2第二讲GPS卫星导航定位系统概述概论
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六、GPS在国民经济建设中的应用
1.GPS在大地测量中的应用
（1）全球或全国性的高精度GPS网
建成后的国家A级网共 由27个主点和6个副点组 成，它们均匀分布全国， 平均点间距650km，从1992 年7月25日至8月5日的9天 内，在这33个点上进行了9 昼夜的连续观测。
国家高精度 GPS 网
3
一、卫星大地测量及其发展
1.大地测量的发展概况
大地测量的发展，大体上可分为古代大地测量、 经典大地测量和现代大地测量三个阶段。
古代大地测量
4
经典大地测量
现代大地测量
一、卫星大地测量及其发展
2.卫星大地测量的起源
卫星大地测量是大地测量的新分支，利用卫星信息可 实现大地测量的目的。
卫星大地测量初期，美国斯密森天体物理天文台曾用光 学摄影法进行了全球性的卫星测量。
地面控制部分
包括：跟踪站、计算中心、注入站、 控制中心和海军天文台
用户部分
多普勒接收机
二、GPS概念及星座
什么是GPS？
GPS的英文全称是 Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System 简称GPS，有时也被称作NAVSTAR GPS。
9wk.baidu.com
三、GPS的发展简史
2.全面研制和试验阶段 从1979年到1987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。
10
三、GPS的发展简史
3.实用组网阶段 1989年2月14日，第1颗GPS工作卫星发射成功。 1991年，在海湾战争中，GPS首次大规模用于实战。 1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，今后 将根据计划更换失效的卫星。 1995年7月17日，GPS达到FOC – 完全运行能力（Full Operational Capability）。
（2） 用于工程变形监测
GPS自动化监测系统网络结构
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六、GPS在国民经济建设中的应用
2.GPS在工程测量中的应用
（3）用于飞机场轴线定位
自1992年开始， 我国各城市建立的新 机场，其跑道的定向 全部采用GPS来施测， 如济南国际机场、武 汉天河国际机场、贵 阳国际机场、南京绿
口国际机场等。
兴义飞机场跑道铺筑工程
其意为“导航星测时与测距全球 定位系统”，或简称全球定位系 统。
7
二、GPS概念及星座
▪ 24颗卫星(21+3) ▪ 6个轨道平面 ▪ 55º轨道倾角 ▪ 2万km轨道高度(地面高度) ▪ 12小时(恒星时)轨道周期 ▪ 5个多小时出现在地平线以 上(每颗星)
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三、GPS的发展简史
1.方案谁阶段 1973年12月，美国国防部批准研制GPS。 1978年2月22日，第1颗GPS试验卫星发射 成功。 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。
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六、GPS在国民经济建设中的应用
1.GPS在大地测量中的应用
（2）区域性GPS大地控制网
区域GPS网是指国家C、D、E级GPS网或专门为 工程项目布测的工程GPS网。该网的特点是控制区 域有限（一个市或一个地区），边长短(几百米到 20km），观测时间短（几分钟到一两个小时）。 由于GPS定位的高精度、快速度、省费用等优点， 区域大地控制网的建立在我国已基本被GPS技术所 取代。主要在以下几个方面：①建立新的地面控制 网；②检核和改善已有的地面控制网；③对已有的 地面控制网进行加密；④拟合区域大地水准面。
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四、GPS定位的基本概念
GPS定位的实质——空间距离后方交会
卫星不间断地发送自身的星 历参数和时间信息，用户接 收到这些信息后，经过计算 求出接收机的三维位置，三 维方向以及运动速度和时间 信息。
12
五、GPS的特点
（1）定位精度高 （2）观测时间短 （3）测站间无须通视 （4）可提高三维坐标 （5） 操作方便 （6）全天候作业 （7）功能多，应用广
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六、GPS在国民经济建设中的应用
3.GPS在航空摄影测量中的应用
POS辅助航空摄影获取像片和像片外方位元 素
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六、GPS在国民经济建设中的应用
3.GPS在航空摄影测量中的应用
开发具有自主知识产权的POS数据后处理软件系统
❖ POSRTTM 数据下载软件
❖ POSProcTM GPS辅助惯性导航与回归平滑模块
5
子午卫星系统及其局限性
大地测量多普勒接收机 - 1 （MX1502）
大地测量多普勒接收机 - 2 （CMA751）
6
系统组成
空间部分
卫星：发送导航定位信号（信号： 4.9996MHz 30 = 149.988MHz； 4.9996MHz 80 = 399.968MHz； 星历）
卫星星座 – 由6颗卫星构成，6轨 道面，轨道高度1075km
15
六、GPS在国民经济建设中的应用
2.GPS在工程测量中的应用
（1）建立精密工程控制网
先建立高精度的精密工程控制网，每点都建 立水泥墩，设有强制对中装置，试验时先用 ME5000测距仪测边，用T3精密光学经纬仪测角， 然后用GPS接收机施测。
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六、GPS在国民经济建设中的应用
2.GPS在工程测量中的应用
与此同时，激光测距法伴随出现，即在地面测站上用激 光测距仪对卫星进行测距，以达到定轨定位的目的。
上述两种方法的精度和使用条件受到限制，人们便采用 无线电技术，即利用卫星发射的无线电波进行距离测量， 因而发展很快，卫星多普勒定位在这一时期发展起来的， 如美国海军导航卫星系统（NNSS）就是成功的一例。
主讲：周建郑
1957年10月4日，世界上第一颗人造地球 卫星发射成功，标志着人类进入了空间技 术的新时代，使测绘行业经历了一场深刻 的技术革命。
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授课内容
一、卫星大地测量及其发展 二、GPS概念及星座 三、GPS的发展简史 四、GPS定位的基本概念 五、GPS的特点 六、GPS在国民经济建设中的应用
❖ POSGPSTM 差分GPS数据处理模块
❖ POSEOTM 像片外方位元素计算模块
❖ POSCalTM POS系统检校与质量控制模块
❖ STGTM
连接点半自动量测模块
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六、GPS在国民经济建设中的应用
4.GPS在线路勘测及隧道贯通测量中的应用
六、GPS在国民经济建设中的应用
1.GPS在大地测量中的应用
（1）全球或全国性的高精度GPS网
建成后的国家A级网共 由27个主点和6个副点组 成，它们均匀分布全国， 平均点间距650km，从1992 年7月25日至8月5日的9天 内，在这33个点上进行了9 昼夜的连续观测。
国家高精度 GPS 网
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一、卫星大地测量及其发展
1.大地测量的发展概况
大地测量的发展，大体上可分为古代大地测量、 经典大地测量和现代大地测量三个阶段。
古代大地测量
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经典大地测量
现代大地测量
一、卫星大地测量及其发展
2.卫星大地测量的起源
卫星大地测量是大地测量的新分支，利用卫星信息可 实现大地测量的目的。
卫星大地测量初期，美国斯密森天体物理天文台曾用光 学摄影法进行了全球性的卫星测量。
地面控制部分
包括：跟踪站、计算中心、注入站、 控制中心和海军天文台
用户部分
多普勒接收机
二、GPS概念及星座
什么是GPS？
GPS的英文全称是 Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System 简称GPS，有时也被称作NAVSTAR GPS。
9wk.baidu.com
三、GPS的发展简史
2.全面研制和试验阶段 从1979年到1987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。
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三、GPS的发展简史
3.实用组网阶段 1989年2月14日，第1颗GPS工作卫星发射成功。 1991年，在海湾战争中，GPS首次大规模用于实战。 1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，今后 将根据计划更换失效的卫星。 1995年7月17日，GPS达到FOC – 完全运行能力（Full Operational Capability）。
（2） 用于工程变形监测
GPS自动化监测系统网络结构
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六、GPS在国民经济建设中的应用
2.GPS在工程测量中的应用
（3）用于飞机场轴线定位
自1992年开始， 我国各城市建立的新 机场，其跑道的定向 全部采用GPS来施测， 如济南国际机场、武 汉天河国际机场、贵 阳国际机场、南京绿
口国际机场等。
兴义飞机场跑道铺筑工程
其意为“导航星测时与测距全球 定位系统”，或简称全球定位系 统。
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二、GPS概念及星座
▪ 24颗卫星(21+3) ▪ 6个轨道平面 ▪ 55º轨道倾角 ▪ 2万km轨道高度(地面高度) ▪ 12小时(恒星时)轨道周期 ▪ 5个多小时出现在地平线以 上(每颗星)
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三、GPS的发展简史
1.方案谁阶段 1973年12月，美国国防部批准研制GPS。 1978年2月22日，第1颗GPS试验卫星发射 成功。 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。
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六、GPS在国民经济建设中的应用
1.GPS在大地测量中的应用
（2）区域性GPS大地控制网
区域GPS网是指国家C、D、E级GPS网或专门为 工程项目布测的工程GPS网。该网的特点是控制区 域有限（一个市或一个地区），边长短(几百米到 20km），观测时间短（几分钟到一两个小时）。 由于GPS定位的高精度、快速度、省费用等优点， 区域大地控制网的建立在我国已基本被GPS技术所 取代。主要在以下几个方面：①建立新的地面控制 网；②检核和改善已有的地面控制网；③对已有的 地面控制网进行加密；④拟合区域大地水准面。
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四、GPS定位的基本概念
GPS定位的实质——空间距离后方交会
卫星不间断地发送自身的星 历参数和时间信息，用户接 收到这些信息后，经过计算 求出接收机的三维位置，三 维方向以及运动速度和时间 信息。
12
五、GPS的特点
（1）定位精度高 （2）观测时间短 （3）测站间无须通视 （4）可提高三维坐标 （5） 操作方便 （6）全天候作业 （7）功能多，应用广
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六、GPS在国民经济建设中的应用
3.GPS在航空摄影测量中的应用
POS辅助航空摄影获取像片和像片外方位元 素
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六、GPS在国民经济建设中的应用
3.GPS在航空摄影测量中的应用
开发具有自主知识产权的POS数据后处理软件系统
❖ POSRTTM 数据下载软件
❖ POSProcTM GPS辅助惯性导航与回归平滑模块
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子午卫星系统及其局限性
大地测量多普勒接收机 - 1 （MX1502）
大地测量多普勒接收机 - 2 （CMA751）
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系统组成
空间部分
卫星：发送导航定位信号（信号： 4.9996MHz 30 = 149.988MHz； 4.9996MHz 80 = 399.968MHz； 星历）
卫星星座 – 由6颗卫星构成，6轨 道面，轨道高度1075km
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六、GPS在国民经济建设中的应用
2.GPS在工程测量中的应用
（1）建立精密工程控制网
先建立高精度的精密工程控制网，每点都建 立水泥墩，设有强制对中装置，试验时先用 ME5000测距仪测边，用T3精密光学经纬仪测角， 然后用GPS接收机施测。
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六、GPS在国民经济建设中的应用
2.GPS在工程测量中的应用
与此同时，激光测距法伴随出现，即在地面测站上用激 光测距仪对卫星进行测距，以达到定轨定位的目的。
上述两种方法的精度和使用条件受到限制，人们便采用 无线电技术，即利用卫星发射的无线电波进行距离测量， 因而发展很快，卫星多普勒定位在这一时期发展起来的， 如美国海军导航卫星系统（NNSS）就是成功的一例。
主讲：周建郑
1957年10月4日，世界上第一颗人造地球 卫星发射成功，标志着人类进入了空间技 术的新时代，使测绘行业经历了一场深刻 的技术革命。
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授课内容
一、卫星大地测量及其发展 二、GPS概念及星座 三、GPS的发展简史 四、GPS定位的基本概念 五、GPS的特点 六、GPS在国民经济建设中的应用
❖ POSGPSTM 差分GPS数据处理模块
❖ POSEOTM 像片外方位元素计算模块
❖ POSCalTM POS系统检校与质量控制模块
❖ STGTM
连接点半自动量测模块
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六、GPS在国民经济建设中的应用
4.GPS在线路勘测及隧道贯通测量中的应用