第四讲GPS简介及应用
《全球定位系统及其应用》 讲义
《全球定位系统及其应用》讲义一、全球定位系统（GPS）的概述全球定位系统，简称 GPS，是一种基于卫星的导航系统，它能够为地球上的用户提供精确的定位、导航和定时服务。
GPS 系统由美国国防部开发和维护，最初是为军事目的而设计的，但现在已经广泛应用于民用领域，成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
GPS 系统由三个主要部分组成：空间部分、地面控制部分和用户设备部分。
空间部分由 24 颗卫星组成，这些卫星分布在 6 个轨道平面上，每个轨道平面上有 4 颗卫星。
这些卫星不断地向地球发送信号，用户设备通过接收这些信号来确定自己的位置。
地面控制部分负责监测和控制卫星的运行，确保卫星的轨道和时钟保持准确。
用户设备部分则包括各种 GPS 接收器，如手机、汽车导航系统、手持 GPS 设备等，用户通过这些设备接收卫星信号并计算自己的位置。
二、GPS 的工作原理GPS 的工作原理基于三角测量原理。
当用户设备接收到来自至少 4颗卫星的信号时，它可以通过测量信号的传播时间来计算与每颗卫星的距离。
由于卫星的位置是已知的，用户设备可以利用这些距离信息通过三角测量来确定自己的位置。
具体来说，卫星会发送包含其位置和时间信息的信号。
用户设备接收到信号后，会测量信号的到达时间，并根据信号的传播速度（光速）计算出与卫星的距离。
通过同时接收到来自多颗卫星的信号，用户设备可以建立多个距离方程，然后通过求解这些方程来确定自己的位置坐标（经度、纬度和高度）。
此外，GPS 还可以提供速度和方向信息。
通过连续测量位置的变化，用户设备可以计算出用户的移动速度和方向。
三、GPS 的精度和误差GPS 的精度取决于多种因素，包括卫星的几何分布、信号传播环境、接收器的性能等。
在理想条件下，民用 GPS 接收器的定位精度可以达到几米甚至更精确。
然而，在实际应用中，由于建筑物、山脉、树木等障碍物的遮挡，以及大气折射等因素的影响，GPS 的精度可能会受到一定程度的降低。
GPS原理及应用
GPS原理及应用GPS（全球定位系统，Global Positioning System）是一种通过使用卫星定位技术，实现地球上任何一个具体地点的准确定位的系统。
它由美国空军的24颗卫星组成，提供全球覆盖范围，可以在任何时间、任何天气条件下工作。
GPS的原理基于三角测量原理，通过接收多颗卫星发射的信号并计算接收时间和卫星位置之间的关系，从而确定用户的地理坐标位置。
具体来说，GPS接收器接收到来自卫星的信号后，会测量信号从卫星发射到接收器之间的时间差，并据此计算出卫星和接收器之间的距离。
通过接收多颗卫星的信号并计算出多个距离，GPS接收器就能够使用三角定位方法确定用户所在的位置。
GPS有广泛的应用。
首先，它在导航系统中起着关键作用。
人们可以通过GPS设备来获取自身位置，规划最佳路线，导航到目的地。
无论是车辆导航、航空导航还是船舶导航，GPS都能提供精确可靠的定位信息，增加导航准确性。
此外，GPS还被广泛应用于军事、地质勘探、天文学等领域。
军方可以利用GPS系统进行军事作战中的定位、导航和目标追踪。
地质勘探中，通过GPS可以定位地震活动、测量地壳运动等。
天文学家使用GPS来确定地球的形状和旋转速度。
GPS技术也广泛应用于户外运动和个人健康领域。
例如，徒步旅行者、登山者、跑步爱好者等可以通过佩戴带有GPS功能的设备来跟踪自己的运动轨迹、测量运动速度并记录运动数据。
总结起来，GPS利用卫星定位技术实现全球范围内的定位，通过三角测量原理计算出用户的位置。
它在导航、军事、地质勘探、天文学等领域有广泛应用，也被用于户外运动和个人健康领域。
GPS原理及应用
GPS原理及应用GPS是全球定位系统（Global Positioning System）的简称，它是一种通过卫星定位技术来测定地球上任何一个特定位置的方法。
GPS系统主要由一组运行在太空中的卫星、地面监测站和用户接收设备组成。
这个系统通过卫星与接收设备的相互作用，能够提供非常准确的位置、速度和时间等信息。
GPS的原理主要是通过三角定位法来实现定位。
它利用至少三颗以上的卫星来测量用户接收设备所在的位置。
每颗卫星都会向空间中发射信号，接收设备接收到这些信号后，通过测算信号传播时间和距离，就能够确定设备的位置。
当卫星数量增加时，定位的准确度也会提高。
在实际应用中，GPS有广泛的应用领域。
其中最常见的应用就是导航。
通过GPS，人们可以准确地了解自己所在的位置，并根据导航设备提供的路线信息进行导航。
无论是在驾车、步行还是航海等情况下，GPS都能提供准确的导航服务，帮助人们更好地找到目的地。
除了导航外，GPS还在军事、航空航天、交通运输、环境监测等领域得到广泛应用。
在军事方面，GPS可以用于定位和导航，帮助军队实施战术行动。
在航空航天领域，GPS可以用于导航、飞行控制以及卫星定位等方面。
在交通运输领域，GPS可以用于车辆追踪、交通监控和调度等。
在环境监测方面，GPS可以用于测量地壳运动、海平面变化和大气层的温度等指标。
总的来说，GPS是一种利用卫星定位来测定地球上任何一个特定位置的技术。
它的原理是通过三角定位法来实现定位，并且可以在导航、军事、航空航天、交通运输和环境监测等各个领域中得到广泛应用。
随着技术的不断发展，GPS的精确度和功能也在不断提升，将为人们的生活带来更多便利。
GPS全球定位系统（Global Positioning System）是一种通过卫星定位技术来确定地球上任意一个特定位置的系统。
GPS系统主要由卫星、地面监测站和用户接收设备三部分组成。
整个系统通过卫星与接收设备的相互作用，能够提供精准可靠的位置、速度和时间等信息。
gps的原理及其应用
GPS的原理及其应用1. GPS的原理GPS（全球定位系统）是一种通过卫星定位来确定地球上任意位置的系统。
其原理基于距离测量和三角定位。
1.1 距离测量GPS系统中有24颗卫星，它们围绕地球运行并向地面发送精确的时间信号。
用户接收到来自多颗卫星的信号后，通过测量信号的传播时间来计算用户与卫星之间的距离。
1.2 三角定位GPS系统至少需要接收到三颗卫星的信号以确定用户的位置。
通过在三个卫星上的已知位置和与这些卫星之间的距离，可以通过三角计算方法来定位用户的位置。
更多的卫星信号可以提高定位的准确性。
2. GPS的应用2.1 航海和航空GPS在航海和航空领域具有广泛的应用。
航海员和飞行员可以通过GPS确定他们的位置、航向和速度，以便更好地导航和控制航行路径。
2.2 汽车导航现代汽车导航系统几乎都使用了GPS技术。
通过GPS定位，汽车导航系统可以提供实时的导航指引，包括行驶方向、转向提示和道路交通情况等信息，帮助驾驶员更安全、高效地到达目的地。
2.3 手持设备定位手机、平板电脑和手持式GPS设备都可以利用GPS技术来定位。
这使得用户可以随时随地获得自己的地理位置信息，并在地图上查找周边设施、规划路线等。
2.4 建筑和测量在建筑领域和土地测量中，GPS可以提供准确的位置信息。
这对于工程测量、土地勘测和建筑设计等方面非常重要。
2.5 军事应用军事部门是GPS技术最早应用的领域之一。
GPS系统为军队提供了高精度的导航、目标定位和时间同步等功能，对于军事行动的成功至关重要。
2.6 太空探索在太空探索中，GPS系统被用于监测和导航航天器。
它可以提供准确的时间参考和航向信息，帮助航天器在太空中定位和导航。
2.7 天气预报GPS系统中的卫星可以通过测量大气中水蒸汽的含量来提供天气预报所需的数据。
这些数据对于预测天气模式、监测气候变化非常有帮助。
3. 总结GPS通过距离测量和三角定位原理，可以提供准确的地理位置信息。
它在航海、航空、汽车导航、建筑测量等诸多领域有重要应用。
gps的技术原理及应用
GPS的技术原理及应用1. GPS的技术原理GPS全称为全球定位系统（Global Positioning System），是一种利用卫星定位技术来确定地球上任意点位置的系统。
GPS主要由卫星系统、地面控制系统和用户接收机组成。
1.1 卫星系统GPS卫星系统是由一组运行在地球轨道上的人造卫星组成。
这些卫星发射无线信号，其中包括时间、卫星位置和状态等信息。
目前，GPS系统由24颗卫星组成，其中至少有4颗卫星同时对地面某一点可见。
1.2 地面控制系统地面控制系统主要负责监测和管理GPS卫星的运行。
它包括一系列的监测站和控制中心，用于跟踪和控制卫星的状态、轨道和时钟。
1.3 用户接收机用户接收机是GPS系统中的最关键组成部分，它接收来自卫星的信号，并通过计算卫星信号传播的时间和距离来确定接收机的位置。
用户接收机通常包括天线、接收和处理芯片以及显示设备。
2. GPS的应用2.1 导航与定位GPS最常见的应用就是导航和定位。
无论是车载GPS导航仪还是手机导航软件，都是利用GPS技术来确定用户的位置，并提供导航，告知用户下一个行驶方向、距离和时间。
2.2 物流与运输管理GPS技术在物流与运输管理中起到了关键作用。
通过在运输工具上安装GPS接收机，可以实时追踪车辆的位置、运行状态和运输路径。
这样可以提高货物的管理效率，更好地安排运输计划。
2.3 环境监测与灾害预警GPS技术还被广泛应用于环境监测和灾害预警领域。
通过安装在地面的GPS接收站，可以持续监测地球的形变和运动，提供地壳运动的数据，为地震预警和火山喷发等灾害预测提供科学依据。
2.4 农业与渔业GPS技术在农业和渔业中也发挥着重要作用。
农民和渔民可以利用GPS的定位功能，精确确定作业区域和行动路线，合理规划种植和捕捞活动，提高生产效率。
2.5 科学研究与测绘GPS技术对科学研究和测绘工作也有着巨大的帮助。
科研人员可以利用GPS测量地壳运动、地球重力场等数据，研究地球的变形和运动规律。
《全球定位系统及其应用》 讲义
《全球定位系统及其应用》讲义全球定位系统及其应用讲义一、全球定位系统（GPS）的概述全球定位系统，英文全称为 Global Positioning System，简称 GPS。
它是一种基于卫星的导航系统，能够为全球用户提供高精度的定位、导航和时间信息。
GPS 系统由三大部分组成：空间部分、地面控制部分和用户设备部分。
空间部分由 24 颗卫星组成，这些卫星分布在 6 个轨道平面上，以确保在地球上的任何位置、任何时间都至少能接收到4 颗卫星的信号。
地面控制部分包括监测站、主控站和注入站，它们负责监测卫星的运行状态、计算卫星轨道和时钟参数，并将这些信息上传至卫星。
用户设备部分则是我们常见的 GPS 接收机，如手机、车载导航仪、手持GPS 设备等。
GPS 系统的工作原理是通过测量卫星与接收机之间的距离来确定接收机的位置。
卫星会不断发送包含其位置和时间信息的信号，接收机接收到这些信号后，通过计算信号的传播时间，就可以计算出卫星与接收机之间的距离。
然后，利用至少 4 颗卫星的距离信息，通过三角测量原理，就可以确定接收机在地球上的位置（包括经度、纬度和高度）。
二、GPS 的特点和优势1、高精度GPS 能够提供非常高的定位精度，在理想条件下，甚至可以达到厘米级的精度。
这使得它在诸如测绘、地质勘探、精准农业等领域得到广泛应用。
2、全天候无论白天黑夜、晴天雨天，GPS 系统都能正常工作，不受天气和时间的影响。
3、全球覆盖GPS 信号覆盖全球，用户在地球上的任何地方都可以使用 GPS 进行定位和导航。
4、实时性GPS 能够实时提供位置和速度信息，这对于交通运输、军事等需要实时掌握动态的领域非常重要。
5、多功能除了定位和导航，GPS 还可以用于时间同步、测量速度、监测地壳运动等多种应用。
三、GPS 在日常生活中的应用1、汽车导航这是我们最常见的应用之一。
通过车载 GPS 导航仪或手机上的导航软件，我们可以轻松规划路线、避开拥堵路段，准确到达目的地。
GPS技术特点及应用详解
GPS技术特点及应用详解GPS，全称为全球定位系统，是由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。
这个系统旨在为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，同时也可用于情报收集、核爆监测和应急通信等一些军事目的。
它是美国全球战略的重要组成部分。
GPS组成GPS系统由三个部分组成：空间卫星、地面监控设备和用户设备（GPS 接收机）。
其中，空间卫星部分由24颗卫星组成，这些卫星分布在6个轨道上，能够保证在地球上任何地方、任何时候都能够看到4颗以上的卫星，从而提供连续的导航定位能力。
地面监控设备则包括一个主控站、三个注入站和五个监控站。
主控站负责收集监控站的跟踪数据，计算卫星轨道和钟差参数，然后发送给注入站。
注入站再将主控站发送来的卫星星历和钟差信息注入卫星。
监控站则对所收到的卫星进行连续的P码伪距跟踪测量，并将观测结果传送到主控站。
用户设备主要是各种GPS接收机，用于接收、跟踪、变换和测量GPS 信号。
根据工作原理，接收机可以分为码相关型、二次方型、混合型、干涉型接收机；根据用途，可以分为导航型、测地型、授时型接收机；根据载波频率，可以分为单频、双频接收机；根据接收通道数，可以分为多通道、序贯通道、多路多用通道接收机。
GPS技术特点GPS技术的特点在于其高准确度、全天候使用和高效性，同时功能强大且操作简单，因此被广泛应用于导航、跟踪和测量领域。
其中，GPS 相对定位的准确度已经在应用实践中得到了证明，例如在50公里以内可达到10^-6，100～500公里可达10^-7，1000公里可达10^-9。
此外，在300～1500米工程精密定位中，1小时以上观测的平面位置误差小于1毫米，与ME-5000电磁波测距仪测定的边长比较，其边长校差最大为0.5毫米，校差中误差为0.3毫米。
GPS技术应用在应用方面，GPS被广泛用于汽车、船只和飞机的导航和定位。
现在的汽车、船只和飞机等运动物体基本都配备了GPS，其界面也是我们最熟悉的图像。
gps技术的原理及应用
GPS技术的原理及应用1. GPS技术的原理GPS全称为全球定位系统（Global Positioning System），它是一种通过卫星定位和导航的技术。
其原理主要基于三个要素：卫星、接收器和传感器。
1.1 卫星GPS系统由一组卫星组成，这些卫星以不同的轨道运行在地球上空的几乎固定位置上。
目前，全球共有24颗工作卫星，其中至少有4颗卫星可见某一时刻处于天空中。
这些卫星发射精确的时间信号以及位置信息。
1.2 接收器GPS接收器是一个设备，用于接收卫星发射的无线电信号。
它通过分析卫星信号的时间差来计算出接收器与卫星之间的距离。
接收器还需了解卫星所处的位置以及其运动方式。
1.3 传感器GPS接收器通常还集成了一些传感器，用于提供额外的数据。
例如，加速度计可用于测量移动速度和方向，陀螺仪可用于测量旋转角度。
这些传感器数据与GPS 定位数据集成，以提供更精确的定位和导航信息。
2. GPS技术的应用GPS技术在各个领域具有广泛的应用。
以下列举了几个主要的领域：2.1 车辆导航系统车辆导航系统是GPS技术最常见的应用之一。
通过将GPS接收器和地图数据集成，驾驶员可以通过车载导航系统在未知领域中准确定位和导航。
这种导航系统还可以提供实时交通信息和最佳路径建议，以优化驾驶体验。
2.2 运输和物流管理在运输和物流管理中，GPS技术用于跟踪货物和车辆的位置。
通过安装GPS设备，货主和物流公司可以实时了解货物的位置和运输进度，提高运输效率和安全性。
此外，GPS技术还可用于跟踪物流车辆的行驶行为，以改善驾驶员行为和车辆维护管理。
2.3 个人健康和健身追踪GPS技术也广泛应用于个人健康和健身追踪领域。
智能手表、智能手环等设备配备了GPS功能，可以跟踪用户的运动轨迹、步数、速度和距离等信息。
这些数据可以帮助用户评估运动表现、制定锻炼计划，并与其他用户进行比较和竞争。
2.4 地图绘制和地理信息系统GPS技术可以用来制作地图和地理信息系统。
全球定位系统及其应用
由于大气条件、卫星轨道和时钟误差等因素的影响，GPS定 位可能会受到一定程度的干扰，影响定位的稳定性。
05 GPS的未来发展
增强型定位技术
增强型定位技术是指利用多种传感器 和信号源来提高定位精度和可靠性的 技术。例如，通过结合GPS、 GLONASS、Galileo等不同卫星导航 系统的信号，可以实现更精确的定位。 此外，利用地面基站、Wi-Fi、蓝牙 等无线信号也可以辅助GPS定位，提 高定位精度和可靠性。
特点
全球覆盖、高精度、实时性、自动化、多功能性等。
GPS的发展历程
1958年
美国海军开始研发子午 仪卫星系统，作为远程 武器的精确制导工具。
1964年
子午仪卫星系统正式投 入使用，主要用于军事
和民用导航。
1973年
美国国防部将子午仪卫 星系统改进为全球定位
系统（GPS）。
1995年
GPS全面建成，并向全 世界提供无偿服务。
全球定位系统及其应用
contents
目录
• 全球定位系统概述 • GPS的工作原理 • GPS的应用领域 • GPS的限制与挑战 • GPS的未来发展
01 全球定位系统概述
定义与特点
定义
全球定位系统（GPS）是一种基于空间的无线电导航系统，利用导航卫星提供的位置和时间信息，实现对地球表 面和近地空间的任何地点进行高精度、连续、实时的导航和定位服务。
高速移动
在高速移动环境下，如车辆、飞机等 ，GPS信号的接收和处理受到多普勒 效应的影响，可能导致定位误差增大 。
动态环境中的多径效应
由于周围环境的快速变化，如建筑物 、树木等，GPS信号可能发生反射、 折射和散射，产生多径效应，影响定 位精度。
GPS的基本概念和作用
GPS的基本概念和作用一、GPS系统概念Global Positioning System)全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。
其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。
经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
全球定位系统由三部分构成：(1)地面控制部分，由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的工作)、地面天线(在主控站的控制下，向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成；(2)空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个道平面上；(3)用户装置部分，主要由GPS接收机和卫星天线组成。
全球定位系统的主要特点：(1)全天候；(2)全球覆盖；(3)三维定速定时高精度；(4)快速省时高效率：(5)应用广泛多功能。
全球定位系统的主要用途：(1)陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等；(2)海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等；(3)航空航天应用，包括飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。
GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。
经过20余年的实践证明，GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。
GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。
GPS原理24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。
GPS技术的原理和应用
GPS技术的原理和应用GPS（Global Positioning System）是一种由美国建立和维护的卫星导航系统，利用人造地球卫星提供的定位信息，能够准确地测量出任何地球上的点的经度、纬度和海拔高度，并能提供导航和时间等信息。
GPS技术的原理是通过多颗卫星确定三维空间中的位置，分为信号发射和接收两个过程。
GPS系统由24颗卫星组成，这些卫星均匀地分布在地球轨道上。
这些卫星以一个精确的时间为基准定期发送无线电信号，信号中包含有关卫星的位置和时钟信息。
接收器位置通过测量从多颗卫星接收到的信号的时间差来计算。
通过对至少三颗卫星进行观测，可以精确地确定接收器的位置。
应用：1.汽车导航：GPS导航系统已成为现代汽车车载设备的标配，能够提供司机准确的导航信息，包括路线规划、交通信息、限速提醒等，大大提高了驾驶的安全性和便利性。
2.航空航海：GPS技术在航空领域中广泛应用，使得航空器能够确定自身位置和目的地之间的航线，提高飞行安全性。
同样，GPS技术在航海中也能够提供船只的精确位置信息，帮助船舶导航和定位。
3.物流运输：GPS技术可实时监控货物的位置和状态，对物流运输的调度和安全管理起到重要作用，提高了物流运营的效率和可靠性。
4.军事应用：GPS在军事领域中广泛使用，包括导弹制导系统、军舰导航、士兵定位等。
GPS技术能够提供高精度的定位信息，并能与其他系统集成，使军事行动更加精确和有效。
5.应急救援：GPS技术对于救援行动非常重要，可以快速定位受困人员和事故现场，并指导救援人员到达目的地。
特别是在自然灾害等紧急情况下，GPS技术可以提供重要的救援支持。
6.户外运动：GPS设备在徒步旅行、登山、露营等户外活动中得到广泛应用。
通过GPS导航仪，人们可以快速确定当前位置、规划路线和记录轨迹，确保安全并获得更好的户外体验。
7.气象预报：GPS技术在气象领域中用于测量大气湿度、温度和压强等参数，从而提供更准确的天气预报。
《全球定位系统及其应用》 讲义
《全球定位系统及其应用》讲义一、全球定位系统（GPS）简介全球定位系统，简称 GPS，是一种基于卫星的导航系统，能够为全球用户提供高精度的位置、速度和时间信息。
它最初是由美国国防部开发的，旨在为军事行动提供精确的定位支持，但随着技术的发展和普及，GPS 已经广泛应用于民用领域，成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
GPS 系统由三部分组成：空间部分、地面控制部分和用户设备部分。
空间部分由 24 颗卫星组成，这些卫星分布在 6 个轨道平面上，以确保在地球上的任何地点、任何时间都至少能接收到4 颗卫星的信号。
卫星不断地向地球发送包含其位置和时间信息的无线电信号。
地面控制部分包括主控站、监测站和注入站。
主控站负责收集和处理来自监测站的数据，计算卫星的轨道和时钟参数，并将这些信息发送给卫星。
监测站负责监测卫星的运行状态，收集卫星信号数据。
注入站则负责将主控站计算得到的导航信息注入到卫星中。
用户设备部分则是我们通常所说的 GPS 接收器，它可以是手持式设备、车载导航系统、智能手机中的 GPS 模块等。
用户设备接收来自卫星的信号，并通过计算接收到的信号的时间差来确定自己的位置、速度和方向。
二、GPS 工作原理GPS 的工作原理基于三角测量原理。
当 GPS 接收器接收到来自至少 4 颗卫星的信号时，它可以通过测量信号从卫星传播到接收器所需的时间，来计算出卫星与接收器之间的距离。
由于卫星的位置是已知的，通过多个卫星与接收器之间的距离信息，就可以通过数学计算确定接收器在地球上的位置。
具体来说，GPS 接收器会测量卫星信号的传播时间，并将其乘以光速，得到卫星与接收器之间的距离。
由于信号传播时间的测量存在一定的误差，因此计算得到的距离也被称为“伪距”。
为了更精确地确定位置，GPS 接收器还会考虑卫星时钟与接收器时钟之间的误差，以及大气层对信号传播的影响等因素。
通过同时接收到来自至少4 颗卫星的信号，并进行复杂的数学计算，GPS 接收器可以解算出自己在地球上的三维位置（经度、纬度和高度）、速度和时间。
全球定位系统(GPS)技术的最新进展——第四讲 精密单点定位(上)
摘 要 介 绍 了精 密 单 点 定 位 产 生 的 背 景 ， 态 精 密 单 点 定 位 的 观 测 方 程 ， 程 中 各 参 数 的 处 理 方 法 ， 考 虑 的 各 静 方 需 种 改正 和数 据处 理 方法 ， 外还介 绍 了动态 精 密单 点定位 方 法 的特 点及 其 应 用 。 此 关 键 词 非 差 观 测 值 ；精 密 单 点 定 位 ；静 态 精 密单 点 定 位 ；动 态 精 密 单 点 定 位
传 统 的 ＧＰ Ｓ单 点 定 位 是 利 用 测 码 伪 距 观 测 值 以 及 由 广 播 星 历 所 提 供 的卫 星 轨 道 参 数 和 卫 星 钟 改 正 数 进 行 的 。 优 其 点 是 数 据 采 集 和 数 据 处 理 较 为 方 便 、 由 、 单 ， 户 在 任 一 自 简 用 时 刻 只 需 用 一 台 ＧＰ Ｓ接 收 机 就 能 获 得 ｗ ＧＳ ８ 一 ４坐 标 系 中 的 三 维 坐 标 。但 由 于 伪 距 观 测 值 的 精 度 一 般 为 数 分 米 至 数 米 ； 用 广播 星历所 求 得 的卫 星 位置 的误 差可 达 数 米至 数 十米 ， 卫 星 钟 改 正 数 的 误 差 为 士 ２ ｓ左 右 ， 能 用 于 导 航 及 资 源 调 ０ｎ 只 查 、 探等 一些 低精 度 的领 域 中 。 勘 国 际 ＧＰ Ｓ服 务 Ｉ ＧＳ是 国 际 大 地 测 量 协 会 Ｉ ＡＧ 于 １ ９ ９３ 年 创 建 的 一 个 为 ＧＰ Ｓ提 供 应 用 服 务 的 国 际 组 织 。 目前 Ｉ ＧＳ 所 提 供 的 精 密 星 历 的 精 度 已 优 于 ５ｃ 卫 星 钟 改 正 数 的 精 度 ｍ， 已 达 ０ １ｎ ～ ０ ２ｎ 。 着 接 收 机 性 能 的 不 断 改 善 ， 波 相 位 ． ｓ ． ｓ 随 载 测 量 的精度 也在 不 断提 高 。 少接 收机 的载波 相位 测 量噪声 不 已 小 于 １Ｉｍ 。大 气 延 迟 改 正 模 型 和 改 正 方 法 的 研 究 也 在 不 ｌ Ｔ 断 深 入 。这 些 都 为 精 密 单 点 定 位 技 术 的 出 现 奠 定 了 基 础 。 １ ９ 年 Ｚ ｍｂ ｇ ｒＪＦ 等 人 提 出 利 用 高 精 度 的 Ｇ Ｓ卫 ９７ ｕ ｅｅ Ｐ 星 星 历 和 卫 星 钟 钟 差 ， 及 双 频 载 波 相 位 观 测 值 ， 用 非 差 以 采 模 型 进行 精 密单 点 定位 的方 法 ， 单 天 解 的精 度 为 ： 平方 其 水 向 士 １ｃ ， 程 士 ２ｃ ｍ 高 ｍⅢ 。 外 其 他 一 些 学 者 ， Ｎｒａ 的 ．国 如 ｃｎ Ｈｅｏ ｘ 加 拿 大 Ｃ ｌａｙ 大 学 的 Ｇａ ｒｕ ， ａｇ ｒ ｏＪ等 人 也 对 精 密 单 点 定 位 方 法 进 行 了研 究 ］ Ｐ 的 Ｍｕ ｌ ｒｃ ｏ ｎ等 人 则 提 出 利 。Ｊ Ｌ ｅｌ ｓｈ ｅ ｅ 用非差 双频 载 波相 位 观测 值 ， 初 始 化后 进 行单 历 元精 密单 在 点 定 位 ， 实 现 全 球 范 围 内 的 实 时 动 态 定 位 。 试 验 结 果 表 明 以 平 面 位 置 的 定 位 精 度 为 士 （ Ｏ ２ ）ｃ 。 Ｈ ｔｈ 则 提 出 利 用 １～ ０ ｍ ａｃ Ｊ Ｌ 实 时 定 轨 软 件 实 现 全 球 ＲＴＫ 的 计 划 ， 目 标 是 平 面 坐 Ｐ 其 标 精 度 ± １ ｍ 。 名 的 ＧＰ 数 据 处 理 软 件 Ｂ ｒ ｅｅ在 ４ ２ ０ｃ 著 Ｓ ｅｎ ｓ ． 版 本 中 也 增 加 了 用 非 差 载 波 相 位 观 测 值 进 行 精 密 单 点 定 位 的 功 能 。 同 期 国 内 学 者 也 对 精 密 单 点 定 位 技 术 进 行 了 深 入 研
gps测量的原理及应用
GPS测量的原理及应用1. GPS的基本原理全球定位系统（GPS）是一种利用卫星导航系统进行定位和测量的技术。
其基本原理包括卫星的发射、接收机的接收和处理、定位和测量数据的计算和应用等几个方面。
1.1 卫星的发射与导航GPS系统由一组卫星组成，这些卫星围绕地球轨道运行。
通过发射精确的信号，包括卫星的位置、时间和其他相关信息，卫星提供了用于测量和定位的基本数据。
1.2 接收机的接收和处理GPS接收机是接收和处理卫星发射的信号以进行定位和测量的设备。
接收机通过接收多个卫星的信号来计算自身的位置和其他相关参数。
1.3 定位和测量数据的计算和应用接收机通过计算卫星信号的传播时间和接收机接收到信号的时间差来确定自身的位置。
同时，接收机还可以提供高度、速度、方向等相关参数。
定位和测量数据可应用于导航、地图绘制、航空航海、测绘、军事和民用等领域。
2. GPS测量的应用GPS测量技术的应用十分广泛，以下列举了几个常见的应用领域：2.1 车辆导航和行车安全GPS在车辆导航系统中起到关键作用，通过定位和导航功能，驾驶员可以查看自身位置、选择最优路径以及接收交通信息。
此外，GPS技术还可以用于行车安全方面，比如车辆盗窃防护、紧急电话报警等。
2.2 野外探险和户外活动GPS在野外探险和户外活动中被广泛使用，比如登山、远足、露营等。
通过定位功能，参与者可以方便地确定自身位置、制定路线和避免迷路等问题。
2.3 航空和航海导航GPS在航空和航海导航系统中起到至关重要的作用。
通过GPS定位系统，飞机和船只可以精确导航，提高飞行和航行的安全性和效率。
2.4 地球测量和测绘GPS测量技术在地球测量和测绘领域得到广泛应用。
通过使用GPS接收机和相关软件，测绘人员可以获得高精度的地理位置信息，用于土地测量、地图制作、城市规划等。
2.5 军事和安全领域GPS在军事和安全领域具有重要作用。
通过GPS技术，军事人员可以实时获取位置信息并进行战略规划和军事行动。
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的原理与应用
GPS的原理与应用1. GPS的原理GPS全称为全球定位系统（Global Positioning System），它是一种通过卫星定位的导航系统。
GPS系统由一组卫星、地面监测站和用户设备（如手机、汽车导航仪等）组成。
它的原理基于三角定位原理和时间测量原理。
1.1 三角定位原理GPS系统中的卫星以地球为中心，在空间中构成一个球形的分布。
当接收机接收到至少三颗卫星发射的信号时，可以通过测量接收到信号的时间差来确定接收机与每颗卫星之间的距离。
这样，通过三个卫星的距离信息，可以得到接收机所在的位置。
1.2 时间测量原理GPS系统中的卫星会定期广播自己的位置和时间信息。
接收机接收到卫星发射的信号后，会记录下信号接收的时间和卫星发射信号的时间。
通过对时间差进行计算，可以获得信号传播的时间。
由于光速是已知的，可以通过信号传播所花费的时间计算出接收机和卫星之间的距离。
2. GPS的应用GPS技术在众多领域都有广泛的应用，我们可以看到GPS在以下四个领域的应用越来越广泛。
2.1 建筑和土木工程•施工定位：在建筑和土木工程中，GPS可以用于确定建筑物或道路的准确位置，帮助施工人员准确地布置和定位设备。
•勘察测量：GPS可以在建筑和土木工程的勘察测量过程中提供准确的位置和高程信息，用于制定项目计划和设计。
2.2 交通导航•汽车导航系统：现代汽车导航系统普遍使用GPS技术来提供车辆的准确位置和导航指引。
•实时交通信息：GPS可以用于收集实时交通信息，帮助驾驶员选择最佳路线以避开拥堵。
2.3 航空航海•飞行导航：GPS在航空领域被广泛应用，在飞行导航中提供准确的位置和航向信息，帮助飞行员进行安全的飞行。
•船舶导航：GPS可以在航海中提供船舶的准确位置和导航信息，帮助船员进行航海导航和目标定位。
2.4户外探险和运动•登山和徒步旅行：户外运动爱好者可以使用GPS设备追踪和记录自己的活动轨迹，以及定位自己的位置，保证安全。
GPS原理及其应用
GPS原理及其应用GPS（全球定位系统）是由美国建立和维护的卫星导航系统。
它通过一组在轨道上运行的卫星，在地球上的任何位置提供精确的位置和时间信息。
GPS由三个主要组成部分组成：空间段、控制段和用户段。
空间段由一组24颗卫星组成，其中包括21颗工作卫星和3颗备用卫星。
这些卫星以不同的高度和轨道分布在地球周围，确保地球上任何地方都可以同时接收到至少4颗卫星的信号。
这些卫星通过广播的方式发送带有时间和位置信息的信号。
控制段由一组地面设备组成，负责维护和管理卫星系统。
它包括主控站、监测站和遥测测站。
主控站用于监控和控制卫星，监测站负责监测卫星的发射、轨道和时钟，而遥测测站用于接收来自卫星的遥测数据。
用户段是由使用GPS接收器的个人和机构组成。
GPS接收器可以接收和解码卫星发出的信号，并计算出接收器的位置和时间信息。
根据接收到的信号强度和时间延迟，接收器可以通过三角测量原理计算出自身的准确位置。
GPS的应用非常广泛，涵盖了各个领域。
以下是一些主要的应用领域：1.实时定位和导航：GPS可以提供实时的位置信息，以帮助人们准确导航，无论是驾车、步行还是航海。
许多交通和航空运输系统都依赖于GPS来确保行车安全和航班准时到达。
此外，GPS还被广泛用于控制和导航无人机，军事导航和飞行器导航。
2.测绘和地图制作：GPS可以提供高精度的地理坐标，用于地图制作和土地测量。
测绘人员可以使用GPS接收器来标记和记录地物的位置和边界，以创建准确的地图和地理信息系统。
3.水资源管理：GPS可以用于监测和管理水资源，如湖泊、河流和水库。
通过使用GPS接收器和传感器，可以测量水位、流速和水质，并跟踪水源的变化和流动，以帮助有效管理和保护水资源。
4.农业和林业管理：GPS可以在农业和林业管理中提供重要的帮助。
农民可以使用GPS来精确定位农田的边界和地点，并监控农作物的生长和施肥。
在林业管理中，GPS可以帮助监测树木的生长和播种，并跟踪森林资源的变化。
gps的原理及应用
GPS的原理及应用1. GPS的概述全球定位系统（GPS）是一种由美国国防部开发的导航系统，利用24颗卫星提供全球范围内的导航、定位和定时服务。
GPS系统由三个主要组件组成：卫星网络、地面控制站和用户设备。
2. GPS的工作原理GPS的工作原理涉及到三个基本的部分：卫星、接收机和地面控制站。
卫星GPS系统中的卫星是通过地球的轨道定期对地球的表面进行扫描。
卫星发射信号，包括有关卫星自身位置的时间和位置信息。
接收机接收机是GPS系统的用户设备，用于接收卫星发出的信号并计算自身与卫星的距离。
接收机可以通过至少三颗卫星接收到的信号来确定自身的位置。
地面控制站地面控制站负责监控卫星的状态，并确保它们的稳定性和精确性。
地面控制站负责提供卫星的精确位置和时间信息，以帮助接收机进行定位。
3. GPS的应用由于其精确性和全球覆盖的特点，GPS在许多领域有广泛的应用。
3.1 定位和导航GPS最常见的应用是为人们提供准确的定位和导航服务。
许多车辆和智能手机都配备有GPS接收器，可以提供即时的导航指引。
此外，GPS还可以在海上、航空和军事等领域进行准确的定位和导航。
3.2 天气预报GPS的定位功能可以用于改进天气预报的准确性。
通过收集大量的GPS数据，天气预报系统可以更好地了解大气层的湿度、温度和压力等因素，从而提供更精确的天气预报。
3.3 农业和渔业农业和渔业领域可以通过GPS来提高生产效率。
农民可以利用GPS指导精确的播种、施肥和灌溉，从而提高农作物的产量。
渔民可以使用GPS来定位鱼群，选择最佳的捕鱼位置。
3.4 运输和物流管理GPS在运输和物流管理方面也发挥着重要的作用。
货车、船舶和飞机可以使用GPS来跟踪货物的位置，提供准确的预计到达时间。
此外，物流公司可以使用GPS 来优化运输路线，提高运输效率。
3.5 体育和健康追踪GPS在体育和健康追踪应用中也很受欢迎。
许多运动手表和健身追踪器都配备有GPS功能，可以记录跑步、骑车等运动的距离、速度和时间等数据。
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第四讲：GPS原理简介及GPS控制网的技术设计1、GPS原理简介1.1、GPS系统的组成GPS系统主要由空间星座部分、地面监控部分和用户设备三大部分组成，(如下图)。
1.2、GPS卫星定位原理概述1.2.1GPS定位原理GPS的定位原理就是利用空间分布的卫星以及卫星与地面点的距离交会得出地面点位置。
简言之，GPS定位原理是一种空间的距离交会原理。
1.2.2．GPS定位方法分类利用GPS进行定位的方法有很多种。
若按照参考点的位置不同，则定位方法可分为（1）绝对定位。
即在协议地球坐标系中，利用一台接收机来测定该点相对于协议地球质心的位置，也叫单点定位。
这里可认为参考点与协议地球质心相重合。
GPS定位所采用的协议地球坐标系为WGS-84坐标系。
因此绝对定位的坐标最初成果为WGS-84坐标。
（2）相对定位。
即在协议地球坐标系中，利用两台以上的接收机测定观测点至某一地面参考点（已知点）之间的相对位置。
也就是测定地面参考点到未知点的坐标增量。
按用户接收机在作业中的运动状态不同，则定位方法可分为（1）静态定位。
即在定位过程中，将接收机安置在测站点上并固定不动。
严格说来，这种静止状态只是相对的，通常指接收机相对与其周围点位没有发生变化。
（2）动态定位。
即在定位过程中，接收机处于运动状态。
GPS绝对定位和相对定位中，又都包含静态和动态两种方式。
即动态绝对定位、静态绝对定位、动态相对定位和静态相对定位。
若依照测距的原理不同，又可分为测码伪距法定位、测相伪距法定位、差分定位等。
由GPS定位的原理可知，GPS定位是以GPS卫星为动态已知点，根据GPS接收机观测的星站距离来确定接收机或测站的位置。
而位置的确定离不开坐标系。
GPS定位所采用的坐标系与经典测量的坐标系相同之处甚多，但也有其显著特点，主要是：①由于GPS定位以沿轨道运行的GPS卫星为动态已知点，而GPS 卫星轨道与地面点的相对位置关系是时刻变化的，为了便于确定GPS 卫星轨道及卫星的位置，须建立与天球固连的空固坐标系。
同时，为了便于确定地面点的位置，还须建立与地球固连的地固坐标系。
因而，GPS定位的坐标系既有空固坐标系，又有地固坐标系。
②经典大地测量是根据地面局部测量数据确定地球形状、大小，进而建立坐标系的，而GPS卫星覆盖全球，因而由GPS卫星确定地球形状、大小，建立的地球坐标系是真正意义上的全球坐标系，而不是以区域大地测量数据为依据建立的局部坐标系，如我国1980年国家大地坐标系。
③GPS卫星的运行是建立在地球与卫星之间的万有引力基础上的，而经典大地测量主要是以几何原理为基础的，因而GPS定位中采用的地球坐标系的原点与经典大地测量坐标系的原点不同。
经典大地测量是根据本国的大地测量数据进行参考椭球体定位，以此参考椭球体中心为原点建立坐标系，称为参心坐标系。
而GPS定位的地球坐标系原点在地球的质量中心，称为地心坐标系。
因而进行GPS测量，常需进行地心坐标系与参心坐标系的转换。
④对于小区域而言，经典测量工作通常无须考虑坐标系的问题，只需简单地使新点与已知点的坐标系一致便可，而GPS定位中，无论测区多么小，也涉及到WGS-84地球坐标系与当地参心坐标系的转换问题。
这就对从事简单测量工作的技术人员提出了较高的要求——必须掌握坐标系的建立与转换的知识。
由此可见，GPS定位中所采用的坐标系比较复杂，可将GPS定位中所采用的坐标系进行如表分类：表一：GPS测量坐标系分类1．GPS测量中的常用坐标系1．1WGS-84坐标系WGS-84坐标系是美国根据卫星大地测量数据建立的大地测量基准。
表5-2 WGS-84坐标系定义1．21954年北京54坐标系1954年北京坐标系实际上是前苏联的大地测量基准，属参心坐标系。
表5-3 1954年北京坐标系定义1954年54坐标系存在以下问题：1）椭球参数与现代精确参数相差很大，且无物理参数；2）该坐标系中的大地点坐标是经过局部分区平差得到的，在区与区的接合部，同一点在不同区的坐标值相差1~2m；3）不同区的尺度差异很大；4）坐标是从我国东北传递到西北和西南，后一区是以前一区的最弱部作为坐标起算点，因此有明显的坐标积累误差。
1.3 、1980年国家大地坐标系1980年国家大地测量坐标系是根据50~70年代观测的国家大地网进行整体平差建立的大地测量基准。
椭球定位在我国境内与大地水准面最佳吻合。
1980年国家大地测量坐标系定义如下表5-4：表5-4 1980年国家大地测量坐标系定义相对于1954年北京坐标系而言，1980年国家大地坐标系的内符合性要好得多。
1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系中大地点的高程起算面是似大地水准面，是二维平面与高程分离的系统。
而WGS-84坐标系中大地点的高程是以84椭球作为高程起算面的，所以是完全意义上的三维坐标系。
1．5地方坐标系为了便于绘制平面图形，地面点应沿椭球法线投影到椭球面上，再通过高斯投影将地面点在椭球面上的投影点投影到高斯平面上。
地面点的位置最终以平面坐标x、y和高程H表示。
在这一投影过程中会产生以下两种变形。
(1)高程归化变形(2)高斯投影长度变形2坐标系统的转换GPS采用WGS-84坐标系，而在工程测量中所采用的是北京54坐标系或西安80坐标系或地方坐标系。
因此需要将WGS-84坐标系转换为工程测量中所采用的坐标系。
2．1空间直角坐标系的转换在WGS-84坐标系与地方坐标系之间进行转换的方法与北京54或西安80坐标系类似，但有如下三点不同：地方坐标系的参考椭球长半径是在北京54或西安80坐标系的椭球长半径上加上测区平均高程面的高程h0；中央子午线通过测区中央；平面直角坐标x、y的加常数不是0和500km，而另有加常数。
2．2平面直角坐标系的转换2．3高程系统的转换2．3．1高程拟合法虽然似大地水准面与椭球面之间的距离变化极不规则，但在小区域内，用斜面或二次曲面来确定似大地水准面与椭球面之间的距离还是可行的。
(1)斜面拟合法(2)二次曲面拟合法2．3．2区域似大地水准面精化法3GPS测量的时间系统3．1世界时系统世界时系统是以地球自转为基准的一种时间系统。
然而，由于观察地球自转运动所选的空间参考点不同，世界时系统又包括恒星时、平太阳时和世界时。
3．1．1恒星时（SiderealTime-ST）由春分点的周日视运动确定的时间称为恒星时。
3．1．2平太阳时（MeanSolarTime-MT）3．1．3世界时（UniversalTime-UT）3．2原子时（AtomicTime-AT）3．3协调世界时（CoordinateUniversalTime-UTC）3．4GPS时间系统（GPST）为了精确导航和测量的需要，GPS建立了专用的时间系统。
由GPS主控站的原子钟控制。
GPS时属原子时系统，其秒长与原子时相同。
原点定义为1980年1月6日零时与协调世界时的时刻一致。
GPS时与国际原子时的关系为：IAT-GPST=19(s)（5-30）GPS时与协调世界时的关系为：GPST=UTC+1 ×n-19s（5-30）n值由国际地球自转服务组织公布。
1987年n=23，GPS时比协调世界时快4秒，即GPST=UTC+4s，2005年12月，n=32，2006年1月，n=33，所以，2006年1月GPS时与协调世界时的关系是：GPST=UTC+14s。
GPS绝对定位又叫单点定位，即以GPS卫星和用户接收机之间的距离观测值为基础，并根据卫星星历确定的卫星瞬时坐标，直接确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中相对于坐标原点（地球质心）的绝对位置。
根据用户接收机天线所处的状态不同，绝对定位又可分为静态绝对定位和动态绝对定位。
因为受到卫星轨道误差、钟差以及信号传播误差等因素的影响，静态绝对定位的精度约为米级，而动态绝对定位的精度约为10~40m。
因此静态绝对定位主要用于大地测量，而动态绝对定位只能用于一般性的导航定位中。
1．静态绝对定位原理接收机天线处于静止状态下，确定观测站坐标的方法，称为静态绝对定位。
这时，接收机可以连续地在不同历元同步观测不同的卫星，测定卫星至观测站的伪距，获得充分的观测量，通过测后数据处理求得测站的绝对坐标。
根据测定的伪距观测量的性质不同分为：1．1测码伪距静态绝对定位1．2测相伪距静态绝对定位2．动态绝对定位原理将GPS 用户接收机安装在载体上，并处于动态情况下，确定载体的瞬时绝对位置的定位方法，称为动态绝对定位。
一般，动态绝对定位只能获得很少或者没有多余观测量的实数解，因而定位精度不是很高，被广泛应用于飞机、船舶、陆地车辆等运动载体的导航。
根据观测量的性质分，可以分为测码伪距动态绝对定位和测相伪距动态绝对定位。
3．绝对定位精度的评价在实际应用中，可以采用不同的几何精度评价模型和相应的精度衰减因子，通常有：（1）平面位置精度衰减因子HDOP ()2211g g HDOP +=相应的平面位置精度为HDOP m H ⋅=0σ（3-66）（2）高程精度衰减因子VDOP ()33g VDOP =相应的高程精度为VDOP m V ⋅=0σ(3-67)（3）空间位置精度衰减因子PDOP ()332211q q q PDOP ++=相应的空间位置精度为PDOP m P ⋅=0σ（3-68）（4）接收机钟差精度衰减因子TDOP ()44q TDOP =相应的钟差精度为TDOP m T ⋅=0σ（3-69）（5）几何精度衰减因子GDOP ：描述空间位置误差和时间误差综合影响的精度衰减因子。
()()()2244332211TDOP PDOP q q q q GDOP +=+++=相应的中误差为GDOP m G ⋅=0σ（3-70）2、GPS控制网的技术设计应用GPS定位技术建立的测量控制网称为GPS控制网，其控制点称为GPS点。
GPS控制网可分为两大类：一类是国家或区域性的高精度GPS控制网；另一类是局部性的GPS控制网，包括城市或工矿区及各类工程控制网。
2．1GPS测量的精度标准及分级对于GPS网的精度要求，主要取决于网的用途和定位技术所能达到的精度。
精度指标通常是以GPS网相邻点间弦长标准差来表示，即：())1.6(22bdσ=a+式中：σ——标准差（基线向量的弦长中误差，mm）；a——GPS接收机标称精度中的固定误差（mm）；b——GPS接收机标称精度中的比例误差系数（1×10-6）d——相邻点间的距离（km）。
根据2001年国家质量技术监督局发布的国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》，将GPS控制网按其精度划分为AA、A、B、C、D、E六个精度级别。
其中，AA级主要用于全球性的地球动力学研究、地壳形变测量和精密定轨；A级主要用于区域性的地球动力学研究和地壳形变测量；B级主要用于局部变形监测和各种精密工程测量；C 级主要用于大、中城市及工程测量的基本控制网；D、E级主要用于中、小城市，城镇及测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等控制测量。