GPS的基本知识.ppt
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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实时动态定位》课件
航空导航
GPS技术广泛应用于飞机导航系统，确保飞 机在飞行过程中准确定位。
车辆导航
GPS导航系统在汽车领域普遍应用，提供实 时交通信息和路线导航。
结论
GPS实时动态定位的优势和未来发展趋势
GPS实时动态定位提供了精确的定位和导航服务，未来 有望在交通、物流和智能城市等领域发挥更大作用。
GPS实时动态定位在现代生活中的应用前景
软件系统
实时动态定位系统需要软件来解析和处理卫星信号，计算出定位结果，并提供导航服务。
实时性能测试
为了确保实时动态定位系统的准确性和可靠性，需要进行实时性能测试，验证系统的运行效 果。
实时动态定位应用
1
船舶导航
2
船舶使用GPS系统进行导航，提高航行安全
性和减少事故风险。
3
个人定位服务
4
GPS技术还可用于个人定位服务，如手机定 位和社交媒体定位功能。
《GPS实时动态定位》
这个PPT课件将向您介绍实时动态定位的基本原理和应用。通过精彩的图片和 详细的解释，帮助您了解GPS技术在现代生活中的重要性和广统的缩写，它能够提供全球范围内的实时定位和导 航服务。本节将简要介绍GPS技术的基本原理和实时动态定位的定义和意义。
GPS技术的广泛应用将极大地改变我们的生活方式，为 我们的出行和工作带来更大的便利。
GPS基本原理
1 卫星轨道和数目
GPS系统由一组卫星组成，它们分布在地球轨道上，并通过接收和发送信号来实现定位功 能。
2 GPS接收原理
GPS接收器接收卫星发出的信号，并根据信号的延迟和频率变化来计算出自身的位置。
3 GPS数据处理原理
接收到的GPS信号被处理，并与地图和其他数据进行比对，从而确定准确的位置信息。
《Gps测量基础》课件
GPS数据处理算法
使用算法对GPS数据进行分析和 处理，提取有用的信息。
GPS数据处理流程
将采集到的GPS数据进行清理、 筛选、转换和分析。
GPS应用
1
GPS在地图制图中的应用
GPS技术可以帮助绘制精确的地图，并提供导航和定位功能。
2
GPS在导航系统中的应用
GPS导航系统可用于车辆导航、船舶导航等领域，方便用户准确到达目的地。
3
GPS在军事与航海中的应用
军事和航海领域利用GPS技术进行定位、导航和目标追踪等操作。
GPS未来发展
GPS技术发展概述
未来GPS技术将更加精确、智能 化，能够应对更多复杂的定位需 求。
GPS技术趋势展望
新的GPS技术趋势包括增强导航 功能、室内定位、自动驾驶和无 人机等。
GPS行业前景预测
GPS技术将在交通、通信、军事 等领域继续发挥重要作用，有着 广阔的应用前景。
《Gps测量基础》PPT课 件
欢迎来到《Gps测量基础》PPT课件，本课程将带您深入了解GPS测量的基本原 理、应用和未来发展。准备好开始您的GPS之旅吧！
GPS概述
GPS定义
全球定位系统（GPS）是一种 基于卫星导航的技术，用于 确定地球上任意位置的地理 坐标。
GPS分类
GPS可以分为无差分GPS和差 分GPS，差分GPS在测量精度 上比无差分GPS更高。
总结
GPS测量基础知识的重 要性
深入了解GPS的基础知识对于 正确应用和解读GPS数据至关 重要。
GPS的应用前景
GPS技术在各个领域的应用将 带来更多便利和创新。
GPS在未来的发展方向
GPS技术将不断发展，并与其 他技术相结合，为我们带来 更强大的定位和导航能力。
《GPS基本原理培训》课件
《GPS基本原理培训》 PPT课件
GPS是全球定位系统的缩写，是一项基于卫星导航的技术。本课程将介绍 GPS的基本原理、定位系统以及技术发展趋势。欢迎大家来了解这一重要的 技术。
GPS基础知识
GPS定义及历史
GPS是全球定位系统的缩写，是一种基于卫星导航的技术。GPS系统的发展历程。
GPS构成要素
结束语
1 GPS是一项重要的技术
GPS在现代社会中扮演着重要角色，帮助我们实现准确定位和导航。
2 GPS已成为我们生活中不可或缺的一部分
GPS技术已经深入到我们的日常生活，并改变了我们的出行方式。
3 期待GPS技术未来的够发展出更多应用和创新。
GPS应用场景
1. 汽车导航 2. 航空航海 3. 军事防卫
GPS技术发展趋势
1
GPS技术发展历程
GPS技术经历了不断的发展和创新，成为现代导航领域的重要技术之一。
2
GPS技术发展趋势
GPS技术将继续向更高精度、更广泛应用等方向发展。
3
GPS未来应用前景
GPS技术在智能交通、物流管理等领域有着广阔的应用前景。
GPS系统包括卫星、接收机和天线。这些构成要素相互配合，实现定位功能。
GPS工作原理
GPS系统通过定位原理、信号传播和卫星轨道等实现定位功能。
GPS定位系统
GPS定位模式
1. 单点定位 2. 差分定位 3. 精密定位
GPS定位误差及影 响因素
1. 定位误差来源 2. 天气、地形、信号干
扰等影响因素
GPS是全球定位系统的缩写，是一项基于卫星导航的技术。本课程将介绍 GPS的基本原理、定位系统以及技术发展趋势。欢迎大家来了解这一重要的 技术。
GPS基础知识
GPS定义及历史
GPS是全球定位系统的缩写，是一种基于卫星导航的技术。GPS系统的发展历程。
GPS构成要素
结束语
1 GPS是一项重要的技术
GPS在现代社会中扮演着重要角色，帮助我们实现准确定位和导航。
2 GPS已成为我们生活中不可或缺的一部分
GPS技术已经深入到我们的日常生活，并改变了我们的出行方式。
3 期待GPS技术未来的够发展出更多应用和创新。
GPS应用场景
1. 汽车导航 2. 航空航海 3. 军事防卫
GPS技术发展趋势
1
GPS技术发展历程
GPS技术经历了不断的发展和创新，成为现代导航领域的重要技术之一。
2
GPS技术发展趋势
GPS技术将继续向更高精度、更广泛应用等方向发展。
3
GPS未来应用前景
GPS技术在智能交通、物流管理等领域有着广阔的应用前景。
GPS系统包括卫星、接收机和天线。这些构成要素相互配合，实现定位功能。
GPS工作原理
GPS系统通过定位原理、信号传播和卫星轨道等实现定位功能。
GPS定位系统
GPS定位模式
1. 单点定位 2. 差分定位 3. 精密定位
GPS定位误差及影 响因素
1. 定位误差来源 2. 天气、地形、信号干
扰等影响因素
GPS的基本知识ppt课件
(f0=10.23Mz)经倍频和分频产生。154和120倍频后，分别 形成L波段的两个载波频率信号 (L1=1575.42Mz,L2=12227.60Mz), 波 长 分 别 为 19.03cm 和 24.42cm。
• 调制在L载波上的信号包括的C/A码，P码和D码,其中：
• C/A码 (粗码，对应的波长为293.1m)。
(1)选取网中一点的坐标值并加以固定，或给以适当的权； (2)网中的点均不固定，通过自由网伪逆平差或拟稳平差，确 定网的位置基准；
(3)在网中选若干点的坐标值并加以固定； (4)选网中若干点(直至全部点)的坐标值并给以适当的权。
二、外业观测方法
1、外业观测计划设计
(1)编制GPS卫星可见性预报图：利用卫星预报软件，输入测区 中心点概略坐标、作业时间、卫星截止高度角≥15°等，利用不 超过20天的星历文件即可编制卫星预报图。
(2)编制作业调度表：应根据仪器数量、交通工具状况、测区 交通环境及卫星预报状况制定作业调度表。作业表应包括：
• 观测时段(测站上开始接收卫星信号到停止观测，连续工 作的时间段)，注明开、关机时间；
• 测站号、测站名；接收机号、作业员；
二、外业观测方法
1、外业观测计划设计
2、野外观测
野外观测应严格按照GPS测量规范的技术设计要求进行。
3 GPS卫星定位的基本原理
GPS卫星定位原理是测量学中的空间距离交会方法。
S1
SS22：
• 按观测值的不同，分为伪距观测定位 和载波相位测量定位；
• 按使用同步观测的接收机数和定位解算方法来分，有单点定位 (绝对定位)和差分定位(相对定位)； • 根据接收机的运动状态可分为静态定位 和动态定位。
网的图形设计
• 调制在L载波上的信号包括的C/A码，P码和D码,其中：
• C/A码 (粗码，对应的波长为293.1m)。
(1)选取网中一点的坐标值并加以固定，或给以适当的权； (2)网中的点均不固定，通过自由网伪逆平差或拟稳平差，确 定网的位置基准；
(3)在网中选若干点的坐标值并加以固定； (4)选网中若干点(直至全部点)的坐标值并给以适当的权。
二、外业观测方法
1、外业观测计划设计
(1)编制GPS卫星可见性预报图：利用卫星预报软件，输入测区 中心点概略坐标、作业时间、卫星截止高度角≥15°等，利用不 超过20天的星历文件即可编制卫星预报图。
(2)编制作业调度表：应根据仪器数量、交通工具状况、测区 交通环境及卫星预报状况制定作业调度表。作业表应包括：
• 观测时段(测站上开始接收卫星信号到停止观测，连续工 作的时间段)，注明开、关机时间；
• 测站号、测站名；接收机号、作业员；
二、外业观测方法
1、外业观测计划设计
2、野外观测
野外观测应严格按照GPS测量规范的技术设计要求进行。
3 GPS卫星定位的基本原理
GPS卫星定位原理是测量学中的空间距离交会方法。
S1
SS22：
• 按观测值的不同，分为伪距观测定位 和载波相位测量定位；
• 按使用同步观测的接收机数和定位解算方法来分，有单点定位 (绝对定位)和差分定位(相对定位)； • 根据接收机的运动状态可分为静态定位 和动态定位。
网的图形设计
GPS 介绍ppt课件
• 六、GPS模块知名品牌介绍--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------29
• 七、辅助全球卫星定位系统介绍-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------30~37
• 三、GSP接受机分类 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------11~14
•
3.1 按接收机的用途分类
Geosystems（徕卡测量系统）、日本TOPCON（拓普康）公司，国内厂家主要有南方测绘、中海达、华测、科力达等 RTK定位精度：平面±（1cm+1ppm），垂直±（2cm+1ppm）；静态后处理精度：平面±（2.5mm+1ppm），
垂直±（5mm+1ppm）；单机定位精度：1.5m(CEP)；码差分定位精度：0.45m(CEP)。
GPS介绍
制作人：周勇
1
制作日期：2010.11.14
目录
• 一、GPS基础知识简介-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3~9
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图3：GPS信号的结构
二、地面监控部分
? 地面监控系统：由一个主控站、三个注入站 和五个监测站 组
成。
? 主控站作用： 收集各个监测站所测观测值、环境要素等数据
，计算每颗GPS卫星的星历、时钟改正量、状态数据、以及信号 的大气层传播改正，并按一定的形式编制成导航电文，传送到 主控站：此外还控制和监视其余站的工作情况并管理调度GPS卫 星。
? 注入站作用： 将主控站传来的导航电文，分别注入到相应的
GPS卫星中，通过卫星将导航电文传递给地面上的广大用户。
? 导航电文：GPS用户所需要的一项重要信息，通过导航电
文能确定GPS卫星在各时刻的具体位置。
? 监测站主要任务： 为主控站编算导航电文提供原始观测数据
。每个监测站上都有GPS接收机对所见卫星观测，采集环境要素 等数据，经初步处理后发往主控站。
? 调制在L载波上的信号包括的C/A码，P码和D码,其中：
? C/A码 (粗码，对应的波长为293.1m)。
? P码(精码，对应的波长为29.3m)。
? 测距码：粗码和精码；
? D码 为卫星导航电文，数据率为50bps。若测距精度为
波长的百分之一，则 C/A码和P码的测距精度为 2.93m和 0.29m。
频接收机。
所有GPS接收机生产厂家一般都随机提供数据处理软件包， 但其作用是有限的。国际上有一些科研机构为了克服商用数据 处理软件的不足，已经开发研制了多种精密的 GPS数据后处理 软件包。
3 GPS卫星定位的基本原理
GPS卫星定位原理是测量学中的空间距离交会方法。
S1
SS22
S3
S4
GPS接收机
三、用户设备部分
用户要实现利用 GPS进行导航和定位的目的，还需要 GPS接 收机，即用户设备部分。
? 用户设备部分作用：接收GPS卫星发射的信号，获得必要的
导航和定位信息及观测量，经数据处理后获得观测时刻接收机 的位置坐标。
用户设备部分主要由GPS接收机硬件和数据处理软件组成。
? GPS接收机分类方法：较精密的双频接收机，稍为便宜的单
——接收和储存由地面监控站发来的跟踪监 测信息；
——受地面监控站的指令，调整卫星姿态和 启用备用卫星；
——进行必要的数据处理工作；
——通过星载的高精度原子钟提供精密的标 准时间；
——向用户广播GPS信号。
GPS信号
? GPS卫星广播的 GPS信号是定位基础，它由 基准频率
(f0=10.23Mz)经倍频和分频产生。 154和120倍频后，分别 形成L波段的两个载波频率信号 (L1=1575.42Mz,L2=12227.60Mz), 波 长 分 别 为 19.03cm 和 24.42cm。
d) 操作简便：GPS测量自动化程度很高，操作员的主要任务只 是安置并开关仪器，量取仪器高，监视仪器的工作状态等 。接收机自动完成观测工作，如卫星捕获，跟踪观测和记 录等。GPS数据处理也由软件自动完成。
e) 全天候作业：GPS接收机可以在任何地点 (卫星信号不被遮 挡的情况下 )，任何时间连续地进行，一般也不受天气状况 的影响。
Ti
GPS定位方法：
? 按观测值的不同，分为伪距观测定位和载波相位测量定位； ? 按使用同步观测的接收机数和定位解算方法来分，有单点定位 (绝对定位)和差分定位(相对定位)； ? 根据接收机的运动状态可分为静态定位 和动态定位。
? 单点定位确定接收机在世界坐标系(WGS-84)中三维坐标。
? 相对定位确定接收机相对地面上另一参考点的空间基线向量。
第十六章
GPS的基本知识
主要内容
概述 GPS定位系统的组成 GPS卫星定位的基本原理 GPS测量的实施 GPS测量的作业模式
1 概述
全球定位系统(GPS)是“授时、测距导航系统／全球定位系统 Navigation System Timing and Ranging/Global Positioning System的简称。
码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得的距离。
2 GPS定位系统的组成
? GPS定位技术：空中 GPS卫星向地面发射信号，地面用户接 收机实时地连续接收，并计算出接收机位置。
? GPS的组成：(1) GPS卫星星座(空间部分)；(2) 地面监控系统( 地面控制部分)；(3) GPS用户接收机(信号接收处理部分)。
全球定位系统(GPS) 构成示意图
GPS卫星
ห้องสมุดไป่ตู้
相对于经典的测量技术来说，这一新技术的主要特点 如下：
a) 测站之间无需通视：因而不再需要建造觇标，可减少测量 工作经费和时间，同时也使点位的选择变得甚为灵活。
b) 高精度三维定位：GPS可以精确测定测站的平面位置和大地 高。
c) 观测时间短：快速静态相对定位法，观测时间可少至数分钟 ；实时动态定位(RTK) 可提供厘米级的实时三维定位。
? 静态定位时接收机是静止不动的，动态定位是确定安置接收机 的运动平台的三维坐标和速度。
? 绝对定位和相对定位中，均包含静态和动态两种方式。
? 比较有代表性的定位模式，即为伪距单点定位和载波相位相对 定位，其他的定位模式均为依此衍生而来。
一、伪距单点定位
? 伪距 就是卫星到接收机的距离观测量，即由卫星发射的测距
? 该系统是美国从 70年代开始研制，历时 20年，耗资 200亿 美元，于1994年全面建成，具有海、陆、空全方位实时三 维导航与定位能力的新一代卫星无线电导航与定位系统。
? 特点：全球覆盖、全天候、高精度、自动化、实时三维动 态定位、高效益无用户数量限制、应用广泛等。
? 应用：大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导 航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地 球动力学等领域。其应用领域还在不断地拓展，遍及国民 经济各种部门，并逐步深入人们的日常生活。从而给测绘 学科带来了一场深刻的技术革命。
一、空间部分 (GPS卫星星座)
? 共有 24颗GPS工作 卫星构成 GPS卫星星 座。
? 地球上任何地方、 高度角在 15?以上的 空间，可同时观测到 4～12颗卫星 ,卫星分 布在 6个面相对于地 球赤道面倾斜角为 55?的近圆形轨道面 上，高度距地面约 2.02万km。
GPS星座示意图
GPS卫星基本功能 ：