GPS测量原理ppt课件
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《GPS载波相位测量》课件
1. 载波相位测量模块 2. 信号处理单元 3. 数据解码器
GPS接收机中的载 波相位测量模块设计 原则
• 高精度和高稳定性 • 低功耗和小尺寸 • 可靠性和抗干扰性
GPS接收机中的载 波相位测量误差预处 理方法
1. 低通滤波 2. 多路径干扰消除 3. 时钟偏差校正
GPS载波相位测量在导航中的应用
1 GPS信号的载波相位特点
研究GPS信号的载波相位特征以及其在测量中的重要性。
2 GPS信号的载波相位测量原理
探索GPS信号的载波相位测量原理和测量方法。
3 GPS载波相位测量误差的来源及其影响因素
详细解析GPS载波相位测量误差的来源和影响因素。
GPS接收机中的载波相位测量模块
GPS接收机硬件框图
与同学们分享个人对GPS 载波相位测量的学习心得 和感悟。
3 问题答疑交流
为同学们提供机会，解答 他们在学习过程中遇到的 问题。
1
ห้องสมุดไป่ตู้
GPS在导航中的定位原理
介绍GPS导航定位原理和基本的GPS定
GPS载波相位测量在导航中的应
2
位算法。
用
研究GPS载波相位测量在导航精度提升
和位置解算中的应用。
3
GPS载波相位测量在导航中的限 制
讨论GPS载波相位测量在复杂环境中的 限制和局限性。
总结
1 课程回顾
2 学习心得分享
对整个课程进行简要回顾， 强调重点和核心知识。
《GPS载波相位测量》 PPT课件
课程目标
GPS载波相位测量基础知识
深入了解GPS载波相位测量的基本概念和原理。
GPS接收机中的载波相位测量模块
探索GPS接收机中使用的载波相位测量模块的设计和功能。
GPS接收机中的载 波相位测量模块设计 原则
• 高精度和高稳定性 • 低功耗和小尺寸 • 可靠性和抗干扰性
GPS接收机中的载 波相位测量误差预处 理方法
1. 低通滤波 2. 多路径干扰消除 3. 时钟偏差校正
GPS载波相位测量在导航中的应用
1 GPS信号的载波相位特点
研究GPS信号的载波相位特征以及其在测量中的重要性。
2 GPS信号的载波相位测量原理
探索GPS信号的载波相位测量原理和测量方法。
3 GPS载波相位测量误差的来源及其影响因素
详细解析GPS载波相位测量误差的来源和影响因素。
GPS接收机中的载波相位测量模块
GPS接收机硬件框图
与同学们分享个人对GPS 载波相位测量的学习心得 和感悟。
3 问题答疑交流
为同学们提供机会，解答 他们在学习过程中遇到的 问题。
1
ห้องสมุดไป่ตู้
GPS在导航中的定位原理
介绍GPS导航定位原理和基本的GPS定
GPS载波相位测量在导航中的应
2
位算法。
用
研究GPS载波相位测量在导航精度提升
和位置解算中的应用。
3
GPS载波相位测量在导航中的限 制
讨论GPS载波相位测量在复杂环境中的 限制和局限性。
总结
1 课程回顾
2 学习心得分享
对整个课程进行简要回顾， 强调重点和核心知识。
《GPS载波相位测量》 PPT课件
课程目标
GPS载波相位测量基础知识
深入了解GPS载波相位测量的基本概念和原理。
GPS接收机中的载波相位测量模块
探索GPS接收机中使用的载波相位测量模块的设计和功能。
《GPS静态测量》课件
GPS在地面变形监测中的 应用
介绍GPS如何用于监测地表的变 形和地质灾害。
GPS在交通运输中的应用
研究GPS如何改进交通运输系统 的效率和安全性。
GPS未来发展
GPS未来发展方向
探讨GPS技术在技术、应用 和精度等方面的未来发展趋 势。
GPS与其他导航技术的 比较
对比GPS与其他导航技术的 优劣和适用性。
1
GPS接收机与天线
2
讲解GPS接收机和天线在静态测量中的
选择和使用。
3
GPS数据处理及结果评定
4
Байду номын сангаас
讨论GPS测量数据的处理方法和如何评 定测量结果的准确性。
GPS静态测量流程
详细介绍GPS静态测量的步骤和流程。
GPS底座和流动站测量方法
介绍GPS测量中底座和流动站的布设方 法和测量技术。
GPS静态测量实验
1 静态测量实验设计
介绍GPS静态测量实验的设计考虑和方法。
2 实验数据采集与处理
讲解GPS测量实验中如何采集和处理测量数 据。
3 数据分析结果展示
4 实验成果评价
展示分析GPS测量数据后得出的结果和结论。
评价GPS静态测量实验的成果和可行性。
GPS测量应用案例
GPS在地质测量中的应用
探索GPS如何在地质测量中提供 高精度定位和监测数据。
GPS在社会发展中的作 用
分析GPS对社会发展、经济 和科技的影响和作用。
《GPS静态测量》PPT课 件
在本次PPT课件中，我们将介绍GPS静态测量的基础原理、流程和实验，以 及其在地质测量、地面变形监测和交通运输等领域中的应用，还展望了GPS 未来的发展方向。
GPS控制测量PPT课件
现代测量学
第六章 GPS控制测量
一、GPS的系统组成 GPS由空间部分、监控部分和用户接收机三部分组成。
1．空间部分 21+3颗（现有27颗）卫星组成；
六个轨道面，高度约2万km；
运行周期11h58m；
任意时刻、任意地点均可观测4 颗以上卫星。
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
第六章 GPS控制测量
码长：2.35*1014bit,码元宽0.097752us(29.31m)，
码率 10.23Mbit/s,周期267天。
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
五、导航电文 包括卫星星历、卫星工作状态、时间系统、轨道
摄动参数、大气改正参数、P码捕获信息等。传输一 次完整的导航电文约需12.5分。
注入站 在每颗卫星运行到上空时，把卫星星历、控 制参数和指令注入到卫星存贮器。
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
第六章 GPS控制测量
3．用户接收机
基准站
移动站
双频GPS用户接收机
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
第六章 GPS控制测量
组成：天线、控制显示器、电缆、电源等部分组成。天 线安放在整置于控制点的脚架上，接收卫星信号，在控 制显示器上获得的是天线相位中心的三维坐标。
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
参考站GPS接收机
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
移动站
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
移动站接收机和天线
第六章 GPS控制测量
一、GPS的系统组成 GPS由空间部分、监控部分和用户接收机三部分组成。
1．空间部分 21+3颗（现有27颗）卫星组成；
六个轨道面，高度约2万km；
运行周期11h58m；
任意时刻、任意地点均可观测4 颗以上卫星。
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
第六章 GPS控制测量
码长：2.35*1014bit,码元宽0.097752us(29.31m)，
码率 10.23Mbit/s,周期267天。
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
五、导航电文 包括卫星星历、卫星工作状态、时间系统、轨道
摄动参数、大气改正参数、P码捕获信息等。传输一 次完整的导航电文约需12.5分。
注入站 在每颗卫星运行到上空时，把卫星星历、控 制参数和指令注入到卫星存贮器。
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
第六章 GPS控制测量
3．用户接收机
基准站
移动站
双频GPS用户接收机
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
第六章 GPS控制测量
组成：天线、控制显示器、电缆、电源等部分组成。天 线安放在整置于控制点的脚架上，接收卫星信号，在控 制显示器上获得的是天线相位中心的三维坐标。
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
参考站GPS接收机
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
移动站
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
移动站接收机和天线
GPS卫星定位原理及其应用.ppt课件
初相角 角频率 振幅
10/20/2023
7
电磁波传播中常用公式的转换
10/20/2023
8
大气层对电磁波传播的影响
根据电磁波传播的不同影响，一般可将大气层分为： 1.对流层
系指从地面上约40Km范围内的大气底层。 对流层具有很强的对流作用，云、雾、雨、雪、风
等主要天气现象，均出现在其中，这些对电磁波的
11
电离层改正模型
10/20/2023
12
减弱电离层影响的措施
1.利用两种不同的频率进行观测
2.两观测站同步观测量求差
10/20/2023
13
GPS卫星的测距码信号
GPS卫星所发射的信号包括： 载波信号 P码（或Y码） C/A码 数据码（又称作D码）
其中：C/A码和P码统称为测距码。
10/20/2023
基准频率 10.23 MHz
x 154 x 120
/10
L1
C/A 码
1575.42 MHz 1.023 MHz
P (Y) 码 10.23 MHz
L2 1227.60 MHz
P (Y)-Code 10.23 MHz
50 bit/s
卫星信悉( 状态信悉和星历)
10/20/2023
17
载波相位测距
载波相位观测
14
GPS卫星信号的产生与构成的要求
1.适应多用户系统的要 求
2.满足实时定位的要求 3.满足高度定位的要
求 4.满足军事保密的要求
10/20/2023
15
GPS卫星的导航电文（数据码）
导航电文主要包括： 1.与卫星有关的星 历 2.卫星的工作状态 3.时间系统 4.卫星钟运行状态 5.轨道摄动改正 6.大气摄动改正 7.导航信息的数据 码
10/20/2023
7
电磁波传播中常用公式的转换
10/20/2023
8
大气层对电磁波传播的影响
根据电磁波传播的不同影响，一般可将大气层分为： 1.对流层
系指从地面上约40Km范围内的大气底层。 对流层具有很强的对流作用，云、雾、雨、雪、风
等主要天气现象，均出现在其中，这些对电磁波的
11
电离层改正模型
10/20/2023
12
减弱电离层影响的措施
1.利用两种不同的频率进行观测
2.两观测站同步观测量求差
10/20/2023
13
GPS卫星的测距码信号
GPS卫星所发射的信号包括： 载波信号 P码（或Y码） C/A码 数据码（又称作D码）
其中：C/A码和P码统称为测距码。
10/20/2023
基准频率 10.23 MHz
x 154 x 120
/10
L1
C/A 码
1575.42 MHz 1.023 MHz
P (Y) 码 10.23 MHz
L2 1227.60 MHz
P (Y)-Code 10.23 MHz
50 bit/s
卫星信悉( 状态信悉和星历)
10/20/2023
17
载波相位测距
载波相位观测
14
GPS卫星信号的产生与构成的要求
1.适应多用户系统的要 求
2.满足实时定位的要求 3.满足高度定位的要
求 4.满足军事保密的要求
10/20/2023
15
GPS卫星的导航电文（数据码）
导航电文主要包括： 1.与卫星有关的星 历 2.卫星的工作状态 3.时间系统 4.卫星钟运行状态 5.轨道摄动改正 6.大气摄动改正 7.导航信息的数据 码
第五章--GPS卫星定位的基本原理ppt课件
周跳修复的必要性
➢相位观测值中存在周跳，相当于观测值中存在粗 差，将会严重影响GPS基线解算过程中的最小二 乘估计，使基线解算失败或严重歪曲基线解算的 结果。在GPS动态定位中，如数值为1周的周跳不 修复，将会导致数十厘米的误差。这对于高精度 的GPS测量是无法接受的。
➢周跳的探测与修复是GPS载波相位数据处理中不
编辑版pppt
3
5.1 概述
空 间 距 离 交 会 原 理 图
编辑版pppt
4
5.1 概述
GPS卫星定位的基本原理
观测方程
P点的三维坐标（X，Y，Z）
编辑版pppt
5
5.1 概述
GPS卫星定位方法分类
❖ 依据测距的原理划分： 1）伪距法定位 2）载波相位测量定位 3）差分GPS定位
编辑版pppt
编辑版pppt
30
• 动态解算整周未知数的方法，其应用尚有一定的局限
5.5 GPS绝对定位与相对定位
GPS绝对定位的精度
▪ 受卫星轨道误差、钟差以及信号传 播误差等影响，定位精度较低
- 静态绝对定位精度约为米级 - 动态绝对定位精度为10-40m
编辑版pppt
31
5.5 GPS绝对定位与相对定位
6
5.1 概述
GPS卫星定位方法分类（续）
❖ 根据待定点的运动状态划分：
1）静态定位：对于固定不动的待定点，将
GPS接收机安置于其上，观测数分钟乃至更长的时 间，以确定该点的三维坐标，又叫绝对定位。
2）动态定位：若以两台GPS接收机分别置于
两个待定点上，则通过一定时间的观测，可以确定 两个待定点之间的相对位置，又叫相对定位。
为单位)后即可得到λN0 。 •将整周未知数当作平差中的待定参数——经典方法
➢相位观测值中存在周跳，相当于观测值中存在粗 差，将会严重影响GPS基线解算过程中的最小二 乘估计，使基线解算失败或严重歪曲基线解算的 结果。在GPS动态定位中，如数值为1周的周跳不 修复，将会导致数十厘米的误差。这对于高精度 的GPS测量是无法接受的。
➢周跳的探测与修复是GPS载波相位数据处理中不
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3
5.1 概述
空 间 距 离 交 会 原 理 图
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4
5.1 概述
GPS卫星定位的基本原理
观测方程
P点的三维坐标（X，Y，Z）
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5
5.1 概述
GPS卫星定位方法分类
❖ 依据测距的原理划分： 1）伪距法定位 2）载波相位测量定位 3）差分GPS定位
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30
• 动态解算整周未知数的方法，其应用尚有一定的局限
5.5 GPS绝对定位与相对定位
GPS绝对定位的精度
▪ 受卫星轨道误差、钟差以及信号传 播误差等影响，定位精度较低
- 静态绝对定位精度约为米级 - 动态绝对定位精度为10-40m
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5.5 GPS绝对定位与相对定位
6
5.1 概述
GPS卫星定位方法分类（续）
❖ 根据待定点的运动状态划分：
1）静态定位：对于固定不动的待定点，将
GPS接收机安置于其上，观测数分钟乃至更长的时 间，以确定该点的三维坐标，又叫绝对定位。
2）动态定位：若以两台GPS接收机分别置于
两个待定点上，则通过一定时间的观测，可以确定 两个待定点之间的相对位置，又叫相对定位。
为单位)后即可得到λN0 。 •将整周未知数当作平差中的待定参数——经典方法
静态GNSS测量介绍课件ppt全
4 静态GPS操作流程
4.数据下载
用串口下载数据：
用中海达接收机管理软件；可以通过串口连接方式下 载和删除文件，格式化主机。
用USB下载数据：
使用USB进行U盘拖拽式下载方式，不需传输软件；但 USB方式不能编辑或删除主机里文件。
数据下载：
4 静态GPS操作流程
串口数据线 USB数据线
5 静态GPS操作流程
GPS基线向量网的设计原则
3. 提高精度的原则
• 网中距离较近的点一定要进行同步观测，以获得它们 间的直接观测基线。
• 建立框架网。 • 最小异步环边数不大于6 。 • 适当引入高精度测距边。 • 若要进行高程拟合，水准点密度要高，分布要均匀，
且要将拟合区域包围起来。 • 适当延长观测时间，增加观测时段。 • 选取适当数量的已知点，已知点分布均匀。
• 执行主程序，启动后处理软件：选择『文件』菜单的【新 建项目】 进入任务设置窗口。在“项目名称”中输入项 目名称，同时可以选择项目存放的文件夹，“工作目录” 中显示的是现有项目文件的路径，按【确定】完成新项目 的创建工作。
HGO数据处理 项目属性设置
• 选择『文件』菜单的【项目属性】，系统将弹出项目属性设 置对话框，用户可以设置项目的细节，这里主要是对限差项 进行设置：
选点注意事项
4 静态GPS操作流程
4．为便于观测作业和今后的使用，测站应选在交通 便利、上点方便且易于保存的地方。
条件不好如何测量？ 对于控制网中的一些特殊点,如已知点、某些
待测点根本无法满足1~3条的选点要求而又必须测 量的情况下，我们可以适当的延长观测时间及事先 通过星历预报软件预测当地条件下的卫星运行情况 ，选择无遮挡方向卫星多的时候进行静态观测。
《GPS测量原理》课件
《GPS测量原理》PPT课 件
# GPS测量原理
全球定位系统（GPS）是一种通过卫星具体定位的导航和定位系统。本课件 将介绍GPS测量的原理和应用，以及其在不同领域中的意义。
导言
- 什么是GPS：全球定位系统的定义和原理。 - GPS的作用和意义：解释GPS在航海、空中交通、地理测量等各个领域的 重要性。 - GPS的应用领域：介绍GPS在导航、农业、灾害管理等方面的广泛应用。
GPS数据处理
1 GPS数据处理的基
本工作流程
2 GPS数据处理的软
件工具
3 GPS数据的分析和
应用
简要介绍GPS数据处理 的步骤和流程。
介绍常用的GPS数据处 理软件和其功能。
说明如何分析和应用处 理后的GPS数据。
结束语
- GPS未来的发展趋势：预测GPS技术在未来的发展方向。 - GPS在我们生活中的应用前景：展望GPS技术在日常生活中的广泛应用。 - 学习GPS的重要性：强调学习GPS测量原理的意义和益处。
GPS测量方法
点位测量
介绍使用GPS进行点位测量的 方法和步骤。
相对定位
解释相对定位原理和实际应用 场景。
绝对定位
说明如何使用GPS实现精确的 绝对定位。
GPS测量误差
1
定位误差来源
列举影响GPS测量结果准确性的因素。
2
如何减小GPS测量误差
提供减少误差的方法和技巧。
3
Байду номын сангаас
常见误差及其影响
分析常见的GPS测量误差，并解释其对测量结果的影响。
GPS系统组成
GPS卫星
描述GPS卫星的组成和运 行方式。
控制段
介绍控制段的作用和功能。
# GPS测量原理
全球定位系统（GPS）是一种通过卫星具体定位的导航和定位系统。本课件 将介绍GPS测量的原理和应用，以及其在不同领域中的意义。
导言
- 什么是GPS：全球定位系统的定义和原理。 - GPS的作用和意义：解释GPS在航海、空中交通、地理测量等各个领域的 重要性。 - GPS的应用领域：介绍GPS在导航、农业、灾害管理等方面的广泛应用。
GPS数据处理
1 GPS数据处理的基
本工作流程
2 GPS数据处理的软
件工具
3 GPS数据的分析和
应用
简要介绍GPS数据处理 的步骤和流程。
介绍常用的GPS数据处 理软件和其功能。
说明如何分析和应用处 理后的GPS数据。
结束语
- GPS未来的发展趋势：预测GPS技术在未来的发展方向。 - GPS在我们生活中的应用前景：展望GPS技术在日常生活中的广泛应用。 - 学习GPS的重要性：强调学习GPS测量原理的意义和益处。
GPS测量方法
点位测量
介绍使用GPS进行点位测量的 方法和步骤。
相对定位
解释相对定位原理和实际应用 场景。
绝对定位
说明如何使用GPS实现精确的 绝对定位。
GPS测量误差
1
定位误差来源
列举影响GPS测量结果准确性的因素。
2
如何减小GPS测量误差
提供减少误差的方法和技巧。
3
Байду номын сангаас
常见误差及其影响
分析常见的GPS测量误差，并解释其对测量结果的影响。
GPS系统组成
GPS卫星
描述GPS卫星的组成和运 行方式。
控制段
介绍控制段的作用和功能。
《GPS测量定位技术》课件
GPS信号接收
GPS接收机接收卫星发射的 信号，并进行解码和处理， 以确定卫星和接收机之间的 距离。
GPS信号处理
通过多个接收机测量卫星距 离，GPS系统能够使用三角 测量法来确定接收机的地理 位置。
GPS定位方法
1 单点定位
单点定位是最简单的GPS定位方法，只需要一个接收机接收卫星信号。然而，其定位精 度较低。
《GPS测量定位技术》 PPT课件
GPS测量定位技术是一种全球性的定位系统，通过使用卫星信号来确定地理 位置。本课件将介绍GPS的概述、测量原理、定位方法、定位精度和误差以 及在生活中的应用。
GPS概述
什么是GPS
GPS（全球定位系统）是一种由美国国防部开发的卫星导航系统，它能够提供全球范围 内的定位、导航和定时服务。
2 差分定位
差分定位通过同时接收一个已知位置的参考站的信号，来提高定位的精度。这种方法在 测量要求较高的应用中常用。
3 动态定位
动态定位是在移动过程中实时更新位置的技术。它广泛应用于车辆导航和船舶定位等领 域。
GPS定位精度和误差
GPS定位精度的影响因素
2
GPS定位精度受到多种因素的影响，
如卫星的几何分布、大气层延迟、接
遥感监测
通过使用GPS技术和遥感技术的结合，可以进 行大规模的地球观测和环境监测。
地图制作
GPS定位可以提供准确的地理信息，支持地图 制作、导航和定位服务。
汽车导航
GPS导航系统为驾驶员提供了准确和实时的导 航指引，使驾驶更方便和安全。
GPS发展趋势
GN SS
全球导航卫星系统（GNSS） 是一种整合了多个卫星导航 系统的定位技术，以提高定 位精度和覆盖范围。
GPS原理 ppt课件
在GPS观测量中包含了卫星和接收机的 钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差 ，在定位计算时还要受到卫星广播星历误 差的影响，在进行相对定位时大部分公共 误差被抵消或削弱，因此定位精度将大大 提高，双频接收机可以根据两个频率的观 测量抵消大气中电离层误差的主要部分， 能够大大提升定位精度。
Si
Sl
• 地面部分
– 主控站：1个 – 监测站：5个 – 注入站：3个 – 通讯与辅助系统
系统组成
– 主控站 • 管理、协调地面监控系统各部分的工作 • 编算广播星历 － 轨道参数、卫星钟改正数等 • 调整卫星状态 • 调度卫星
– 监测站 • 对卫星进行跟踪观测 • 记录气象数据 • 将数据传送到主控站
i
Pk
i
Pj
l
Pj
l
Pk
Pj
•可以消去卫星钟的系统偏差 •可以消去接收机时钟的误差 •可以解算出整周模糊度
Pk
•可以消去轨道（星历）误差的影响 •可以削弱大气折射对观测值的影响
RTK 工作原理图解
（Real Time Kinematic）
为什么要向您推荐 GPS
GPS测量与经典测量方法的对比：
➢不需要相互通视 ➢观测作业不受天气条件的影响 ➢网的质量与点位的分布情况无关 ➢能达到大地测量所需要的精度水平 ➢白天和夜间均可作业 ➢经济效益显著
各卫星系统的特点
系统特征
GPS
载波频率GHz
1.23,1.58
卫星高度km
20200
卫星数
21+3
GLONASS 1.61,1.25
19100 21+3
COMPASS 2491.75
21500 30+5
GPS原理及应用PPT课件
• 该系统由5个监测站、1个主控站和3个注入站组成，设在美 国本土的科罗拉多和三大洋的美国军事基地中。
Colorado springs
55
Hawaii
Ascencion
Diego Garcia
kwajalein
一个主控站：科罗拉多•斯必灵司 三个注入站：阿松森(Ascencion)、迭哥•伽西亚(Diego Garcia)和卡瓦
• GPS静态定位方法主要用于建立各级测量控制网，其优点 如下：
• 定位精度高，其基线的相对精度非常高 • 选点灵活、不需要造标、费用低
• 可全天候作业
• 观测处理自动化
• GPS测量工作包括控制网设计、选点埋石、野外观测和内业处 理等。
第二十九页，共40页。
一. 构建GPS控制网（网形设计、选点埋石）
2.网形设计
• 根据不同的用途，GPS网的基本形式有点连式、边连式、网 连式和边点混合连接四种（见教材P204～205）。除点连式 外，其它形式的GPS网形应用都较多。
• GPS网的设计原则
• 应通过独立观测边构成闭合图形，以增加检核条件，提高网的 可靠性。
• 应尽量与原有地面控制网相重合，重合点一般不少于3个， 且分布均匀。
第四页，共40页。
• GPS卫星的主要功能
• 连续不断地向地球发送 导航定位的GPS信号， 以导航电文的形式向用 户提供卫星星历表（其 中包含卫星现时的位置 及其它卫星的概略位 置）、时钟校正参数、 传播延迟参数及其它信 息。
（最主要的信息是“时间” 和“位置”）
第五页，共40页。
2.地面监控系统
相对定位?相对定位是通过测量卫星发送的电波到达两台接收机的时间差来完成的用两台同类型的接收机同步跟踪相同的4颗卫星信号对两台接收机接收到的电波信号作合成处理即可求出接收机之间的相对位置三维坐标差或基线向量只要给出了一个站点的坐标便能求得另一点的坐标
Colorado springs
55
Hawaii
Ascencion
Diego Garcia
kwajalein
一个主控站：科罗拉多•斯必灵司 三个注入站：阿松森(Ascencion)、迭哥•伽西亚(Diego Garcia)和卡瓦
• GPS静态定位方法主要用于建立各级测量控制网，其优点 如下：
• 定位精度高，其基线的相对精度非常高 • 选点灵活、不需要造标、费用低
• 可全天候作业
• 观测处理自动化
• GPS测量工作包括控制网设计、选点埋石、野外观测和内业处 理等。
第二十九页，共40页。
一. 构建GPS控制网（网形设计、选点埋石）
2.网形设计
• 根据不同的用途，GPS网的基本形式有点连式、边连式、网 连式和边点混合连接四种（见教材P204～205）。除点连式 外，其它形式的GPS网形应用都较多。
• GPS网的设计原则
• 应通过独立观测边构成闭合图形，以增加检核条件，提高网的 可靠性。
• 应尽量与原有地面控制网相重合，重合点一般不少于3个， 且分布均匀。
第四页，共40页。
• GPS卫星的主要功能
• 连续不断地向地球发送 导航定位的GPS信号， 以导航电文的形式向用 户提供卫星星历表（其 中包含卫星现时的位置 及其它卫星的概略位 置）、时钟校正参数、 传播延迟参数及其它信 息。
（最主要的信息是“时间” 和“位置”）
第五页，共40页。
2.地面监控系统
相对定位?相对定位是通过测量卫星发送的电波到达两台接收机的时间差来完成的用两台同类型的接收机同步跟踪相同的4颗卫星信号对两台接收机接收到的电波信号作合成处理即可求出接收机之间的相对位置三维坐标差或基线向量只要给出了一个站点的坐标便能求得另一点的坐标
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GPS全球定位系统
GPS是英文Global Positioning System 的缩写，即全球定位系统。 GPS全球定位 系统主要由三大组成部分，即空间星座部 分、地面监控部分和用户设备部分。
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Gቤተ መጻሕፍቲ ባይዱS卫星星座的构成
全球定位系统的空间卫星星座，由24 颗卫星组成，其中包括3颗备用卫星。卫星 分布在6个轨道面内，每个轨道面上分布有 4颗卫星。
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5. 如果一个区域比较大,控制点比较多,要分 区做校正,不要一个区域十几个点或更多的 点全部参与校正；
6．注意所有残差，不要超过2厘米以上，否 则检查控制点是否有误。
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谢谢！
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2. 注意控制范围,在一个测区要有足够的控制点,并 避免短边控制长边；
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3. 对于高程要特别注意控制点的线性分布 (几个控制点分布在一条线上),特别是做线 路工程，参与校正的高程点建议不要超过2 个点（既在校正时，校正方法里不要超过 两个点选垂直平差的）；
4. 注意坐标系统,中央子午线,投影面(特别 是海拔比较高的地方),控制点与放样点是 否是一个投影带；
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GPS坐标系统
WGS一84大地坐标系 WGS-84坐标系统的全称是World Geodical System-84（世界大地坐标系-84），它是 一个地心地固坐标系统。WGS-84坐标系统 由美国国防部制图局建立，为GPS的所使用 的坐标系统。
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GPS定位技术相对于经典测量的特点
1、观测站之间无需通视。 2、定位精度高。 3、观测时间短。 4、提供三维坐标。 5、操作简便。 6、全天候作业。
其中：ξ = H - Hg (ξ: 高程异常 )
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校正的结果对RTK测量的精度的影响很大，而参与 点校正的点的选取对校正结果的影响也是非常明 显，特别是高程校正，故在校正点的选取上，我 们应该注意以下问题：
1. 尽量避免单点校正,因为坐标系统中存在旋转,如 果一定要用单点校正,一定要注意旋转大小,根据 旋转大小,控制作业范围；
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GNSS(Global Navigation Satellite System)是全球导航卫星系统的英文缩写， 它是所有全球导航卫星系统及其增强系统的 集合名词，是利用全球的所有导航卫星所建 立的覆盖全球的全天侯无线电导航系统。目 前可供利用的全球卫星导航系统有美国的 GPS和俄罗斯的GLONASS以及未来欧洲的 Galileo。
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RTK的工作原理
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。
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坐标转换
WGS-84
当地平面坐标
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点校正
一般是在RTK作业前首先在测区测量已知控 制点,以同时获取控制点的WGS-84坐标系统 坐标和地方坐标系统坐标, 然后利用处理 软件求解坐标转换参数。
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= GPS 观测值 = 控制点
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旋转
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平移
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缩放
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垂直平差是通过曲面拟合的方法得到一个斜面或 曲面平与当地坐标系的似大地水准面来拟合
机，分别安置在一条或数条基线的两端， 同步观测4颗以上卫星，每时段根据基线长 度和测量等级观测45分钟以上的时间。这 种模式一般可以达到5mm十1ppm的相对定位 精度。 常规静态测量常用于建立全球性或 国家级大地控制网，建立地壳运动监测网、 建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联 测、钻井定位及精密工程控制网建立等。
▪ 依时效 ▪ 实时定位 ▪ 事后定位
▪ 依定位模式 ▪ 绝对定位（单点定 位） ▪ 相对定位 ▪ 差分定位
▪ 依定位采用的观测值 ▪ 伪距测量（伪距法 定位） ▪ 载波相位测量
▪ 依确定整周模糊度的
方法及观测时段的长
短
▪ 常速静态或动态定
位
▪ 快速静态或动态定
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位
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常用GPS测量模式
1、常规静态测量 这种模式采用三台(或三台以上)GPS接收
多路径效应
在GPS测量中，如果测站 周围的反射物所反射的 卫星信号(反射波)进入 接收机天线，这就将和 直接来自卫星的信号(直 接波)产生干涉，从而使 观测值偏离真值产生所
谓的“多路径误差”。
由于多路径的信号传播
所引起的干涉时延效应
被称为多路经效应。
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GPS测量定位的分类
▪ 依定位时的状态 ▪ 动态定位 ▪ 静态定位
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卫星星座
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GPS的定位原理
• 由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，我们可 得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距 离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式， 解出观测点的位置（X,Y,Z）。考虑到卫星的时钟 与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数， X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4 个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和 高程。
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GPS误差来源及其影响
误差的分类：
1）与信号传播有关的误差：电离层折射误差、 对流层折射误差、多路经误差；
2）与卫星有关的误差：卫星星历误差、卫星 钟差、相对论效应；
3）与接收机有关的误差：接收机钟差、接收 机位置误差、天线相位中心位置的偏差；
4）其他误差：地球自转的影响、地球潮汐影 响。
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2、RTK测量
RTK（Real Time Kinematic）技术又称载波相位 动态实时差分技术，它能够实时地提供测量点在 指定坐标系中的三维坐标（x,y,z），并能够达到 厘米级的精度。RTK技术的出现可以说是测量技术 史上的一场革命，由于其在野外作业时能够实时 提供测量点的三维坐标， 并且以其实时, 高效, 不受通视条件限制等优点, 可应用于控制、放样、 测图等, 已涵盖大地测量、地形测量、地籍测量、 航空摄影测量、GIS、设备控制、变形监测、精准 农业、水上测量、环境应用等领域, 倍受用户青 睐。