇ Ｓ高程测量所能达到的精度。 Ｐ
表 １ 水 准 测 量 限 差
等 级 三等 四 等 普通
４ ３ 内业 计 算 ．
根据 Ｇ Ｓ控 制 网中联测 已知水 准 点 的 情况 ， 合 Ｐ 结 测 区 内地 形 和似大 地水 准 面 的变 化 特点 ， Ｇ Ｓ高程 将 Ｐ 测 量控制 网划 分为 若 干合 理 的拟 合 区域 ， 段 拟合 计 分
程水准测量的 Ｇ Ｓ Ｐ 点作为检核点 ， 计算检核点拟合高 程与水准测量实测高程之 间的差值 作为拟合误差 ， 根
时， 应使用水准仪将已知水准点的高程引测至观测信 号条件好 的区域 ， 再使用 Ｇ Ｓ进行 观测。联测 已知水 Ｐ 准 点 的观测 时 间 应 与 Ｇ Ｓ控 制 网 观 测保 持 一 致 。联 Ｐ 测过程应注意仪高量取 ， 避免精度损失。
一
￡， 在同等观测精度条件下 ， 按照下式 （ ） ２ 计算 Ｇ Ｓ Ｐ
高程测量拟合计算的外符合精度
１ ２
铁道勘察 ２ ｌ 年第 ４期 ０１
Ｍ ＝± ／ Ｖ ］ （ ￣『 Ｖ ／ Ｎ一１ ）
式 中 ／ 一 的个 数 。 Ｖ
（） ２
范 围。
３ ３ Ｇ Ｓ高程 测量精度评 定 ． Ｐ
Ｇ Ｓ高 程测 量精 度评定 可将 控制 网 中经过精 密 工 Ｐ
（ ） Ｐ 控制网高程测量构 网 ２ＧＳ 为保 证 网形强 度 ， Ｐ Ｇ Ｓ控 制 网将 已知 水 准点 与多
个 相邻 的 Ｇ Ｓ点构 成 三角形 或 大 地 四边 形 方 式构 网。 Ｐ 当 已知水 准 点 的 位 置 无法 满 足 Ｇ Ｓ接 收 机 观 测 要 求 Ｐ
GPS全球定位系统原理与应用解析
第三代卫星尚在设计中，以取代第二代卫 星，改善全球定位系统。其特点是：可对自己 进行自主导航；每颗卫星将使用星载处理器， 计算导航参数的修正值，改善导航精度，增强 自主能力和生存能力。椐报道，该卫星在没有 与地面联系的情况下可以工作6个月，而其精 度可与有地面控制时的精度相当。
Block Ⅰ卫星
为使GPS具有高精度连续实时三维导航和定 位能力，以及良好的抗干扰性能，在设计上采 取了若干改善措施。
Slide 6
GPS系统的特点
全球性连续覆盖，全天候工作 定位精度高 观测时间短 测站间无需通视 可提供三维坐标 操作简便 功能多，用途广
Slide 7
GPS定位系统的组成
GPS定位技术是利用高空中的GPS卫星，向 地面发射L波段的载频无线电测距信号，由地 面上用户接收机实时地连续接收，并计算出接 收机天线所在的位置。因此，GPS定位系统是 由以下三个部分组成： （1）GPS卫星星座（空间部分） （2）地面监控系统（地面控制部分） （3）GPS信号接收机（用户设备部分）
双频接收机
双频接收机可以同时接收Ｌ１，Ｌ２载波信 号。利用双频对电离层延迟的不一样，可以消除 电离层对电磁波信号延迟的影响，因此双频接收 机可用于长达几千公里的精密定位。
按接收机通道数分类：
GPS接收机能同时接收多颗GPS卫星的信号， 为了分离接收到的不同卫星的信号，以实现对卫 星信号的跟踪、处理和量测，具有这样功能的器 件称为天线信号通道。根据接收机所具有的通道 种类可分为：
Slide 5
卫星定位技术发展的回顾
为满足军事和民用对连续实时和三维导航 的迫切要求，1973年美国国防部开始组织陆海 空三军，共同研究建立新一代卫星导航系统的 计划，这就是目前所称的“导航卫星授时测距/ 全球定位系统”（Navigation Satellite Timing and ranging / Global Positioning System）简称全球定位系统（GPS）。
水利工程GPS静态测量控制网布设与测量精度分析
水利工程GPS静态测量控制网布设与测量精度分析摘要：全球定位系统（GPS）是一种基于卫星发射的导航系统，它能够提供三维坐标、时辰、速率等信息。
GPS技术具有测量导航卫星、定时和范围功能，全天工作、高速准确、抗干扰等特点。
由于其高精度和高可靠性，GPS技术被广泛应用于生产和生活中。
在生产领域中，GPS技术被广泛应用于地理信息系统（GIS）、土地测量、建筑测量、工业自动化、农业生产等领域。
例如，农业生产中需要确定农田的位置和大小，以便进行精确的施肥和灌溉。
GPS技术可以快速提供准确的测量信息，帮助农民们更好地管理农田。
关键词：水利工程；GPS静态测量；控制网布设；测量精度1GPS静态测量概述GPS静态测量是一种利用测量型GPS接收机与定位卫星进行定位测量的测量方法。
在这种测量方法中，GPS接收机的天线在整个观测过程中被认为是静止的，因此可以通过求卫星数据的变化来获得待定点的坐标值。
这种测量方法通常用于建立长距离的检校基线、地壳运动检测网、大陆和岛屿联测工作等方面，具有广泛的应用价值。
GPS静态测量具有很多优势，例如测站间不需要通视、定位精确度高、全天候、操作简便等。
这些优势使得GPS静态测量在军事、国防、交通等领域发挥着重要的作用。
在军事领域，GPS静态测量可以用于制定作战计划、导弹和飞机制导、军事设施安全监控等方面；在国防领域，GPS静态测量可以用于边防巡逻、海岸防卫等方面；在交通领域，GPS静态测量可以用于船舶、飞机、车辆等交通工具的导航和监控等方面。
因为GPS静态测量具有很高的定位精度和全天候的可靠性，所以它被广泛应用于建筑、地质、气象等领域。
例如，在建筑领域，GPS静态测量可以用于测量建筑物的高度、长度、宽度等尺寸；在地质领域，GPS静态测量可以用于测量地震、地壳运动等地质现象；在气象领域，GPS静态测量可以用于测量大气湿度、温度、压力等气象因素。
2GPS测量技术在水利水电工程测量中的应用2.1布置测点为了确保GPS测量的精度和可靠性，必须在实地进行考察，并根据情况选择适当的GPS网型。
GPS全球定位思考题答案
GPS 论述题与公式推导题1、论述基本观测量，双频消电离层观测量，电离层残差观测量，宽巷观测量，窄巷观测量，相位平滑伪距观测量的观测方程，应用场合？基本观测量包括：码伪距观测量、载波相位观测量和积分多普勒观测量双频消电离层观测量： 当考虑电离层影响时，观测方程为：111111222222I N I N ρφ=--+ελλρφ=--+ελλ 式中：以距离为单位的电离层影响为：i 2i 22i 40.3TEC I 40.3()TEC f cλ=-=- 式中：TEC —信号传播路径上的电子总数 λ—载波波长 c —光速双频相位观测量的线性组合定义为：φL=αφ1+βφ2当β=12λλ-时，电离层的影响消失，进一步取12122λλλα-=，则222121f f f f --=β，由此可得， 消电离层观测量：2112L 12IF 222211212f f f N N f f f f ⎛⎫ρϕ=--+ε ⎪λ--⎝⎭当β=12λλ-时，基线未知量消失，因此，若取α=1，则β=12λλ-，由此可得， 电离层残差观测量的观测方程：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅--⋅-=22112121223.40N f f N C TEC I λλλφ 当α=1、β=-1时，可得宽巷观测量21φφφ-=w ，其相应的：宽巷模糊度21N N N w -=，频率21f f f w -=，宽巷波长cm w 2.86=λ当α=1、β=1时，可得窄巷观测量21φφφ+=w ，其相应的：窄巷模糊度21N N N n+=，频率21f f f n +=，窄巷波长cm n 7.10=λ 相位平滑伪距利用码伪距和相位的加权平均得到，观测方程为：P(应用场合：消电离层观测量常用于长基线的解算，电离层残差观测量常用于周跳检测，宽巷和窄巷常用于模糊度分解，相位平滑算法在周跳出现时，可以消弱周跳的影响，但前提条件是周跳出现的位置（时刻）须被正确检测。
2、要达到109ppm 的基线精度，应考虑哪些因数？为什么？应考虑各类误差影响源。
D级GPS控制网技术指标
D级GPS控制网技术指标D级GPS控制网是指在全球定位系统（GPS）中用于实现高精度定位服务的一种技术方案。
它是在传统的C级GPS控制网的基础上进行改进和优化而来，具有更高的精度和可靠性。
以下是D级GPS控制网的一些技术指标。
1.网络结构：D级GPS控制网采用分层结构，由若干个基准站组成，其中一个基准站作为主站，其他基准站作为从站。
主站负责数据处理和控制，从站负责接收测量数据，并将数据传输给主站进行处理。
2.精度要求：D级GPS控制网的精度要求相对较高，通常在几毫米到十几毫米之间。
这要求基准站的观测精度和数据处理算法具有较高的精度和可靠性。
3.数据传输：D级GPS控制网采用实时差分定位的方式，通过无线电或互联网传输数据。
数据传输的速度和稳定性对于实时差分定位的精度和可靠性至关重要，因此需要采用高速、稳定的数据传输方式。
4.基准站密度：D级GPS控制网的基准站密度相对较高，通常为每平方公里1-2个基准站。
密集的基准站布局可以提高定位的精度和可靠性，并能够满足更多用户的需求。
5.数据处理算法：D级GPS控制网需要使用高精度的数据处理算法，以提取出基准站和测站之间的相对位置差分。
常见的数据处理算法包括双差法、无电离层组合法等，这些算法在处理多路径效应和其他误差时具有较好的效果。
6.系统可靠性：D级GPS控制网需要具有较高的系统可靠性，以保证系统的正常运行和数据的准确性。
为了实现系统可靠性，需要采用备份机制、冗余设计等技术手段，以避免单点故障对整个系统的影响。
7.故障监测和维护：D级GPS控制网需要具备故障监测和维护功能，及时发现和排除系统故障，确保系统的稳定运行。
监测和维护包括基准站状态监测、数据质量评估、设备维护等。
总之，D级GPS控制网是一种用于实现高精度定位服务的技术方案，具有高精度、高可靠性和系统化的特点。
通过采用分层结构、实时差分定位、高精度的数据处理算法等，D级GPS控制网能够满足用户对于高精度定位的需求。
E级GPS控制网技术要求
附录E E级GPS控制网有关技术要求（参考）一、控制网执行的技术标准1、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314—2001），中华人民共和国国家标准；2、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）,中华人民共和国国家标准；3、技术设计书。
二、使用仪器测量采用的GPS接收机型号及其标称精度。
三、布网方案1、布网要求GPS网相邻点间基线中误差 按下式计算：式中a(mm)为固定误差；b(ppm)为比例误差系数；d(km)为相邻点间的距离。
GPS-E级网的主要技术要求应符合表1规定。
相邻点最小距离应为平均距离的1/2～1/3；最大距离应为平均距离的2～3倍。
表1 GPS网的主要技术要求2、布网原则与网形设计（1）GPS网应根据测区实际需要和交通状况进行设计。
GPS网的点与点间不要求每点通视，但考虑常规测量方法加密时的应用，每点应有1～2个通视方向。
（2）在布网设计中应顾及原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，对凡符合GPS-E级网布点要求的旧有控制点，应充分利用其标石。
（3）GPS网应由若干个独立观测环构成，也可采用附合线路构成。
E级GPS网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合表2的规定。
非同步观测的GPS基线向量边，应按所设计的网图选定，也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路。
表2 闭合环或附合线路边数的规定（4原有控制点联测，联测总点数不得少于3个。
（5）为了求得GPS网点正常高，应进行水准测量的高程联测，高程联测采用等级水准测量方法进行，联测的GPS-E级控制点且应均匀分布于网中。
四、选点与标石埋设1、选点在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上，进行现场踏勘，最后进行选点。
选点应符合下列要求：（1）点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测；（2）点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业；（3）点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15°；（4）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免周围磁场对卫星信号的干扰；（5）点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响；（6）交通应便于作业，以提高作业效率；（7）应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用；（8）选好点后应按合理的方法给GPS点编号。
控制网布设课件
一、GPS控制网得技术设计
3、GPS控制网得基准设计 ➢ 注意事项 若GPS测量成果需要进行坐标转换,应该选择或联 测足够多得两坐标系得公共点,一般大于3,以保证 坐标系转换参数得精度与可靠性; 起算点数目越多,GPS网与原有网得吻合越好,但 会损失现有GPS网得测量精度,起算点为3~5个时, 既能保证两坐标系得一致,又可保证GPS网得测量精度; 起算点在GPS网中应该均匀分布,避免分布在网中得一 侧; EDM测距边作为起算边长时,数量在3~5条为宜,但就是 EDM边得两端点高差不应过大;
独立基线为: DJ = N - 1
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
二、GPS控制网得网形设计
➢ 独立基线
N=2 , J=1
N=3 , J=3
N=4 , J=6
N=5 , J=10
N=2 , DJ=1
N=3 , DJ=2
N=4 , DJ=3
二、GPS控制网得网形设计
➢ 独立观测环(异步环) 由非同步观测获得得独立基线向量构成得闭合环。AA、A、
观测时间长、数据量大、多余观测较多、精度高、框架基 准特性好。但成本较高,多用于AA级网。
2、会站式 多台GPS接收机在同一批点上多天长时间同步观测,然后再
迁移到另外一批点上进行同样观测,直至全部观测完成。具有 精度较高(尺度精度特高)等优点,多用于A、B级网。
三、GPS控制网布设
3、同步图形扩展式 GPS网以同步图形得形式连接扩展,构成具有一定数量独立
二、GPS控制网得网形设计
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
对GPS控制网建立中的若干技术问题分析
摘要：随着电子技术的发展，测绘科学由传统的作业方式逐步转换成现代技术的广泛应用，特别是近代卫星技术的发展，给测绘科学中的控制测量带来划时代的革命，由传统的三角网作业方式，转换为现代全球定位系统，gps因其不可比拟的技术优势，迅速成为国内外测绘者的新宠，更成为各级工程控制网建立的主要方式,本文以内蒙古图古日格金矿为例，对gps控制网建立中的若干技术问题展开讨论。
关键词：gps控制网；粗差探测；图形强度；高程拟合
中图分类号：p228.4文献标识码：a文章编号：
1．gps相对定位的概述
gps相对定位，顾名思义，它测量的位置是相对于某一已知点的位置，而不是在wgs—84坐标系中的绝对位置。
这就是说，它精确测定出两点间的坐标分量（△x，△y，△z）和边长（b）。
这样，如果一点的绝对坐标已知，则根据这点的已知坐标计算出另一点的精确坐标。
在gps相对定位中，至少要应用两台精密测地型gps接收机。
两台gps接收机分别安置在基线的两端点，同步观测同一组gps卫星，以求解出基线端点的相对位置或基线向量。
这一方法也可以推广到多台接收机同时在多个点上进行观测，以求解多条基线向量。
由此可见，gps相对定位不是直接求解绝对位置，而是求解两点之间的相对基线向量。
2．图古日格gps控制网建立
测区位于内蒙古自治区乌拉特中旗政府驻地海流图镇方位310°直距103km处。
地理坐标：东经：107°33′25″-107°45′18″北纬：42°9′17″-42°10′51″。
2.1平面控制网的准备工作
本次d级gps控制网测量投入美国attach gps接收机六台套（其中双频接收机四台套，单频接收机二台套）。
观测前gps接收机进行一般检视和通电检验，并检验基座圆水准气泡和光学对中器是否正确；检验天线高量尺是否完好，尺长精度是否正确。
2.2 gps平面控制网布设、选点与埋石
控制网的布设完全按gpsd级网的要求开展，选点要求：点位牢固便于操作便于保存、对空通视、回避强电干扰、回避多路径反射源、交通便利，共布设22个点。
包括与省c级网联测的3个起算点，控制网最长基线边11.6公里，最短基线边1.6公里，平均6公里,有一定量的多余基线且分布均衡。
闭合环为4至7条边，为了跟以前建立的两个局部控制网成果相比较，尽量选用了已埋设的部分gps点，点位均选择在坚固稳定的高建筑物顶面或视野开阔的岩石上，点位基础坚实稳定，易于长期保存，且有利于常规测量方法的扩展和联测。
各点点名按村名、山名、地名、单位名等取名，等gps点稳定后，作点之记。
2.3 gps控制网实施
数据采集采用静态相对定位模式，观测采用边连接递推gps控制
网，数据采样间隔为10秒，观测时段≥120分钟，各项技术指标均按国家规范要求执行。
观测组根据事先制定的作业计划在规定时间操作gps接收机，进行同步观测，每时段开关机从三个方向各量一次天线斜高，要求互差不大于3mm，取平均值作为最后结果。
d级网数据处理的软件astak公司提供的solution软件包，内业数据处理前对外作业记录进行全面检查，要求记录规范，数据质量分析合理。
在完成数据传输、建立项目管理、给项目添加数据并进行站点标识符、天线高等的编辑初步操作后，数据处理主要为以下几步：基线解算、三维无约束平差、三维约束平差和高程拟合，这三步也是数据处理的关键所在。
2.3.1 基线解算
相对定位的原始观测主体是载波相位数据，而具有同步观测时间段是获得基线解的先决条件。
基线向量一般由厂商提供的专用软件解算，基线解算采用人工干预解算，充分利用solutions软件优越性，对每一条基线认真分析星历数据，采用改变卫星高度角，裁取多余进间段，删除不合格卫星或裁取某一卫星不符合要求的时间段数据等方法进行基线处理，以求解最符合精度要求的基线。
基线解算精度结果统计如下表1：
表1基线解算相对精度统计（82条基线）
在解算查看时同步环闭合差检核是判定基线可靠性的参考，闭合
差超限的同步环中可能有合格的基线，同时异步环闭合差检核也是判定基线向量的有效手段。
因观测时连接边观测并未关机，故同步环个数不多，但精度均很高，重复基线也只有11条，为检查基线解算的质量，计算人员自主选择6个异步闭合环，选取时各边基本为处于不同时段的观测值，环环相扣由东北向西南方向选择，穿越整个测区。
按项目设置的控制网等级，所选择的6个闭合环闭合差均在限差范围内。
各闭合环水平相对精度与高程相对精度如下表2：表2环闭合差分析
2.3.2无约束平差
在本项目控制网中，野外观测的84坐标系中的坐标固定，解算出其余各点相对于该点的84坐标。
三维平差后，各点平面精度均很高，最小经纬度方向中误差为0.003米，最大坐标方向中误差为0.006米，且精度分部均匀，具体精度可见统计表3：
表3无约束平差基线相对精度统计（82条基线）
3．结论
本文结合图古日格gps控制网建立的工程实践，对数据处理过程中的技术问题进行探讨，得出以下结论：
3.1基线粗差探测时，应综合使用基线应满足的一些条件与软件数理统计结果来判断粗差，而不能依据单一状况来做判断；当矛盾指向同一条基线时，建议去除此基线，否则会影响各gps点的精度。
若此基线必留不可，则建议重测此基线。
3.2若控制网具备了必需的基线个数，一般图形强度对点位精度的影响是存在的，在影响不大，一般若按相应等级精度的要求进行观测与数据处理，任意选择必要个数的基线，基本能满足本级控制网的精度要求，即平差时可任选基线，对点位坐标影响不大，只不过是不同的图形强度点位精度稍有变化而已。
3.3复测基线时，须选择精度较高的基线参于平差，否则会影响点位精度。
参考文献：
[1]进月特种精密工程gps网的建立方法及应用研究东南大学硕士论文 2004.
[2]建敏，石金峰 gps观测数据可靠性分析研究矿山测量 2006.
[3]东民gps数据处理中的粗差探测及剔除昆明冶金高等专科学校学报 2007.。