GPS静态控制测量

空间星座部分
由24颗GPS卫星组成，其中21颗 为可用于导航的卫星，3颗为活动的备 用卫星。每颗GPS工作卫星都发出用 于导航定位的信号。GPS用户正是利 用这些信号来进行工作的。
地面监控部分
一个主控站
位于美国克罗拉多的法尔孔空军基地，它的作用是根据各监控站对GPS 的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据 通过注入站注入到卫星中去；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布 指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工 作；另外，主控站也具有监控站的功能。
施测方案 作业要求
➢介绍工程的目的、作用、要求、GPS网等级（精度）、完成 时间等
➢介绍测量所采用的仪器、采取的布网方法等
观测质量控制
➢介绍工程的目的、介绍外业观测时的具体操作规程、技术要
求等，包括仪器参数的设置（如采样率、截止高度角等）、对
中精度、整平精度、天线高的量测方法及精度要求等作用、要
则工作模式不同
卫星灯 接收等





状态灯

工作模式 基站（电台） 基站（GPRS） 移动站（电台） 移动站（GPRS） 静态
注： 代表灯亮
4、按
键,确认
面版灯指示
电源灯：常亮，则有电 慢闪（1次/秒），则电量不足 常亮过程中闪N次（N次/分钟）
，则表示电池电量 N=4， 100﹪～75﹪ 3， 75﹪～40﹪ 2， 40﹪～
求、GPS网等级（精度）、完成时间等
数据处理方案
➢基线解算和网平差处理பைடு நூலகம்采用的软件和处理方法等内容
GPS布网等级
GPS网的精度指标，通常是以网中相邻点之间的距离误差来表示的，其具体形式为：
其中： ：网中相邻点间的距离中误差(mm)；
a ：固定误差(mm) b ：比例误差(ppm) D ：相邻点间的距离(km)
点连式 ➢作业效率高，图形扩展迅速；图形强度低，如果连接点发生 问题，将影响到后面的同步图形
边连式 ➢具有较好的图形强度和较高的作业效率
选点原则
测站点开阔 无电磁波干扰源
➢15度上空开阔
➢离无线电发射台 距离>200米 ➢离高压线距离>50米
减弱多路径效应的影响
➢观测站附近不应有大面积的幕墙，或 对电磁波反射（或吸收）强烈的物体
≤20
1～10
A级网一般为区域或国家框架网、区域动力学网； B级网为国家大地控制网或地方框架网； C级网为地方控制网和工程控制网； D级网为工程控制网 E级网为测图网。
中海达GPS
创中国GPS第一品牌
(全球定位系统城市测量技术规程 CJJ 73-97)
中海达测绘仪器有限公司
GPS布网形式
观测站应选在交通方便的地方 测点易保存
GPS硬件介绍
一、开、关机 1、开机：按电源键 1秒钟 2、关机：按电源键 3秒钟
GPS工作方式的设置
目的：有的GPS具有多种功能（静态、基站、移动站），做不同的功能就要
做相应的设置
特性：默认上次设置
操作步骤
1、在开机状态下 2、按F键等卫星灯、接收灯、状态灯同时闪2次后松开 3、再按F键N次，卫星灯、接收灯、状态灯三灯状态不同,
卫星灯：常亮，则锁定卫星（一般情况） 慢闪（1次/秒），则没有锁定卫星（一般情况） 常亮过程中闪N次（N次/半分钟），则表示琐定了N颗卫星
GPS工作方式不同，接收灯和状态灯状态不同
静态方式 接收灯：不亮 状态灯：根据设置的采样间隔闪
基准站方式（电台）
基准站方式（GPRS）
➢动态定位 ➢静态定位
GPS控制测量优点
定位精度高 观测时间短 测站间无须通视 可提供三维坐标 操作简便 全天候作业
坐标系统
坐标系的分类 GPS测量中常用的坐标系统 坐标系统的转换方法
➢空间直角坐标系 ➢空间大地坐标系 ➢平面直角坐标系
➢WGS-84坐标系 ➢北京-54年坐标系 ➢西安-80年坐标系
对于不同等级的GPS网，有下列的精度要求：
(全球定位系统（GPS）测量规范 GB/T 18314-2001)
测量分类 A B C
固定误差a(mm) ≤5 ≤8 ≤10
比例误差b(ppm) ≤0.1 ≤1 ≤5
相邻点距离(km) 100～2000 15～250 5～40
D
≤10
≤10
2～15
E
≤10
五个监控站
除了主控站外，其它位于夏威夷、阿松森群岛、迭哥伽西亚、卡瓦加兰， 监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态；
三个注入站
位于阿松森群岛、迭哥伽西亚、卡瓦加兰，注入站的作用是将主控站计 算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去。
地面监控部分
GPS接收机 数据处理软件 相应的用户设备
➢接收机钟差 ➢接收机天线相位中心偏差 ➢接收机软件和硬件造成的误差
其它因素
➢GPS控制部分人为的影响 ➢数据处理软件的影响
GPS定位方法
根据定位所采用的观测值
➢伪距定位 ➢载波相位定位
根据定位的模式 根据获取定位结果的时间
➢绝对定位 ➢相对定位
➢实时定位 ➢非实时定位
根据定位时接收机的运动状态
➢七参数转换法 （布尔沙模型）
➢四参数法
技术设计
项目来源
➢介绍项目的来源、性质
测区概况 工程概况
➢介绍测区的地理位置、气候、人文、经济发展状况、交通条 件、通讯条件等
➢介绍工程的目的、作用、要求、GPS网等级（精度）、完成时间等
技术依据
➢介绍作业所依据的测量规范、工程规范、行业标准等
GPS的发展由来
1957年10月世界上第一颗人造卫星发射 成功
1958~1964年美国研究建立完成为舰艇 导航服务的卫星系统,既“子午卫星系统”
1973~1994年美国研究建立完成GPS （Global Positioning System）即全球定 位系统
GPS的组成
空间星座部分 地面监控部分 用户设备部分
➢接收GPS卫星所发出的信号，利用这些信号 进行导航定位等工作。
GPS定位原理
简单的说，GPS定位原理是空间距离后方交会
GPS定位的误差源

与GPS卫星有关的因素
➢卫星星历误差 ➢卫星钟差
➢卫星信号发射天线相位中心偏差

与传播途径有关的因素
➢电离层延迟 ➢对流层延迟
➢多路径效应
与接收机有关的因素