GPS卫星定位技术及其在工程测量中的应用

GPS卫星定位技术及其在工程测量中的应用
[摘要]随着科技的不断发展，GPS卫星定位技术日趋成熟，已经成为工程测量当中必不可少的一项工作。

相对于其他的测量手段而言，GPS卫星定位技术的水平更高，运用的设备和手段更加新颖，得到的数据也比较精确，能够为工程测量提供较大的帮助。

但是，由于GPS卫星定位技术的部分体系还有待健全，因此在工程测量中应用时，应注意扬长避短，发挥积极作用。

[关键词]GPS 定位技术工程测量卫星
[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X （2015）-5-187-1
面对社会的快速发展和经济的稳步提升，各行各业都在寻求新的突破。

在我国，工程行业可以算得上是支柱行业，对经济的发展和百姓的生活，都具有很大的影响。

工程测量直接决定了工程能否达到理想的标准，同时在很多方面也会影响日后的维护和整修。

在以往的工作当中，工程测量偏向于传统的测量方案，很多方面都没有办法获得精确的数据，导致工程进度缓慢。

本文主要讨论GPS卫星定位技术及其在工程测量中的应用。

1概述
从概念上来讲，GPS卫星定位技术是从GPS当中衍生出的一种高科技技术。

它能够借助卫星的定位，从而直接找到工程测量的具体位置，并获得相应的信息，即便是干扰较为严重的情况下，GPS卫星定位技术也可以取得较为精确的数据。

在目前的研究当中，GPS卫星定位技术已经大大提高了测量的劳动生产率。

例如，一对GPS测量系统（双频）在10km以内的短边上，正常接收4-5颗卫星5min左右，即可获取5-10mm+1×10-6D的基线精度，与1-2h甚至更长时间静态定位的结果不相上下。

由此可见，GPS卫星定位技术已经成为目前工程测量的重要技术之一，并且能够在很多方面都取得高精度的结果，为工程的修建和勘察提供较大的帮助。

2 GPS卫星信号及测量原理
2.1 GPS卫星信号
对于GPS卫星定位技术而言，GPS卫星信号是不可或缺的一项组成部分。

信号的强弱，将直接影响到定位技术的应用效果，进而影响工程测量能否得到理想的结果。

图1表示GPS卫星信号构成示意图。

从图1来看，GPS卫星信号主要是由载波、导航电文、测距码组成的。

载波则是由L1、L2、L5三个民用频率组成，能够满足现实工作中的不同需求；导航电文一般是用数据码来表示；测距码则分为C/A码以及P码两种，也是根据现实
工作来调整和应用。

对于定位技术而言，GPS卫星信号所能提供的信息是广泛的，在此，主要以载波为例。

由于工程测量的范围比较大，有时会对大面积的区域进行测量，因此需要运用到高频率的载波。

高频率载波的优势在于，能够精准的测定多普勒频移，不仅会提高测速的精度，还可以提高数据的有效程度，过滤一些没有太大用处的数据。

经过大量的实践研究发现，高频率载波还可以充分减少信号的电离层延迟问题，为定位技术的应用提供更多帮助。

2.2定位原理
从客观的角度来分析，GPS系统主要是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。

假设，我们需要定位某一区域，那么在实际的定位当中，会将定位的位置安放GPS接收机设备，某一个时刻同时接受了3颗以上的GPS卫星所发出的导航电文，将得到的导航电文，利用数据处理系统以及计算方式，求得该时刻GPS接收机设备到GPS卫星的距离。

同样的，还可以通过接受卫星星历来获得该时刻这些卫星所在空间位置，也就是日常说的三维坐标，最终利用一些公式和固有的定理来求得最终的结果。

GPS卫星定位技术的定位原理并不复杂，但也不容易，需要参考的数据较多，因此在工程测量中应用的时候，需注意对基本数据的收集和分析，从而得到更加精确的结果。

3 GPS卫星定位技术在工程测量中的应用
一般而言，工程测量需要的数据较多，而传统的数据收集方法和分析方法，没有办法在短时间内得到理想的结果。

在此，以公路测量为例，通过应用GPS卫星定位技术，可建立沿线总体控制测量，为勘测阶段测绘带状地形图、路线平面、纵横断面测量提供依据；在施工阶段为桥梁，隧道建立施工控制网。

由此可见，GPS卫星定位技术能够帮助工程测量工作又快又好的完成。

第一，GPS卫星定位技术基本上不需要在外部环境下操作，可以通过在办公室发出的指令来进行工程测量，且得到的结果比较精准。

第二，实际的工程测量工作虽然需要外部人员的配合，但耗费的人力资源较少，大大提高了劳动效率，这对工程的修建，具有较大的积极意义。

第三，GPS卫星定位技术可将工程测量的结果，直接进行分析，处理后的数据可直接应用，告别了传统测量的繁琐工作，工作效率提升。

4总结
本文对GPS卫星定位技术及其在工程测量中的应用进行讨论，就目前的工作而言，GPS卫星定位技术所得到的结果还是比较积极的，很多方面都达到了较高的水准，工程测量的体系及具体工作也有所改进，业界内持有肯定态度。

在今后的工作中，应进一步探究GPS卫星定位技术，结合工程测量的限制，制定出更加优秀的测量方案，提高工程测量的水平，促进工程行业的更大进步。