GPS原理与应用指导书.

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gps原理及应用

gps原理及应用

GPS存在问题(一) GPS存在问题(一) 定位精度
GPS卫星定位因为受到美国军方的SA干扰政策的影 响,而且民用只能接收粗码C/A码,精度受到很大的限 制,目前的定位精度范围是20米左右。
GPS存在问题(二) GPS存在问题(二) 定位方式
GPS的卫星信号传输采用高频传播,不能穿透建筑 物,并且易受到太阳电磁爆的影响,一般GPS接收机必 须见到至少三颗星才可以定位(绝对定位或相对定 位),所以在高楼林立的地方或地下室不能接收到信 号,所以此时此地不能定位。
GPS在公安、 GPS在公安、交通系统中的应用 在公安
车辆GPS定位管理系统 定位管理系统 车辆 车辆GPS定位管理系统主要是由车载GPS自主定位, 结合无线通信系统对车辆进行调度管理和跟踪。已经 研制成功的如车辆全球定位报警系统,警用GPS指挥 系统等。分别用于城市 公共汽车调度管理,风景旅游 区车船报警与调度,海关、公安、海防等部门对车船 的调度与监控。 由于差分GPS设备能够实时地提供精确的位置、速度、 航向等信息,车载GPS差分设备还可以对车辆上的各 种传感器(如计程仪、车速仪、磁罗盘等)进行校准 工作。
GPS系统组成 GPS系统组成 ——空间星座 ——空间星座
全球定位系统的空间部分: 使用24颗高度约2.02万千米的 卫星组成卫星星座; 21+3(备用)颗卫星均为近圆形 轨道,运行周期约为11小时58 分; 均匀分布在六个轨道面上(每 轨道面四颗),轨道倾角为55 度;各个轨道平面之间相距60度,
GPS特点(二) GPS特点(二)
3)实时导航 实时导航: 实时导航 利用GPS定位时,在1s 内 可取得几次位置数据,这种 近乎实时的导航能力对于高 动态用户具有很大的意义。 4)抗干扰能力强、保密性好 )抗干扰能力强、 GPS采用扩频技术和伪码 技术、用户不发射信号,导 航定位速度快,在战时不易 受到电子战的影响。

gps的原理与应用pdf

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GPS的原理与应用1. GPS的基本原理GPS(全球定位系统)是一种通过卫星定位的导航系统,它基于卫星的测量技术来确定地理位置、速度和时间。

GPS系统由三个主要部分组成:空间部分、控制部分和用户部分。

1.1 空间部分空间部分由一组24颗运行在距离地球约20000公里的轨道上的卫星组成。

这些卫星被均匀地分布在六个轨道平面上,每个轨道平面上有四颗卫星。

这样可以确保任何地点在任何时刻都能接收到至少四颗卫星的信号。

这些卫星以固定的速度和高度绕地球旋转。

1.2 控制部分控制部分由多个全球监测站和一个主要的控制中心组成。

全球监测站用于跟踪卫星并测量它们的位置和速度。

控制中心负责分析监测站收集到的数据,并计算卫星的精确位置和时钟误差。

控制中心还负责将这些数据发送给卫星,以确保卫星的正常运行。

1.3 用户部分用户部分由GPS接收器组成,这些接收器可以接收卫星发送的信号并计算出用户的位置。

GPS接收器使用三角测量原理来计算出用户的位置。

接收器同时接收来自多颗卫星的信号,并使用这些信号之间的差异来计算出用户与每颗卫星之间的距离。

通过测量多个卫星的距离,接收器可以确定用户的精确位置。

2. GPS的应用GPS技术在各个领域都有广泛的应用,以下是一些典型的应用领域:2.1 车辆导航GPS技术可以用于车辆导航系统,帮助司机快速准确地找到目的地。

车辆导航系统通过接收卫星信号,计算出车辆的当前位置和目的地的位置,然后根据实时交通情况提供最佳的行驶路线和导航指引。

2.2 航空导航GPS技术在航空领域也有广泛的应用。

航空导航系统使用GPS技术来确定飞机的位置、航向和速度,以便飞机能够准确地飞行和降落。

GPS技术还可以用于航空交通管制,帮助调度员更好地管理航班。

2.3 物流管理GPS技术在物流管理中起着重要的作用。

物流公司可以使用GPS技术来实时追踪货物的位置和运输进程,以便更好地管理物流。

同时,GPS技术还可以用于优化路线和调度,提高物流效率。

GPS原理及其应用

GPS原理及其应用

GPS 在陆地自主车和半自主遥控 靶车定位上的应用
• GPS系统具有定位精度高、全天候、实时性、测 站无须通视、使用方便等优点,并且所有成果均 通过数据来实现,便于数字化管理,所以GPS 已 被广泛用于社会生活的各个领域,如工程、交通、 气象、国防、水利、环报、安全保卫、定时等。 我国从80 年代起开始引进GPS接收机极其技术, 目前,GPS也在我国得到了全面广泛地应用。下 面简要介绍GPS 定位系统在陆地自主车和半自主 遥控靶车项目中应用。
4.1 GPS 在陆地自主车项目中的应用
• 移动式机器人是一种能够在各种环境中自主或半 自主移动的智能机器人,在路径跟踪控制过程中, 路径点的获取就是由GPS 定位系统提供的,由于 跟踪精度较高,采用差分GPS 接收方法,精度可 达到0.5m。
4.2 GPS 在制导导弹遥控靶车上的应用
• 遥控靶车是半自主机器人,GPS定位系统的作用 是在遥控状态或遥控示教再现状态下保证靶车不 超过预定的边界。因此其精度可以很低,采用单 接收机。
3.3 C/A 码
• C/A 码是用于跟踪、锁定和测量的伪随机码。它 是由m 序列优选对组合码形成的Gold码(G码)。G 码是由两个长度相等而互相关极大值最小的m序 列码逐位进行模2相加构成的。改变产生它的两个 m序列的相对相位,就可以得到不同的码。对于 长度为N=2n-1的m 序列每两个码可以产生N个G。 码G码最主要的优点在于广泛用于多址通信。这 是GPS采用G码作为C/A 码的主要原因。
• 因为P码的码长为6.19X1012 ,所以在不知道P码 结构的情况下,是无法捕获P码。由于在试验期间, 某些厂家已经掌握捕获P码的技术,产出P码接收 机,因此美国国防部又实行了AS政策,即在P码上 又增加了极度保密的W码,且绝对禁止非特许用户 使用。P码的码元宽度为0.098us,相当于29.3m。 若两个序列的码元测量误差为码宽的1/10 1/20 … 1/100,此时相应的测距误差为2.93 ---0.293m,为 C/A 码测距误差的1/10。故称C/A 码为粗测码P码 为精测码。

GPS定位原理与应用实验指导书-吉长东

GPS定位原理与应用实验指导书-吉长东

《GPS定位原理与应用》实验指导书(资源环境与城乡规划管理专业)实验一 GPS认识一、目的与要求1、了解GPS接收机的组成和对应部件的功能(重点是Leica 200s GPS接收机)。

2、掌握GPS接收机的定位原理。

3、了解单频GPS和双频GPS接收机的差别。

二、计划与设备1、试验时数安排2学时。

试验小组由7人组成。

2、Leica200系列GPS 3台;Ashtech z-x系列GPS 4台;Trimble5700系列GPS 4台;三角架11个。

三、方法和步骤(一) 仪器组成部件的认识1、GPS接收机(用户部分的组成)对不同品牌的GPS接收机知道其大致由:GPS卫星天线、主机、基座(动态部分还需要手簿)和若干电缆线等组成。

2、设备连接(见下图)图1 Ashtech连接示意图图2 Trimble连接示意图图3 Leica 200s 连接示意图把GPS天线和主机连接上(对Leica 200s GPS还需要连接电池和传感器),检查连接无误后,便可准备开机观测,注意Leica和AshtechGPS天线要指北。

3、开机观测开机观测,采集几分钟数据,是学生明确GPS和常规仪器的差别。

四、注意事项1.严格的按照“GPS测量规范或规程”开关机、操作和使用仪器。

2.指导教师不在现场严禁乱动仪器。

3.仪器旁边严禁离开人。

4.严禁抄实习指导书,否则取消试验成绩,对相应的部分需要细化。

实验二 GPS静态观测一、目的与要求1、了解GPS接收机的组成和静态相对定位的原理。

2、掌握GPS接收机的使用(参数配置)(重点是Leica 200s GPS接收机)和静态相对定位的外业观测的步骤。

3、掌握外业手簿的记录。

4、掌握相对定位布网方式。

5、了解GPS接收机的联合作业。

二、计划与设备1、试验时数安排6学时。

试验小组由7人组成。

2、Leica200系列GPS 3台;Ashtech z-x系列GPS 4台;Trimble5700系列GPS 4台;铅笔1 支;小刀1把;外业观测记录纸若干,三角架11个。

全球定位系统GPS原理及应用

全球定位系统GPS原理及应用
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2、卫星定位系统 最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统
(Transit),1958年研制,64年正式投入使用。 由于该系统卫星数目较小(5-6颗),运行高度较 低(平均1000KM),从地面站观测到卫星的时间 隔较长(平均1.5h),因而它无法提供连续的实时 三维导航,而且精度较低。
为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维 导航的迫切要求。1973年美国国防部制定了GPS 计划。
并开始逐步深入人们的日常生活。
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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,采用差分定位,精度 可达厘米级和毫米级。 3、功能多,应用广:
随着人们对GPS认识的加深,GPS不仅在测量, 导航,测速,测时等方面得到更广泛的应用,而且 其应用领域不断扩大。
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3、GPS发展历程 GPS实施计划共分三个阶段: 第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到
1979年,共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及 建立地面跟踪网。
第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到 1984年,又陆续发射了7颗试验卫星,研制了各种用途 接收机。实验表明,GPS定位精度远远超过设计标准。
(5)“坐标基准”建立后设置“坐标格式”帮助用户选择或建立自已的坐 标投影模型。见图18、19。
图18
图19
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(6)光标选择“用户设置”按ENTER鍵进入输入数值。输入后可显示北 京54椭球基准的平面坐标。 (7)标准高斯投影:LG:输入3/6度带中央子午线经度;ECH: 尺度比为 1;EAST:Y加500公里;用户也可自定义投影参数,确认后退出,接收 机将显示当地平面坐标。见图20。

GPS原理及应用实验实习指导书

GPS原理及应用实验实习指导书

苏州科技学院环境科学与工程学院地理信息系统专业《GPS原理与应用》实验与实习指导书2011年7月目录第一部分实验与实习须知 (3)1、实验与实习规定 (3)2、GPS仪器使用注意事项 (3)第二部分GPS测量实验项目 (4)实验一GPS仪器认识 (5)实验二GPS静态定位 (6)实验三GPS准动态测量 (7)附:实验报告封面格式 (8)第三部分GPS测量实习指导 (10)1、目的和意义 (10)2、组织领导 (10)3、任务与基本要求 (10)4、实习内容 (10)4.1、GPS观测点的要求 (10)4.2、GPS静态相对定位(采用边点混合式,举例绘图,见图形) (11)4.3、GPS数据处理 (11)4.4、GPS准动态相对定位模式 (16)4.5、GPS 动态定位模式 (16)5、时间安排 (16)6、实施方法与步骤 (17)6.1已知数据 (17)6.2 最佳观测窗口选择 (17)6.3 观测 (17)7、实习报告要求 (18)第四部分附录 (20)1:SGS200 GPS接收机使用指导 (20)2:实习报告封面格式 (21)3:GPS外业测站观测手簿 (22)4 测站周围障碍物略图举例 (25)5:GPS外业项目观测手簿 (26)第一部分实验与实习须知1、实验与实习规定1、实习过程中应遵守实习纪律及有关规定,确保仪器和人身安全,凡违反实习纪律和规定,无故缺勤天数超过实习有效天数的三分之一,或未交实习成果和实习报告或伪造实习成果者,均按不及格处理。

2、实习过程中,应按实习指导书的有关精度要求进行测量与计算,不满足精度要求的应返工。

实习观测数据与计算应在规定记录手薄中记载,不得伪造、涂改或转抄。

3、每组应注意团结协作,密切配合,相互帮助,确保实习顺利完成。

4、切实爱护实习仪器与用品,凡损坏仪器与用品的应按仪器室规定赔偿,并应给予批评教育。

2、GPS仪器使用注意事项(1) 一个时段观测中不得进行以下操作:关闭接收机又重新启动;进行自测试改变卫星高度角;改变数据采样间隔;改变天线位置;按动关闭文件和删除文件等;(2) 观测员在作业期间不得擅自离开测站,并应防止仪器受震动和被移动,防止人和其他物体靠近天线,遮挡卫星信号;(3)雷雨过境时应关机待测,并卸下天线以防雷击;(4) 不可踩到和碰到接收机数据电缆和天线电缆,以防人为信号失锁,记录数据丢失,电缆折断甚至控制器死机;(5) 每一时段开始前,应查看电池电压,判断是否满足本时段观测(正常工作电压10∽36VDC);(6)测前应保证接收机有足够的存贮空间,以及避免手簿系统故障或中断造成数据丢失。

gps的原理及其应用pdf

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GPS的原理及其应用1. GPS的原理GPS全称为全球定位系统(Global Positioning System),是一种由卫星导航系统组成的定位技术。

在GPS系统中,定位设备通过接收来自卫星的信号,通过信号的相关计算和处理,确定设备的精确位置和时间。

GPS系统由以下主要组成部分组成:1.1 GPS卫星GPS卫星是GPS系统的核心组成部分。

目前,GPS系统运行着大约30颗工作卫星,它们围绕地球轨道运行。

这些卫星持续发射无线电信号,包括卫星的位置和时间信息。

1.2 GPS接收器GPS接收器是用于接收和处理卫星发送的信号的设备。

接收器通过接收多颗卫星的信号,并使用三角测量法确定自身的位置。

一般来说,接收器至少需要接收到3颗卫星的信号,才能确定二维位置(经度和纬度)。

如果接收到的卫星信号数量更多,接收器可以确定地理位置的三维坐标。

1.3 GPS控制段GPS控制段负责监视和管理GPS卫星,确保它们正常工作。

GPS控制站点用于控制和监控卫星的运行,并计算用于定位的精确卫星轨道和时钟信息。

2. GPS的应用GPS技术广泛应用于各个领域,包括但不限于以下方面:2.1 航海和航空GPS技术在航海和航空领域的应用是其中最早和最重要的。

通过GPS定位设备的使用,船舶和飞机可以精确确定其位置,提高导航的准确性和效率。

这对于航行和航班的安全至关重要。

2.2 交通导航GPS技术在交通导航系统中得到广泛使用。

通过GPS设备,驾驶员可以准确地确定自己所处的位置,并得到导航指引,以找到最佳的行驶路线。

这不仅提高了驾驶员的导航能力,也有助于减少交通拥堵和节省时间。

2.3 地理测量和测绘GPS被广泛用于地理测量和测绘领域。

测绘员可以使用GPS设备准确测量地球上各个点的经纬度,并生成精确的地图。

这对于土地规划、城市发展和环境保护起着重要的作用。

2.4 环境监测GPS技术也被用于环境监测。

通过安装GPS设备在离散地点,可以监测动物迁徙、气候变化和植物生长等自然现象。

gps技术的原理及应用pdf

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GPS技术的原理及应用一、 GPS技术的原理GPS(全球定位系统)是一种利用卫星信号进行定位的技术。

它由一组卫星、接收器和计算机组成,通过测量接收器和卫星之间的信号传播时间来确定位置信息。

其原理可以简要概括如下:1.卫星定位:GPS系统由一组24颗卫星组成,它们以不同的轨道分布在地球的周围。

每颗卫星通过精确的轨道信息和时钟信号向地面发送信号,接收器通过接收这些信号来确定卫星的位置。

2.接收器测距:接收器接收到来自多颗卫星的信号后,通过测量信号传播时间来计算距离。

接收器内部的时钟会与卫星信号进行比较,从而得出信号传播的时间差。

3.三角定位:接收器通过同时接收多颗卫星的信号,计算出每颗卫星和接收器之间的距离后,利用三角定位原理确定接收器的位置。

至少需要接收到三颗卫星的信号才能进行定位计算。

4.误差校正:GPS系统中存在一些误差,例如信号传播延迟、钟差误差等。

为了提高定位的精度,接收器会进行误差校正,包括对卫星轨道、时钟误差等进行补偿。

二、 GPS技术的应用GPS技术在日常生活和各个领域中有着广泛的应用,下面列举了几个典型的应用场景:1.车辆导航:GPS作为车机导航系统的核心技术,在城市道路和高速公路上提供精确的导航信息,帮助驾驶员准确找到目的地。

车辆导航系统可以根据GPS定位的准确位置和导航数据,提供实时路况、交通信息和建议的行驶路线。

2.物流追踪:GPS技术可以用于货物和物流车辆的追踪和定位。

通过将GPS接收器安装在物流车辆上,可以实时监控货物运输过程中的位置和状态,提高物流管理的效率和可视化程度。

3.航空航天:GPS在航空航天领域有着重要的应用。

飞行员可以通过GPS系统准确定位飞机的位置和航向,实现精确导航和自动驾驶。

此外,GPS 还在航空领域中用于时钟同步、航路管理等方面。

4.军事用途:GPS技术对军事应用尤为重要。

军方利用GPS系统进行军事勘测、定位导航和武器系统控制等任务。

通过精确定位和导航,军方能够实现更高的作战效果和战场管理。

GPS原理及应用教材

GPS原理及应用教材

GPS原理及应用教材GPS原理及应用一、GPS原理及基本构成全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)是由美国国防部于20世纪70年代末开始研发的定位导航系统。

它基于一组卫星和地面接收站组成的系统,可以提供精准的地理位置和导航信息。

GPS原理主要由以下三个方面组成。

1.卫星系统:GPS系统由24颗工作卫星组成,它们在不同轨道上环绕着地球运行。

这些卫星被放置在6个轨道上,每个轨道上有4颗卫星。

卫星的轨道是为了覆盖全球而设计的,确保在任何时间和地点都能获得足够数量的卫星信号。

2.接收机:接收机是GPS系统的核心部件,它用于接收卫星发射的信号。

接收机通过接收卫星信号并计算信号传播的时间和距离来确定自身的位置。

接收机还可以接收其他地面基站传输的辅助信号,以提高定位的准确性和稳定性。

3.控制部分:GPS系统还包括地面的控制部分,用于监控卫星的状态并确保卫星系统的正常运行。

控制部分通过发射校正信号来调整卫星的时钟和轨道参数。

这些校正信号可以由卫星发射到接收机,并用于计算和校正接收机的位置。

二、GPS应用GPS技术已经广泛应用于各个领域,包括交通运输、航空航天、军事作战、地质勘探、环境监测等。

以下是一些常见的GPS应用。

1.车辆导航:GPS可以用于车辆导航系统,帮助司机确定最佳路线和实时交通状况。

通过车载GPS设备,司机可以获得实时的导航指示和路况信息,避免拥堵和迷路。

2.航空导航:GPS在航空领域的应用非常广泛。

飞行员可以使用GPS设备指引飞机的航线和高度。

航空GPS设备还可以提供附近机场、导航台和天气条件等有用的信息。

3.军事用途:GPS技术在军事上具有重要的战略意义。

军方可以使用GPS设备追踪和定位自己的部队,确定和追踪敌方目标,指导导弹和无人机等武器系统的精确打击。

4.地质勘探:GPS可以用于地质勘探和矿产资源开发。

通过定位和导航技术,地质工程师可以更准确地勘探矿产储量,预测地震和火山活动,并监测地表移位。

GPS测量原理及应用GPS卫星定位基本原理

GPS测量原理及应用GPS卫星定位基本原理

一、伪距测量
• 1.如何进行伪距测量? • 测距码 • 复制码 • 时间延迟 • 自相关系数 • 伪距
(1)为什么要用码相关法测定伪距?
• 测距码看起来是杂乱无章的,其实是按照某一规 律编排的,每个码都对应着某一特定的时间。
• 为什么不用测距码的某一个标志来进行伪距测量 呢?
• 每个码在产生的过程中都带有误差,信号经过长 距离传送后也会产生变形,因而根据某一标志来 进行量测会带来较大误差。
§3 载波相位测量
载波相位测量>概述
一、概述
• 为了满足高精度定位的需要 – 测距码伪距测量是全球定位系统的基本测距方 法。 – 测距精度:C/A码:2.93 m P 码:0.293 m – 载波:λL1=19cm, λL2=24cm – 测距精度:1-2mm
载波相位测量>概述
一、概述
发自卫星 的电磁波 信号:
• (4)测距码为周期性序列,因而自相关系数也具 有相同的周期。理论上仍会有多值问题。
2、用测距码测定伪距的原因
1、易于将微弱的卫星信号提取出来 2、可提高测距精度 3、便于用码分多址技术对卫星信号进行识别和处理 4、便于对系统进行控制和管理
3.伪距测量的观测方程
• 观测值 • 几何距离 • 观测值与几何距离间的关系
度特别好的原子钟才有可能实现。 • 接收机钟改正数的解决方法
• 2计算方法 线性化 列出误差方程 最小二乘原理求解
三特殊情况下的定位
• 加权约束解:不减少观测值的数量,而在求解时 给“已知参数”以适当的权。允许该参数在“已知值” 附近作微小变动,则能加强解的强度,获得较精 确的结果。
• 高程约束解 • 时间约束解
GPS定位的方法与观测量>概述

GPS原理与应用

GPS原理与应用

第一章1,GPS卫星定位系统的组成(卫星部分地面监控部分用户接收设备部分)地面控制部分组成:主控站、跟踪站和注入站作用:监测和控制卫星运行,编算卫星星历(导航电文),保持系统时间。

主控站作用:收集各检测站的数据,编制导航电文,监控卫星状态;通过注入站将卫星星历注入卫星,向卫星发送控制指令;卫星维护与异常情况的处理。

跟踪站作用:接收卫星数据,采集气象信息,并将所收集到的数据传送给主控站。

注入站作用:将导航电文注入GPS卫星。

用户设备部分GPS信号接收机及相关设备GPS卫星定位系统的特点1)全球、全天候连续实时导航与定位。

2)功能多、精度高,连续导航定位。

3)实时定位速度快,一秒即可完成定位。

4)抗干扰性能好,保密性强。

GPS卫星定位系统的优点:1作业灵活,操作简便。

定位精度高。

观测时间短,经济效益高。

4全天候作业,任何地点下连续作业GPS卫星定位系统的应用:军事、国防陆路交通(车辆导航、监控)、航运、航空搜索、救援遥感测量卫星定轨资源勘探通讯广播、电视电力时间传递2,时间系统在GPS卫星定位中,时间系统的重要性表现在:(1)GPS卫星作为高空观测目标,位置不断变化,在给出卫星运行位置同时,必须给出相应的瞬间时刻。

例如当要求GPS卫星的位置误差小于1cm,则相应的时刻误差应小于2.6 ⨯10-6s。

(2)准确地测定观测站至卫星的距离,必须精密地测定信号的传播时间。

若要距离误差小于1cm,则信号传播时间的测定误差应小于3 ⨯10-11s。

在GPS定位中,具有重要意义的时间系统包括恒星时、力学时和原子时三种。

恒星时——以春分点为参考点,由春分点的周日视运动所确定的时间称为恒星时国际原子时——不同的地方原子时之间存在差异,为此,国际上大约100座原子钟,通过相互比对,经数据处理推算出统一的原子时系统,称为国际原子时力学时——在天文学中,天体的星历是根据天体动力学理论建立的运动方程而编算的,其中所采用的独立变量是时间参数T,这个数学变量T定义为力学时原子时A TI:原子时的秒长被定义为铯原子C133s 基态的两个超精细能级间跃迁辐射振荡9192631170周所持续的时间。

GPS原理及应用

GPS原理及应用

GPS原理及应用GPS(全球定位系统)是一种通过卫星定位技术来确定地理位置的系统。

它由一组卫星、地球上的接收器和计算机软件组成。

每个GPS接收器都能接收来自卫星的信号,并计算出接收器的精确位置。

GPS系统的原理是通过三角测量来确定位置。

GPS接收器能接收到至少四颗卫星的信号,并测量出接收到信号的时间。

因为信号传播的速度是已知的,所以通过测量信号传播的时间差可以计算出距离。

通过测量多组卫星的距离,接收器可以通过三角测量计算出自身的位置。

这个过程需要至少接收到四颗卫星的信号,因为每颗卫星的信号提供了三个未知量:距离和两个坐标分量。

GPS系统的应用非常广泛。

最常见的应用是导航和定位服务。

通过GPS接收器,人们可以准确地知道自己的位置,并获取行驶路线、交通状况和目的地信息。

各种汽车导航系统、手机地图软件和户外定位设备都使用了GPS技术。

除了导航和定位,GPS也被广泛用于物流和运输领域。

物流公司可以使用GPS跟踪货物的位置,提供实时的运输进度和交付时间。

船舶、飞机和汽车的运输安全也得到提升,因为GPS可以提供实时的位置监控和导航指引。

GPS还被应用于农业、渔业和资源勘探等领域。

农民可以利用GPS来精确播种、测量土地和管理作物生长。

渔民使用GPS来定位渔场和监控渔船的活动。

资源勘探公司可以使用GPS来测量地质地形、勘探矿产和发现石油天然气。

总之,GPS是一种能够通过卫星定位技术确定地理位置的系统。

它的原理是通过三角测量计算位置,应用广泛于导航、物流、农业等各个领域,为人们的生活和工作提供了便利和安全。

GPS原理及其应用全册配套完整课件 (一)

GPS原理及其应用全册配套完整课件 (一)

GPS原理及其应用全册配套完整课件 (一)GPS(全球定位系统)是现代化技术的一个重要组成部分,广泛应用于航行、军事、物流、交通等领域。

GPS原理及其应用全册配套完整课件提供了深入了解GPS技术的机会,为学习GPS的人们提供了一份宝贵的指南。

GPS原理GPS由24颗卫星组成,每颗卫星都在预定高度上环绕地球运转。

GPS设备接收从卫星发出的无线电信号,并计算它们之间的时间差来确定用户的位置、速度和方向。

GPS接收器还需要接收来自至少四颗卫星的信号才能正确确定一个位置。

这是因为每颗卫星都处于特定的轨道上,具有固定的位置和速度,并使用精准的时钟与GPS接收器进行通信。

GPS应用1.导航GPS定位能够为航行提供方向和信息。

船只和飞机可以使用GPS确定其位置,得知本身在何位置,以及助手寻找相对位置和方向。

汽车GPS导航系统可以帮助司机规划路线,随时选择最优路线,并避免堵车。

2.控制和安全GPS系统可以用于监控车辆或船只,以确保他们不偏离预定的路线或航线。

它也可以帮助救援人员在远程区域找到丢失或困难的人。

3.军事GPS自20世纪70年代以来已成为军队的必要工具。

它为导弹,反导弹和其他武器提供定向和准确性。

同时,GPS也可以帮助军队追踪其人员和战机。

4.地震和城市规划地震预测有很大的改善空间,而GPS可以追踪板块的位置和移动情况,从而提供更加准确的地震预警。

同时,GPS还可以用于城市规划,帮助规划师决定最佳位置和交通流量。

总体上,GPS应用在越来越多的领域,成为世界上许多方面的必要工具。

因此,深入了解GPS技术以及如何使用它应用于不同领域对于我们来说都非常重要。

《卫星定位原理及应用》课间实习指导书

《卫星定位原理及应用》课间实习指导书

《卫星定位原理及应用》实验指导书第一部分:实验与实习须知GPS测量原理和应用是一门践性很强的技术基础课,其实验与实习是教学中必不可少的环节。

只有通过实验与实习,才能巩固课堂所学的基本理论,进而掌握现代测绘仪器操作的基本技能和测量作业的基本方法。

在进行实验实习之前,必须明确实习的基本规定,了解仪器的借还手序及仪器的保护、保养等知识,做到爱护仪器,达到实习之目的,防患于未然。

实验与实习规定1.在实验或实习之前,必须复习教材中的有关内容,认真仔细地预习本指导书,以明确目的、了解任务、熟悉实验步骤和实验过程、注意有关事项并准备好所需文具用品。

2.实验或实习分小组进行,组长负责组织协调工作,办理所用仪器工具的借领和归还手续。

3.实验应在规定的时间进行,不得无故缺席或迟到早退;应在指定的场地进行,不得擅自改变地点或离开现场。

4.必须遵守“测量仪器工具的借领与使用规则”和“测量记录与计算规则”。

5.应该服从教师的指导,严格按照本书的要求认真、按时、独立地完成任务。

每项实验或实习,都应取得合格的成果,提交书写工整规范的实验报告或实习记录,经指导教师审阅同意后,才可交还仪器工具,结束工作。

6.在实验或实习过程中,还应遵守纪律,爱护现场的花草、树木和农作物,爱护周围的各种公共设施。

测量仪器工具的借领与使用规则对测量仪器工具的正确使用、精心爱护和科学保养,是测量人员必须具备的素质和应该掌握的技能,也是保证测量成果质量、提高测量工作效率和延长仪器工具使用寿命的必要条件。

在仪器工具的借领与使用中,必须严格遵守下列规定。

一、仪器工具的借领1.在教师指定的地点凭学生证办理借领手续,以小组为单位领取仪器工具。

2.借领时应该当场清点检查。

实物与清单是否相符,仪器工具及其附件是否齐全,背带及提手是否牢固,脚架是否完好等。

如有缺损,可以补领或更换。

3.离开借领地点之前,必须锁好仪器箱并捆扎好各种工具;搬运仪器工具时,必须轻取轻放,避免剧烈震动。

GPS测量原理及应用课程指导书

GPS测量原理及应用课程指导书

《GPSM虽原理及应用》课程实验指导书本实验指导书依据《GPSM量原理及应用》课程实验教学大纲编写,供测绘工程、地理信息系统(工科)和遥感科学与技术专业学生学习《GPSM量原理及应用》课程和课问实习实验用。

一、实验课名称:GPSM量原理及应用二、适用专业:测绘工程专业(10学时)地理信息系统专业(工科)(8学时)遥感科学与技术专业(8学时)注:1、序号1、2、3、4、5、6、7适应测绘工程专业。

2、序号1、2、3、4、5适应地理信息系统专业。

3、序号1、2、4、5、6适应遥感科学与技术专业。

实验一GPS接收机的认识及操作一、实验原理与方法GPS言号接收机是用来接收、处理和测量GPSE星信号的专门设备。

由丁GPS 卫星信号的应用范围非常广泛,而信号的接收和测量乂有多种方式,因此GPS言号接收机有许多种不同的类型。

尽管如此,GPS言号接收机的主要结构却大体相同,可分为天线单元和接收单元两大部分。

天线单元的主要功能是将GPS卫星信号的非常微弱的电磁波能转化为电流,并对这种信号电流进行放大和变频处理。

而接收单元的主要功能则是对经过放大和变频处理的信号电流进行跟踪、处理和测量。

本次实验主要采用的是Ashtech Z —X型双频GPS8收机,它也是由一台主机(接收单元)和一个双频天线(天线单元)构成的。

二、实验目的1、通过实验认识Ashtech Z — X型双频GP眼收机并学会使用;2、通过实验加深理解GP敏频、单频的概念。

三、实验组织每班分为若十个小组,每小组5人左右;若有多个班级,则需分批进行实验。

四、实验学时本次实验课的学时为2。

五、实验所需仪器设备每班实验仪器:3台套Ashtech Z-X双频GPSg收机。

每组实验仪器:1、A shtech Z-X双频GP皈收机主机一台套;2、双频GPSK线一个;3、测量天线高用的钢卷尺一把;4、脚架一个;5、锂电池2块;6、基座一个;7、记录表格一套;8、R anger电子手簿一个(可选)。

GPS原理及应用_张勤_第七章GPS定位技术的应用

GPS原理及应用_张勤_第七章GPS定位技术的应用

第七章 GPS定位技术的应用一、GPS技术在大地控制测量中的应用目的是在全国范围内确定精确的地心坐标,建立起我国新一代的地心参考框架及其与国家大地坐标系统的转换参数,并奠定地壳运动及地球动力学研究的基础。

1992年组织了“中国’92GPS会战”,布设了国家A级GPS网,随后在1993年和1995年又进行两次复测。

A级网由28个点组成,其点位精度达到厘米级,边长相对精度达到3×10-9。

在A级GPS网的基础上建立了国家B级GPS网。

B 级网共布测730个左右GPS点,平均边长在东部为50km,在中部为100km,在西部为150km,点位地心坐标精度达到0.1m,边长相对中误差达到2.0×10-8,高程分量相对中误差为3.0×10-8。

二、GPS技术在工程测量中的应用1、建立精密工程控制网2、工程变形监测3、建立工程或滑坡变形自动化监测系统4、建立长大或超长隧道的施工控制网5、建立超长精密线路的基础控制网6、建立各类工程控制网以及进行线路工程测量三、GPS技术在海洋测绘中的应用1、用于高精度海洋定位和导航2、用于建立海洋大地控制网3、用于水下地形的测绘4、建成了中国沿海RBN/DGPS系统5、RBN/DGPS系统是中国沿海无线电指向标差分GPS系统。

该系统由20个RBN/DGPS基准站组成,形成从鸭绿江口到南沙群岛部分区域、覆盖我国沿海港口、重要水域和狭窄水道的差分GPS导航服务网四、GPS技术在航空摄影测量中的应用1、测定航空摄影测量的地面控制点2、GPS辅助航空摄影测量技术的出现与发展五、GPS技术在地球动力学研究中的应用1、建立中国地壳运动监测网络2、建立青藏高原地球动力学监测网3、建立首都圈GPS地表形变监测网六、GPS在公安、交通及通讯系统中的应用1、行业车辆管理系统2、GPS警车、巡逻车3、列车监控4、陆军移动定位5、GPS手机、手表等七、GPS技术在现代化农业中的应用1、田间管理2、大型农业机械定位3、监测农作物产量分布,土壤养分分布调查4、合理施肥、播种,精确农业管理5、引导飞机准确撒播和喷药八、GPS导航定位技术在其他领域中的应用1、GPS在陆地导航中的应用2、GPS在航海和海洋工程中的应用3、GPS在民用航空中的应用4、GPS在航天中的应用5、GPS在军事中的应用6、GPS在极地科学考察中的应用7、GPS在旅游及野外考察中的应用九、GPS导航定位技术的最新应用1、GPS在综合服务系统中的应用2、GPS在电离层监测中的应用3、GPS在对流层监测中的应用4、GPS在卫星测高仪中的应用5、GPS在卫星追踪技术中的应用GPS导航定位系统最初是为军事目的而研发的,但由于种种原因,GPS技术的发展在很大程度上要归功于其在大地测量中的早期应用。

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《GPS原理与应用》课堂实验指导书
学时:12
适用专业:测绘工程
2004.7
序言
《GPS原理与应用》课堂教学实验是《GPS原理与应用》课程的一个重要环节,它是在学习完相应理论知识后所进行的课堂实验,是课堂教学的必要补充,充分体现理论与实践相结合的教学原则。

一、注意事项:
1、实验前学生应认真复习教材有关内容和学习《GPS原理与应用》课堂实验指导书,务必弄清基本概念和本次实验的目的、要求、操作步骤及应注意的事项,以保证按质、按量、按时完成实验任务。

对未认真准备的学生,一经发现立即停止其实验。

待其按要求作好准备工作后,再补做实验。

缺课堂实验一次者,不准参加期末考试。

2、实验以小组为单位进行,组长负责组织协调工作。

3、每次实验时,先到教师指定的地点集合,待教师讲解和布置后,方可开始实验。

4、听从计算机室管理人员的安排。

二、实习报告编写的要求
1、编写实习报告是实习的主要内容之一,因此,各位学生应认真进行编写。

2、实习报告应按一定的格式书写。

A、每段开头空两格,标点符号占一格;
B、表格一般画在中间,插图应符合实际情况,所有图表应统一编号。

C、应注意正确运用标点符号。

3、语言应通顺、流畅,用词应准确、恰当,在能准确表达意思的前提下,语言应尽量简结、精练。

4、文字书写要工整,图表应整洁、美观。

5、实验报告不得抄袭,否则按实验不及格处理。

三、实验成绩的考核与评定办法
(一)考核方法及标准
每次实验课结束后,由主讲教师根据对学生进行全面考核(实验态度和纪律、实验预习情况、实际操作能力、实验报告等)。

按优、良、中、及格、不及格五级分制评定成绩,评分依据是:实验预习和纪律(占20分):包括实验态度;实验纪律执行遵守情况;实验预习准备情况;实验数据的记录情况等。

实验考核成绩(占50分):包括对实验任务的完成情况;实际操作能力情况;实验过程中分析问题和解决问题的能力等。

实验报告成绩(占30分):包括报告的正确性,实验原始数据记录的正确性和完整性情况,相关知识的广度、深度、概括性,文字表达能力等。

(二)实验考核成绩中应注意的问题:
1、实验报告文字潦草,发现错别字而不予纠正者,评定成绩不得给“优”、“良”成绩。

2、照抄实验数据资料或报告者,应给“不及格”成绩。

3、实验不认真,违反各项规定,应给“不及格”成绩。

学校学籍管理办法
4、无故缺席实验或迟到十五分钟以上者,应给“不及格”成绩。

5、无论何种原因,未参加实验者,一律不给评定实验成绩,按“缺课堂实验”对待。

对于“实验不及格”及“缺课堂实验者”,按规定处理。

(三)实验课成绩占期末总成绩的20%,并登记在期末总成绩单
上。

凡实验课成绩不及格者,不得参加期末考试。

实验一GPS接收机的认识和使用
一、目的与要求:
1.认识GPS接收机,了解其结构与功能;
2.掌握GPS接收机(trimble 5700和topcon LE)的使用方法;
二、计划学时与设备:
1.实验学时:2学时,实验组由4~5人组成。

2.实验设备:GPS接收机一台/每组。

三、实验内容:
学习和掌握trimble5700和topcon LE GPS接收机的性能,学习外业操作方法。

四、实验方法与步骤:
1.由教师用实物简述GPS接收机的品牌类型、构造特点、使用方法、维护及保养知识。

2. 学习GPS接收机(trimble5700、topcon LE)的使用方法
GPS接收机(trimble5700、topcon LE)的使用步骤主要有:接收机的测站安置(方法同经纬仪)、接收机连接、接收机使用操作等。

五、实验场地
实验场地选择没有大型水面、没有对电磁波具有反射作用的大型反射物的野外场地。

六、实验结果整理
应绘出GPS野外观测连线图,详细说明GPS野外一站的作
业方法,包括仪器安置、指北、连接、开关机、捜索卫星、显示锁定卫星数量、量测天线高、指示灯含义、测站记录内容、记录表等。

七、实验报告要求:
1. 实验过程简述、附图、表等;
2. 实验记录成果、体会。

3. 实验报告格式
实验题目:
专业班级组别:姓名:
仪器型号:仪器编号:实验日期:
实验过程简述及实验成果:
对实验成果的评价与分析:
体会:
教师评语及成绩:
八、实验注意事项
不得随意开关机、避免在高楼脚下、高压线下和有反射物的地方设站。

在使用汽车电瓶作电源时,一定要注意不能将电源的正、负极接错。

九、实验考题
1. 天线为何要指北?
2. 为何要避免在有反射物的地方设站?
实验二 GPS网的布设和数据采集
一、目的与要求:
1.掌握GPS布网的原则。

2.掌握trimble 5700型GPS接收机的数据采集方法;
3. 掌握topcon LE GPS接收机的数据采集方法
二、计划学时与设备:
1.实验学时数:4学时,实验组由4~5人组成。

2.实验设备:GPS接收机四台、对讲机5个和记录纸。

三、实验内容
学习和理解GPS布网的原则,进一步学习和理解有关同步网、异步网的概念。

四、方法与步骤:
1. 根据指导教师提供的已知点(2~3个),在新校区主干道自主选
择6~8个点,并确定观测方案;
2. 按照观测方案进行数据采集。

五、实验场地
新校区主干道。

六、实验结果整理
将各组记录纸汇总交专人保管,以便数据处理时使用。

七、实验报告要求:
1.实验过程简述、附图、表等。

2.实验成果、体会;
实验报告格式:
实验题目:
专业班级组别:姓名:
仪器型号:仪器编号:实验日期:
实验过程简述:
对实验成果的评价:
体会:
教师评语及成绩:
八、实验注意事项
1. 注意仪器安全。

2. 数据采集时,一定注意对主机状态的监测。

九、实验思考题
1. 选点时,应注意哪些事项?
2. 数据采集时,应注意哪些事项?
实验三用GPS接收机采集的数据进行后数据处理
一、目的与要求:
1.掌握GPS数据处理过程和PC-CDU、PINNACLE和TGO软件的功能和使用方法;
2.对数据处理各阶段的数据质量进行分析与处理;
3.利用PINNACLE和TGO软件进行基线向量解算、网平差、坐
标系统转换及成果输出。

二、计划与设备:
1.实验学时数:2学时。

2.实验地点及设备:测量工程系计算中心,每生一台计算机。

三、实验内容
学习与使用PC-CDU、PINNACLE和TGO软件,掌握其基本功能;完成所测控制网的数据解算。

四、方法与步骤:
1.按《GPS实用操作指南》要求,安装PINNACLE和TGO软件。

2.使用PC-CDU下载接收机作业数据,用PINNACLE和TGO软件处理数据,详细操作方法与程序操作见《GPS实用操作指南》五、实验场地
测量工程系计算机中心,每生一台计算机。

六、实验结果整理
总结PINNACLE和TGO软件的功能,整理示例的计算的结果。

七、实验报告要求:
1. 实验过程简述,附图、表等。

2. 实验成果,体会;
实验报告格式:
实验题目:
专业班级组别:姓名:
仪器型号:仪器编号:实验日期:
实验过程简述:
对实验成果的评价:
体会:
教师评语及成绩:
八、实验注意事项
1. 注意仪器安全。

2. 数据下载时,注意开关机顺序。

九、实验思考题
1 简述PC-CDU和PINNACLE和TGO的功能?
2 简述数据处理的过程?
实验四RTK的认识与使用
一、目的与要求:
1.掌握RTK设备的连接方法
2.掌握RTK数据采集的方法;
3.掌握RTK数据传输方法。

二、计划学时与设备:
1.实验学时数:4学时,实验组由4~5人组成。

2.实验设备: RTK设备一套(四台);装有RTK数据传输软件的计算机各十台。

三、实验内容
RTK设备的组成、操作方法等
四、方法与步骤:
1. 设置基准站、设置流动站,开始数据采集,详细方法见《RTK操作说明书》。

2. 数据下载,详细方法见《RTK操作说明书》。

五、实验场地
野外适于GPS观测的地区和计算机中心。

六、实验结果整理
将下载的数据进行整理。

七、实验报告要求:
1.实验过程简述,附图、表等。

2.实验成果。

实验报告格式
实验题目:
专业班级组别:姓名:
仪器型号:仪器编号:实验日期:
实验过程简述:
对实验成果的评价:
体会:
教师评语及成绩:
八、实验注意事项
1. 电台功率在刚开始时,应设在低档上。

2. 基准站发射电台频道应和流动站接收电台频道保持一致。

九、实验思考题
1. 简述RTK的工作原理?
2. 简述RTK的用途和使用方法?。

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