GPS静态测量原理 测量111 李博周
第三章02GPS静态定位原理
差分法（单差）
（1）在接收机间求一次差（单差）
1j (t )
f c
1j (t )
ft1(t)
ft j (t ) N1j (t0 )
f c
[1j ,iono (t )
j 1,trop
(t
)]
j 2
(t )
f c
j 2
(t
)
ft2 (t)
ft
j
(t )
1 静态相对定位的一般概念
用两台接收机分别安置在基线的两端点，其位置静止 不动，同步观测相同的4颗以上GPS卫星，确定基线两端点 的相对位置，这种定位模式称为静态相对定位。
在实际工作中，常常将接收机数目扩展到3台以上，同 时测定若干条基线。这样做不仅提高了工作效率，而且增 加了观测量，提高了观测成果的可靠性。
k (t ) k (t ) j (t )
f c
[
k 2
(t )
1j (t )
k 2
(t )
1j (t )] N
k
（3.50）
式中 N k N k N j
由公式（3.50）可知，求二次差后，消去了 测站接收机的相对钟差改正。二次差又称为 星站二次差分。是大多数GPS基线向量处理 软件中必选模型，实践中应用甚广。
伪距法单点定位（二）
▪ 伪距法定位原理
~j
i (t) ct j (t) ji,iono (t) ji,trop (t) ij (t) cti (t)
~j
r i (t) ij (t) cti (t)
~1 r i (t) ~2 r i (t)
gps静态测量技术总结
gps静态测量技术总结1500字GPS静态测量技术是一种利用全球定位系统（GPS）进行地理测量的方法。
该技术通过接收来自卫星的信号来确定目标位置的坐标，可以用于测量地球表面上的各种物体的位置、形状和运动。
GPS静态测量技术的原理是利用卫星发射的无线电信号来确定接收机的位置。
接收机接收到来自多个卫星的信号后，通过计算信号的传播时间和接收机与卫星的距离，可以确定接收机的位置坐标。
利用这个原理，可以对目标位置进行测量。
GPS静态测量技术的优势之一是其精度高。
由于GPS系统使用了多个卫星，能够提供非常准确的位置信息。
通过使用多个卫星的信号，可以排除由于单个卫星信号误差和干扰导致的误差。
因此，GPS静态测量技术可以实现亚米级的测量精度。
此外，GPS静态测量技术还具有快速、灵活和高效的特点。
相比于传统的测量方法，如全站仪测量和测距仪测量，GPS静态测量技术利用卫星信号直接进行测量，无需设置测站和测距仪。
这使得测量过程更加简便和高效。
在实际应用中，GPS静态测量技术可以用于各种地理测量任务。
例如，地形测量、土地测绘、城市规划等。
通过使用GPS静态测量技术，测量人员可以快速、准确地确定目标位置的坐标，无论是在城市环境还是户外环境。
然而，GPS静态测量技术也存在一些限制和挑战。
首先，GPS静态测量技术对天气条件和地形条件敏感。
在恶劣的天气条件下，如大雨、大雪、大风等，信号的传播可能会受到影响，从而影响测量精度。
此外，在复杂的地形条件下，如山区、森林等，信号传播也可能受到阻碍。
另外，GPS静态测量技术的精度也会受到一些因素的影响。
例如，接收机的精度、卫星的位置精度、信号传播时间等。
因此，在进行GPS静态测量时，需要认真选择合适的接收机和卫星，进行仔细的数据处理和误差校正，以提高测量精度。
总之，GPS静态测量技术是一种快速、准确、灵活的地理测量方法。
它可以用于各种地理测量任务，并取得非常高的测量精度。
然而，在实际应用中，需要注意天气条件和地形条件的限制，以及认真处理测量数据和误差校正，以保证测量结果的准确性。
GPS静态测量说明
• 作业调度
2.5 GPS网的 布网及观测方案
©2006, 2007,
56 黄劲松 武汉大学 测绘学院
GPS网的布网方案①
• 跟踪站式
– 形式：若干台接收机长期固定安放在测站上， 进行常年、不间断的观测，数据处理通常采用 精密星历由高精度数据处理软件进行。 – 优点：精度极高，具有框架基准特性。 – 缺点：需建立专门的永久性建筑即跟踪站，观 测成本很高。 – 适用范围：一般用于建立GPS跟踪站或永久性 的监测网。
31
衡量精度的指标
• 质量指标
• 同步环闭合差 • 异步环闭合差 • 复测基线较差
控制指标是依据应用 要求得出的 参考指标是依据统计 原理得出的
– 控制指标（必须满足，需要用户来判断）
– 参考指标（用于参考，不作要求，软件能自动 判断）
• 参考方差（σ0） • 均方根误差（RMS） • 确定模糊度时的RMS比值（RATIO值）
39
规范中有关GPS网精度的内容⑧
• 全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314 – 2001）
40
规范中有关GPS网精度的内容⑨
• 全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314 – 2001）
41
规范中有关GPS网可靠性的内容①
• 全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314 – 2001）
25
建立GPS网的三个阶段①
• 测前
– 项目立项 – 方案设计 – 施工设计 – 测绘资料收集整理 – 仪器检验、检定 – 踏勘、选点、埋石
26
建立GPS网的三个阶段②
• 测中
– 作业队进驻 – 卫星状态预报 – 观测计划制定 – 作业调度及外业观测 – 数据传输、转储、备份 – 基线解算及质量控制
4第四章：GPS静态定位原理
动态定位
❖动态定位中整周未知数的确定
静态初始化 动态初始化（OTF）
❖实时动态定位（RTK – Real Time Kinematic）
单基准站RTK
6
❖ 多基准站RTK（网络RTK）
相对定位④
❖ RTK – Real Time Kinematic（实时动态）
7
差分定位①
❖ 差分定位/差分GPS（DGPS – Differential GPS）
2
单点定位
❖ 定义
单独利用一台接收机确定待定点在地固坐标系中绝对位 置的方法
❖ 定位结果
采用广播星历时，为WGS-84下的绝对坐标
采用IGS – International GPS Service精密星历时为ITRF – International Terrestrial Reference Frames下的绝对坐 标
❖ tj= tj(GPS)+δtj ❖ ti=ti(GPS)+δti ❖ 则卫星信号到达测站的钟面传播时间： ❖ △tji=ti- tj =ti(GPS)+δti -(tj(GPS)+δtj) ❖ 则伪距为： C△tji=C[ti(GPS)- tj(GPS)]+C(δti - δtj) ❖ 若Dji为卫星至测站的精确距离，则Dji=C[ti(GPS)- tj(GPS)] ❖ 若 C的δδ影t响tjij表i则表示伪示接距接收为收机：机与D钟j卫i与(星t卫)钟+星C差δ钟的t的ji等+相δ效对I距j钟i(离t差)误+，δ差则T，j伪i考(距t虑)为到：大D气ji+层Cδ对tGjiP，S信其号中 ❖ 其 对中流层δ折Iji射(t延)为迟t的时等刻效电距离离层误折差射；延迟的等效距离误差；δTji(t)为t时刻
静态GPS测量及数据处理研究
静态GPS测量及数据处理研究摘要：GPS技术虽然开始应用，但在很多技术环节方面还很不成熟，处在摸索阶段。
本文将结合我地区实际，通过试验和研究应用全面系统地GPS 测量基层技术，主要研究内容包括以下几个方面:GPS 定位原理，GPS 静态定位在测量中的应用，布设GPS 网，GPS 静态的内业处理，GPS 注意事项。
主要论述GPS 基本原理及静态测量应用。
关键词：静态GPS；测量；数据处理；研究近年来，全球定位系统（GPS）作为新一代的卫星导航定位系统，经过二十多年的发展，已发展成为一种被广泛采用的系统，它的应用领域和应用前景已远远超出了该系统设计者当初的设想。
目前，它在航空、航天、军事、交通、运输、资源勘探、通信、气象等几乎所有领域中，都被作为一项非常重要的技术手段和方法，用来进行导航、定时、定位、地球物理参数测定和大气物理参数测定等。
特别在交通和地形测量方面尤为突出。
1 GPS 定位原理GPS（Global Pos itioning Sys tem）主要根据空中卫星发射的信号，确定空间卫星的轨道参数，计算出锁定的卫星在空间的瞬时坐标，然后将卫星看作为分布于空间的已知点，利用GPS 地面接收机，接收从某几颗（5 颗或 5 颗以上）中国领土上一般全天候有5- 6 颗）卫星在空间运行轨道上同一瞬时发出的超高频无线电信号，再经过系统的处理，获得地面点至这几颗卫星的空间距离，用空间后方距离交会的方法，求得地面点的空间位置。
GPS系统主要由三大部分组成：空间卫星部分、地面控制（监控站等）和用户设备部分（接收机等）。
1.1 GPS定位方法GPS定位的方法是有很多种，可以根据不同的需要用不同的定位方法。
GPS 定位方法可以依据不同的分类标准，一般采用定位时接收机的运动状态分类（单点定位和差分定位）。
1.1.1 动态定位主机相对于固定坐标有明显运动，这样的定位就叫动态定位。
动态定位分导航应用和工程精确测量。
在实际测量应用中导航就是我们要在所定位的区域里放线或沿预定航线到达目标。
GPS测量原理
目录第一章绪论 (2)1.GPS全球定位系统的建立： (2)2.GPS全球定位系统组成： (2)3.GPS系统的特点： (2)4.*GPS、GALILEO、GLONASS（P10表1-4） (3)第一章坐标系统和时间系统 (3)2.1坐标系统： (3)2.2时间系统： (4)第三章卫星运动及星历 (4)3.1无摄运动 (4)3.2受摄运动 (5)3.3GPS卫星星历 (5)第四章GPS卫星的导航电文和卫星信号 (6)4.1卫星导航电文 (6)第五章GPS卫星定位基本原理 (6)5.1GPS卫星定位的基本原理 (6)5.2定位方法 (6)5.3整周未知数No的确定 (9)5.4整周跳变的修复 (10)第七章GPS测量误差 (10)7.1 GPS测量误差源 (10)7.2与信号传播有关的误差 (10)第八章GPS测量设计与实施 (11)8.1 GPS测量的技术设计 (11)8.2 GPS测量外业准备 (13)8.3GPS测量外业实施 (13)8.4数据处理及测量结果的检核 (14)第九章GPS测量数据处理 (17)9.1数据处理 (17)第一章绪论1.GPS全球定位系统的建立：GPS：Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System,卫星测时测距导航/全球定位系统，是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能型、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。
（原理：空间距离后方交汇）2.GPS全球定位系统组成：2.1 GPS卫星星座*基本参数：○1基本的卫星数为21+3（21颗工作卫星+3颗备用卫星）○2卫星轨道面的个数为6○3卫星高度为20200Km○4轨道倾角为55°○5运行周期为11h58min○6载波频率为1575.42MHZ和1227.60 MHZGPS卫星作用：1.向广大用户发送导航定位信息。
工程测绘中GPS测绘技术的应用分析 李博
工程测绘中GPS测绘技术的应用分析李博摘要：在科技发展的浪潮中，我国工程测绘事业已步入崭新发展阶段。
作为一种全新技术，GPS测绘技术具有多样化优势，高精准度、操作便捷等，已被广泛应用到工程测绘领域，极大地提高了工程测绘效率与质量。
因此，本文从不同角度入手客观阐述了工程测绘中GPS测绘技术的应用。
关键词：工程测绘 GPS测绘技术应用分析在新形势下，工程测绘已被提出全新的要求，工程测绘日渐复杂化，传统测绘技术已无法满足其客观要求，各方面存在的问题不断显现。
和传统测绘技术相比，GPS测绘技术具有多样化优势，已被应用到工程测绘过程中，测绘流程简化，测绘时间明显缩短，工程测绘经济效益明显提高。
一、GPS测绘技术特点在工程测绘过程中，GPS测绘技术应用的重要性不言而喻。
GPS测绘技术具有多样化的特点，实时定位便是其中之一，借助全球定位系统导航，不用受到时空限制，可以实时定位目标物体速度、三维位置。
在GPS测绘技术作用下，测绘人员可以巧妙利用动态定位等方式，开展测绘工作，以厘米级或者分米级进行测绘计算，定位测绘精准度较高，可以满足工程测绘过程中多方面测量客观要求，有效弥补了传统测绘技术的缺陷。
在此基础上，GPS测绘技术的应用可以大幅度缩短工程测绘过程中的观测时间，在实时动态定位模式作用下，至多需要5分钟便能顺利完成初始化观测工作，而各观测站观测只需要几秒。
GPS测绘技术的应用可以大幅度降低操作难度，测绘人员只需要能够灵活操作基本仪器，监测、量取等仪器，巧妙利用信息数据采集技术、仪器安装技术，其他方面测绘工作可以借助测绘工作系统自动完成。
此外，由于GPS卫星分布数量较多，呈均匀分布状态，GPS测绘技术有着较广的覆盖面，除雷雨天气之后，几乎可以接收地球范围上各点观测数据信息，特别适合长期测绘作业，利于地区一系列测绘工作顺利开展，降低工程测绘成本的基础上，实现最大化的经济效益。
二、工程测绘中GPS测绘技术的应用1、实时动态测绘在工程测绘过程中，测绘人员可以借助GPS测绘技术，进行实时动态测绘，将新的基站合理设置在确定好的检测点上，科学安装GPS设备，确保GPS卫星都能发挥多样化作用，顺利开展现场测绘工作。
静态gps测量原理及应用
静态gps测量原理及应用静态GPS测量是利用全球卫星导航系统（GPS）进行测量的方法。
GPS系统是由多颗卫星组成的全球性卫星定位系统，能够提供全球范围内的准确位置和时间信息。
静态GPS测量利用这些卫星和接收设备，通过测量卫星信号的传播时间和接收设备的位置来确定目标点的空间坐标。
静态GPS测量的原理是基于物理学中的信号传播时间和定位原理。
当卫星发送信号时，这个信号会以光速在大气层中传播到接收设备。
接收设备通过记录信号的传播时间和卫星的位置信息，可以计算出目标点的空间坐标。
静态GPS测量通过同时测量多颗卫星的信号，可以提高定位的精度和可靠性。
静态GPS测量的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 测绘和地理信息系统（GIS）：静态GPS测量可以用于地图绘制、地形测量和地理信息系统的建设。
通过对地面上的不同目标点进行GPS测量，可以获取这些点的精确坐标，为地图绘制和地理信息系统提供准确的地理数据。
2. 工程测量：静态GPS测量在土木工程、建筑工程和水利工程中有着重要的应用。
它可以用于进行大范围的地形测量、建筑物定位和土地利用规划。
在这些工程项目中，静态GPS测量可以快速获取大量的地理空间数据，为工程设计和施工提供重要的支持。
3. 大地测量和空间大地测量：静态GPS测量可以用于进行大地测量和空间大地测量。
通过对不同目标点的GPS测量，可以获取这些点的地理坐标和高程信息，从而实现对大地形的测量和监测。
4. 遥感和环境监测：静态GPS测量可以结合遥感技术，用于进行环境监测和资源调查。
通过获取地面目标点的空间坐标，可以实现对自然资源、环境变化和灾害情况的监测。
5. 农业和林业：静态GPS测量可应用于农业和林业领域，用于土地利用规划、作物监测和森林资源管理。
通过对农田和林地的空间数据进行监测和分析，可以实现精准的农业生产和森林资源管理。
总的来说，静态GPS测量是一种高精度、高效率的地理空间数据采集方法，具有广泛的应用前景。
gps静态测量技术总结_测量工作总结
gps静态测量技术总结_测量工作总结在GPS静态测量技术方面，主要涉及到GPS测量的原理、仪器设备、测量方法和数据处理等内容。
以下是关于GPS静态测量技术的总结：一、GPS测量原理：GPS全球定位系统是由一系列卫星、地面控制站和接收器组成的系统。
接收器通过接收卫星发射的信号，然后利用信号的传播时间差和卫星位置信息来测量接收器自身的位置。
二、仪器设备：GPS测量仪器主要有GPS接收器和辅助设备两部分。
GPS接收器负责接收卫星信号并计算测量结果，辅助设备包括天线、三角架和数据记录器等。
三、测量方法：在GPS静态测量中，主要有单基线法和多基线法两种方法。
单基线法是通过在两个或多个点上同时观测卫星信号，然后计算其间的相对位置差异；多基线法是将待测点与控制点形成一系列基线，通过观测基线上的卫星信号来计算待测点的坐标。
四、数据处理：GPS测量数据处理包括数据编辑、数据平差和网络优化等过程。
数据编辑主要是对原始观测数据进行筛选和修正；数据平差则是根据观测数据计算出点位坐标的最优解；网络优化是将所有待测点的坐标进行整体优化，以提高整个测量网的精度。
在实际测量工作中，需要注意以下几点：1. 建立稳定的观测环境：避免在多建筑物、大树等高影响信号接收的地方进行观测，以确保接收器能够正常接收卫星信号。
2. 观测时间和间隔：一般来说，观测时间越长，测量结果的精度越高。
在观测过程中需要控制观测间隔，以保证接收器在每次观测时都能够接收到相同的卫星信号。
3. 多基线测量：如果条件允许，可以采用多基线测量，以提高测量结果的精度。
在进行多基线测量时，需要注意基线之间的角度要尽量大于30度，以减小误差的传递。
4. 数据处理：对于GPS测量数据的处理，需要注意数据的准确性和可信度。
在进行数据处理时，可以采用先验信息和其他测量数据进行验证和修正。
5. 结果评估和报告：对于GPS测量的结果进行评估和分析，以确定测量结果的可靠性。
需要编制测量报告，将测量结果以合适的形式进行展示。
静态GPS测量基本原理
静态GPS测量基本原理
静态GPS测量基本原理是利用卫星导航系统中的全球定位系统（GPS）技术进行测量。
GPS是由美国国防部研发的一种用于定位、导航和时间同
步的系统。
GPS系统由一组24颗卫星组成，它们以恒定的速度绕地球轨
道运行，提供准确的时间和位置信息。
卫星定位是GPS测量中最关键的一步。
当接收器接收到多颗卫星的信
号后，它可以计算出每颗卫星与接收器之间的距离。
这些距离信息可以通
过测量信号在空间中的传播时间来计算。
通过同时接收多颗卫星的信号，
可以计算出GPS接收器所处的位置。
测量基线是指两个或多个GPS接收器之间的距离。
这些接收器可以同
时接收来自多颗卫星的信号，并通过比较来自不同卫星的信号到达时间来
计算相对位置。
通过同时接收来自多颗卫星的信号，可以获取更准确的相
对位置信息。
然而，静态GPS测量也存在一些限制。
例如，天气条件会影响信号传播，导致测量误差增大。
此外，多路径效应和大气延迟也会引入误差。
为
了减小这些误差，需要进行数据处理和校正。
总之，静态GPS测量基本原理是基于卫星定位和测量基线原理，通过
测量接收器与卫星之间的距离和接收器与接收器之间的距离，计算出接收
器的绝对位置和相对位置。
静态GPS测量在地理测量、地质勘探和大地测
量等领域具有重要的应用价值。
GPS静态测量技术方案
GPS静态测量技术方案一、引言随着全球导航卫星系统（GNSS）技术的不断发展，高精度、高效率的测量方法在各个领域中得到了广泛应用。
其中，GPS静态测量技术以其高精度、高稳定性和可靠性，在大地测量、工程测量、形变监测等领域发挥着重要作用。
本文将对GPS静态测量技术的原理、方法、实施步骤以及数据处理等方面进行详细阐述，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、GPS静态测量技术原理GPS静态测量技术是通过接收GPS卫星发射的信号，利用接收机对信号进行处理和解析，从而获得地面测站的三维坐标信息。
其基本原理包括以下几个方面：1.卫星信号接收与处理：接收机接收GPS卫星发射的微波信号，通过解码和处理获取卫星的轨道信息和钟差信息。
2.伪距测量：接收机利用卫星信号的传播时间和光速计算得到测站到卫星的伪距。
由于信号传播受到大气层折射、多路径效应等因素的影响，伪距存在一定的误差。
3.载波相位测量：与伪距测量相比，载波相位测量具有更高的精度。
通过观测载波信号的相位变化，可以得到测站到卫星的精确距离。
4.差分定位技术：为了提高定位精度，通常采用差分定位技术。
通过在已知坐标的基准站和流动站之间建立差分关系，消除公共误差源（如大气层折射、卫星钟差等），从而提高流动站的定位精度。
三、GPS静态测量技术方法根据观测方式和数据处理方法的不同，GPS静态测量技术可分为以下几种方法：1.静态相对定位：在两个或多个测站上同时安置接收机进行长时间观测，通过对观测数据进行后处理，得到测站之间的相对位置关系。
该方法精度高、稳定性好，适用于高精度大地测量和形变监测等领域。
2.快速静态定位：在较短的时间内（如几分钟）对测站进行静态观测，通过快速数据处理方法获得测站的近似坐标。
该方法适用于工程测量等需要快速获取结果的场合。
3.实时动态定位（RTK）：利用载波相位差分技术，在基准站和流动站之间实时传输观测数据和差分改正信息，实现流动站的实时高精度定位。
gps静态测量原理
gps静态测量原理
GPS静态测量原理是通过利用全球定位系统（GPS）的卫星信号来测量物体的位置和速度。
GPS系统主要由一组卫星、地面控制站和接收器组成。
接收器接收并解码来自卫星的信号，然后计算出自己的位置信息。
GPS测量的基本原理是通过测量接收器接收到卫星信号的时间差来确定接收器与卫星之间的距离。
接收器接收到至少4颗卫星的信号后，就可以使用三角定位原理来计算自己的位置。
测量过程中，接收器会收到来自卫星的精确的时间信号，它们通过射频信号在空中传输。
接收器通过比较自己接收信号的时间与卫星发送信号的时间差，可以计算出信号从卫星到接收器的传播时间。
由于光速是已知的，接收器就可以利用信号传播时间和光速来计算距离。
测量距离后，接收器会分析多颗卫星的信号，使用三角定位原理计算自己的位置。
三角定位利用一组已知距离和位置的点来计算未知点的位置。
在GPS中，卫星提供已知的点，接收器根据测量到的距离计算自己的位置。
为了提高测量的准确性，GPS系统使用了精确的时间同步和精确的卫星轨道信息。
地面控制站会对卫星进行精确的轨道测量和时间校准，然后将校准数据传输给接收器。
这样，接收器在计算位置时可以更加精确地考虑到卫星的运动和信号传播时间。
总的来说，GPS静态测量原理是通过接收卫星信号并测量信号传播时间，然后利用三角定位原理计算出接收器的位置。
精确的时间同步和卫星轨道信息对准确性起着重要的作用。
gps静态测量技术总结_测量工作总结
gps静态测量技术总结_测量工作总结GPS静态测量技术总结一、概述GPS静态测量技术是利用全球定位系统（GPS）进行测量的一种方法，其原理是通过接收来自地球上多颗卫星的信号，并计算这些信号的传播时间和地球上的位置，从而实现测量的目的。
随着GPS技术的不断发展和应用，静态测量技术在测绘、工程测量、地球物理勘探等领域得到了广泛应用。
二、工作原理1. 基本原理GPS静态测量的基本原理是利用卫星给出的信号进行测量，卫星的信号包含该卫星的位置和传播时间两个要素。
接收器接收到来自多个卫星的信号后，通过比较信号的传播时间，可以计算出接收器与卫星的距离。
通过测量多个卫星的距离，可以实现对接收器位置的确定。
2. 数据处理GPS静态测量的数据处理包括测量数据的采集、数据的后处理和结果的分析。
（1）数据采集数据采集是指通过GPS接收器获取来自卫星的信号，并记录信号的到达时间。
在进行数据采集时，需要保证接收器的稳定和准确度，以确保测量结果的精度。
（2）数据后处理数据后处理是指利用计算机对采集到的数据进行处理和分析，通过将测量数据与参考数据进行比对，根据测量原则和方程进行计算，从而得出最终的测量结果。
（3）结果分析结果分析是指对测量结果进行比较和评估，检查测量误差是否在允许范围内，判断测量结果的可靠性和准确度。
三、测量工作总结1. 测量准备在进行GPS静态测量之前，需要进行一系列的准备工作。
需要选择合适的测量装置和设备，包括GPS接收器、天线以及数据记录仪等。
还需要根据测量任务的要求，选择合适的GPS测量方法和技术。
2. 测量过程在进行GPS静态测量时，需要按照一定的步骤进行操作。
需要确定测量基准点和控制点，选择合适的测量网格。
然后，设置测量装置和设备，进行数据采集和记录。
在记录数据的要确保测量装置的稳定和准确度，避免因外界干扰而导致测量误差。
3. 数据处理数据处理是整个测量过程中非常重要的环节，直接影响着测量结果的准确性和可靠性。
GPS_RTK测量方式及其原理
GPS_RTK测量方式及其原理GPS作为一项现代空间定位技术已被广泛应用在越来越多的行业领域，取代的是传统和常规的光学或电子测量仪器。
而从20世纪80年代以后，GPS卫星导航定位技术实现了与现代通信技术完美地结合，可以说是现代空间定位技术走出了具有革命意义的突破，从而更进一步拓展了GPS空间定位技术的应用范围与作用。
以GPS-RTK测量为例，主要分析GPS-RTK的测量方式及其原理，对于指导实际工作有一定的意义。
1、GPS-RTK测量的工作原理全球卫星定位系统（GlobalPositioning System，简称“GPS”）是美国在20世纪70年代就开始研制，并主要希望用于军事部门的新一代卫星导航与定位系统，经历20年和耗资200多亿美元，分为三个阶段研发，于1994年底全面完成初建并被陆续投入使用。
全球卫星定位系统是基于空间无线电波传输的卫星导航定位系统，其系统具有全能性、全球性、全天候、连续性和即时性的精密三维导航及空间定位功能，同时拥有良好地抗干扰性和信息保密性。
因此，全球卫星空间定位技术被率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量和海洋测量和城市测量等测绘领域普及应用，同时逐步外延至军事、交通、通信、资源和管理等领域展开了大力研究并拓展应用。
全球卫星空间定位技术的定位功能是依仗测量中的距离交会定点工作原理予以实现。
如果假设在待测点Q处设置一部GPS接收机，而在某一时刻tk同时可以接收到三颗（或三颗以上）卫星S1、S2、S3所发送的电波信号。
然后通过后期数据处理与计算，可以求解得到该时刻该GPS接收机天线中心（测站点）至空间卫星的距离ρ1、ρ2、ρ3。
根据空间卫星星历可以查询到该时刻三颗卫星的空间三维坐标（Xj，Yj，Zj），j＝1，2，3，从而由公式求解得出Q点的空间三维坐标（X，Y，Z），完成初步测量，最后由修正得到结果。
GPS-RTK测量技术是以载波相位观测量作为基础的实时差分GPS定位测量技术，它能够实时获得待测站点在指定空间坐标系中的三维坐标，精确度可以达到厘米级。
7.1.GPS静态测量
GPS静态测量 GPS静态测量(二) 静态测量(
范畴: 静态--L1/L2 范畴 静态 所需硬件: 所需硬件 L1/L2双频接收机 双频接收机 测量时间: 测量时间 45-60 分钟 基线精度: 基线精度 5mm+1ppm X 基线长 优点:允许循环闭合差 允许循环闭合差、 优点 允许循环闭合差、能计算出 电离层的影响、基线很长、 电离层的影响、基线很长、 结果 可靠精度最高 缺点:测量时间相对较长态测量 GPS快速静态测量
范畴: 范畴 快速静态-L1 快速静态 所需硬件 : L1接收机 /天线 接收机 天线 测量时间: 分钟。 测量时间: 15-20 分钟。 基线精度: 基线精度 接近静态 优点: 时间短、精度高、 优点 时间短、精度高、基线相 对较长 缺点: 容易产生多路、需要严密的 缺点 容易产生多路、 计划和通讯
GPS静态测量 GPS静态测量(一) 静态测量(
范畴: 静态仅需 载波（后处理） 静态仅需L1载波 后处理） 载波（ 范畴 所需硬件: 所需硬件 L1载波相位接收机 载波相位接收机 测量时间: 45-60 分钟 测量时间 基线精度: 5mm + 1ppm X 基线长度 基线精度 优点:允许循环闭合差 仅需要基站接收机、 允许循环闭合差、 优点 允许循环闭合差、仅需要基站接收机、 结果精度高、且可靠、 结果精度高、且可靠、经济实惠 缺点: 距离限制： 缺点 距离限制： 15 km.
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辽宁林业职业技术学院林学系辽宁林业职业技术学院毕业设计学院辽宁林业职业技术学院所属系部林学系专业名称工程测量技术学制 3年年级 2011级姓名李博周指导教师王旭GPS 静态测量原理摘要GPS定位的基本原理是以GPS卫星至用户接收机天线之间的距离（或距离差）为观测量，根据已知的卫星瞬时坐标，利用空间距离后方交会，确定用户接收机天线所对应的观测站的位置。
GPS静态定位指接收机在定位过程中位置静止不动，包含绝对定位和相对定位两种方式。
无论是静态绝对定位还是静态相对定位，所依据的观测量都是卫星到观测站的伪距，根据观测量的不同，静态定位又可分为测码伪距静态定位和测相伪距静态定位。
基于载波相位测量的静态相对定位，是目前精度最高的一种方式。
关键词：GPS、后方交会、静态定位、伪距、精度目录GPS简介 (1)1 静态定位概述 (2)2 静态绝对定位原理 (3)2.1 伪距观测方程的线性化 (3)2.2 伪距法绝对定位的解算 (3)2.3 用载波相位观测值进行静态绝对定位 (4)3 静态相对定位原理 (5)3.1观测量的线性组合 (5)3.2观测方程的线性化及平差模型 (5)4 整周未知数的确定方法 (7)4.1经典静态相对定位法确定整周未知数 (7)4.2 交换天线法确定整周未知数 (8)4.3 P码双频技术确定整周未知数 (8)5 周跳分析 (10)5.1利用单差观测值的高次差探测与修复周跳 (10)5.2利用双差观测值的高次差探测与修复周跳 (10)5.3利用平差后的残差探测与修复周跳 (11)致谢 (12)参考文献 (13)GPS简介GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称，而其中文简称“球位系”。
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，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。
在机械领域GPS则有另外一种含义：产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS。
另外一种解释为G/s（GB per s）。
1 静态定位概述在定位过程中，接收机的位置是固定的，处于静止状态，这种定位方式称之为静态定位，根据参考点的位置不同，静态定位又包括绝对定位和相对定位两种方式。
绝对定位（也叫单点定位）以卫星与观测站之间的距离（距离差）观测为基础，根据已知的卫星瞬时坐标，来确定观测站的位置，其实质就是测量学里面的空间后方交会。
由于卫星钟与接收机钟难以保持严格同步，所测站星距离均包含了卫星钟与接收机钟不同步的影响，故习惯的称之为伪距。
卫星钟差可以根据导航电文中的参数进行改正，而接收机钟差通常难以确定。
一般将接收机钟差作为未知参数，与观测站的坐标一并求解。
因此，进行绝对定位在一个观测站至少需要同步观测4颗卫星才能求出观测站三维坐标分量与接收机钟差4个未知参数。
当接收机处于静止状态下，用于确定观测站绝对坐标的方法称之为静态绝对定位。
这时，由于可以连续的测定卫星至观测站的伪距，所以可获得充分多余观测量，相应的可以提高定位的精度。
单点定位没有测站的同步数据可以比较，大气折光、卫星钟差等误差项就无法通过同步观测的线性组合加以消除或减弱，只能依靠相应的模型来修正。
因此，静态绝对定位目前只能达到厘米级精度。
静态相对定位，就是将多台GPS接收机安置在不同的观测站上，保持各接收机固定不动，同步的观测相同的GPS卫星，以确定各观测站在WGS-84坐标系中的相对位置或基线向量的方法。
在多个观测站同步观测相同卫星的情况下，卫星轨道误差、卫星钟差、接收机钟差、电离折射误差和对流层折射误差等，对观测量的影响具有一定的相关性，所以，利用这些观测量的不同组合进行相对定位，便可有效的消除或减弱上述误差的影响，从而提高相对定位的精度。
静态相对定位一般采用载波相位观测量作为基本观测量，这一点位方法，是目前GPS定位中精度坐高的一种。
2 静态绝对定位原理静态绝对定位以卫星至观测站的伪距为观测量，根据已知卫星的瞬时坐标，同步观测至少4颗卫星来确定观测站的位置。
静态绝对定位要求接收机静止不动，静止不动意味着在一个待测点上可获取更多的观测量，一般来说多余的观测量越多，相对定位的精度就越高。
2.1 伪距观测方程的线性化将任一个历元的卫星j至测站k的伪距观测方程展开成台劳级数取一次项即可。
000TXYZ, Txyz分别为测站坐标的近似值与改正数，tk为接收机钟差，令:则伪距观测方程的线性化形式为：2.2 伪距法绝对定位的解算对任一历元同步观测的四颗卫星j=1,2,3,4,令tkc=，则方程组形式如下：（2-21）则（2-21）式可简写为：（2-22）当同步观测的卫星数多于四颗时，则可组成误差方程式：（2-23）按最小二乘法解算：（2-24）权系数阵：（2-25）未知数的中误差为：（2-26）静态定位多个历元的方程组成了一个大的方程组，还是按最小二乘法求解即可，不过要注意接收机钟差随时间的变化如何处理。
2.3 用载波相位观测值进行静态绝对定位应用载波相位观测值进行静态绝对定位需加入电离层、对流层改正，探测出周跳并修复，并且固定整周未知数，解算的结果高于伪距绝对定位。
3静态相对定位原理相对定位又称为差分定位，这种定位模式采用两台以上的接收机，同时对一组相同的卫星进行观测，以确定接收机天线间的相互位置关系。
静态相对定位一般均采用载波相位观测值（或测相伪距）为基本观测量，对中等长度的基线（100-500km），相对定位精度可达10-6-10-7甚至更好。
3.1 观测量的线性组合假设安置在基线两端点的接收机1、2，在历元ti和ti+1对GPS卫星k和j 进行了同步观测，可以得到如下的载波相位观测量：目前普遍采用的差分组合形式有三种：1.单差（Single-Difference——SD）:在不同观测站，同步观测相同卫星所得观测量之差。
表示为:(3-11)对ti+1历元可列出类似的单差观测值。
2.双差（Double-Difference——DD）：在不同观测站，同步观测同一组卫星，所得单差之差。
符号表示为:(3-12)对ti+1历元可列出类似的双差观测值。
3.三差（Triple-Difference——TD）：于不同历元，同步观测同一组卫星，所得观测量的双差之差。
表达式为：(3-13)载波相位原始观测量的不同线性组合，都可作为相对定位的相关观测量。
3.2 观测方程的线性化及平差模型首先将前面所述的载波相位测量的观测方程线性化，设测站k的坐标近似值向量为,其改正数向量为,则其线性化形式为：(3-21)1.单差观测方程的误差方程式模型将上式代如单差观测值模型,得其相应的误差方程为：(3-22)式中: 。
若两观测站同步观测卫星数为n，则误差方程组为：（3-23）若进一步假设同步观测同一组卫星的历元数为nt，同理可列出相应的误差方程组。
按最小二乘法求解未知参数。
2.双差观测方程的误差方程式模型模型两观测站，同步观测卫星和Sk，并以Sj为参考卫星，同理可求得双差观测方程的误差方程式为：（3-24）若同步观测卫星数为nj，基线两端同步观测同一组卫星的历元数为nt，则相应的误差方程组为：（3-25）相应的法方程式及其解可表示为:（3-26）4整周未知数的确定方法当卫星于to历元被跟踪后，多普勒整周计数值Nij(t-to)可由接收机自动连续计数，因此，载波相位观测量中的δφij(t)+Nij(t-to)可视为已知量，于是，在利用载波相位观察量进行精密定位时，整周未知数Nij(to)的确定便成为一个关键的问题。
准确和快速地解算整周未知数，对于确保相对定位的高精度，缩短观测时间以提高作业效率，开拓高精度动态定位新方法，都具有极重要的意义。
近年来广大从事GPS定位测量的科技工作者，对快速解算（甚至动态解算）整周未知数的问题，进行了广泛深入的研究，取得了丰硕成果，大大拓宽了GPS 的应用领域。
4.1 经典静态相对定位法确定整周未知数这种方法早在20实际80年代就出现了。
它是将整周未知数N（to）作为待定参数，在平差计算中与其他未知参数（如δXi 、δYi、δZi等）一并求解的方法。
一般是由载波相位观测值组成双差观测方程，并对观测方程进行线性化，得到误差方程，则该误差方程中仅包含待定侧站的三个坐标改正数δXi 、δYi、δZi以及整周未知数的线性组合ΔNk这四个未知数。
理论上，在两个或多个观测站同步观测4颗以上卫星的情况下，至少需要观测2个历元即可平差解算出整周未知数。
但是，如果同步观测的时间太短，所测卫星的几何分布变化太小，也就是说观测站至卫星的距离变化太小，这会降低不同历元观测结果的作用，在平差计算中，将使法方程性质变坏，影响解的可靠性，因此，利用这种方法确定整周未知数一般需要较长的观测时间（几十分钟至几小时）。
由于这种方法解算精度高，常用于静态相对定位中，尤其是长距离静态相对定位中。
在平差计算中，整周未知数的取值一般有两种情况，整数解（或固定解）和实数解（或浮动解、非整数解）。
1.整数解（或固定解）。
整周未知数具有整数的特性，但由于各种误差的影响，通过上述平差解得的整周未知数一般并非为整数，这时，可将其固定为整数，并作为已知量带入原观测方程重新平差，解算其他待定参数。
这种方法，只有当观测误差和外界误差对观测值影响较小的情况下才有效，一般常用于短基线的相对定位。
2.实数解（或浮动解、非整数解）。
当联测基线较长时，误差的相关性降低，如果外界误差的影响较大，在两测站间求差分时，就不能较好的消除或削弱这些误差的影响，其残差将使所确定的整周未知数精度降低。
这时，我们不再考虑整周未知数的整数特性，而取其实际解算值实数解作为最后解。
在长基线相对定位中，常采用这种方法。
4.2 交换天线法确定整周未知数在观测工作开始前，先将一台接收机安置在固定参考站（基准站）上，另一台接收机安置在相距5~10m的任一天线交换点上，同步观测若干历元（如2-8个历元）后，将两台接收机的天线从三脚架上小心取下并互换位置，且在互换位置的过程中保持对卫星的连续跟踪，重新同步观测若干历元后，再按相同步骤把两台结合搜集的天线恢复到原位置。
这时，把固定参考站的天线交换点间的基线向量作为起始基线向量，并利用天线交换前后的同步观测量求解起始基线向量，进而确定整周未知数，这一方法，称为交换天线法。
该方法解算整周未知数时间较短、精度较高，因而在准动态相对定位中得到应用。
4.3 P码双频技术确定整周未知数由于码相位观测不受整周未知数的影响，所以，通过码相位于载波相位观测量的综合处理，在理论上，便提供了一种确定载波相位整周未知数的可能性。