gps在工程测量中的应用

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1、GPS在工程测量中的应用GPS技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了应用，并在军事交通、通信、资源、管理等领域展开了研究并得到了广泛应用。本文探讨了GPS在工程测量中的应用。关键词：GPS；工程测量；原理；应用GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航系统，它具有全能性全球性、全天候、连续性和实时性的精密导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。因此，GPS技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了应用，并在军事交通、通信、资源、管理等领域展开了研究并得到了广泛应用。一、GPS的

2、内容我们知道，GPS主要氛围三个部分。分别是空间卫星、地面控制、用户。其系统服务的内容从刚开始的导航扩展到了工程测绘中，完成了一次技术的变革。从上世纪的八十年代开始，我国就在加紧GPS方面的研究工作，特别是接收机的研究，投入了大量的人力和物力。而且，全球的航天技术飞速发展，在地球轨道运行的人造卫星逐渐增多。这就让GPS接收机的应用和研究非常普遍。也就是说，在航天业的发展，让GPS技术的研究进入了一个新的时代，不仅得到了快速的推动，技术也逐渐成熟。（一）空间卫星的部分GPS的空间部分与卫星的联系紧密。一共有二十四颗卫星，它们具有多个不同的轨道平面。这些轨道

3、中都分布有三到四颗卫星。在不同的轨道中，其平面的夹角为六十度。并且跟赤道平面的夹角为五十五度。轨道跟地球的距离为两万千米。这样分布卫星的好处在于能够让同一时刻都有四颗或者更多的卫星来对地球控制点进行探测。这种控制点的探测是任意方位的，具有实时性。（二）地面控制部分地面控制部分是GPS的重点。这是相对于空间卫星部分而言的。其主要包括主控站、注入站、监测站三个部分。地面监控的目的是确保GPS的正常运行。维护其在运行过程中发生的状况，并进行合理地调控，将出现的情况进行研究和分析。并且，在进行数据检测和卫星时间的计算时，需要对卫星运行的误差进行监控并进行修正。对

4、于修正后的数据信息，需要进行汇编后合成数字信息，并在卫星的相关设备中进行反馈。基于原子钟系统。对GPS的运行和工作进行实时监控和高度的维护。（三）用户这里用户的概念是相对于GPS而言的。指的是服务整体。简单的说就是接收机的授时、定位。因此，其主要对象就是接收机。总的来说，主机、电源、天线，这些部分构成了用户的主体。而用户的核心就是主机。其目的就是通过一定的程序来对卫星的定位、信息的收集和处理，并进行设备检查。检查结果与鼓掌排查工作相结合。相当于全自动管理。即在监测到相关的信号后，在内部计算卫星与天线单元的距离。然后根据时间与距离的关系，确定卫星的轨道等相

5、关导航数据。最后，计算机根据导航数据来得出用户的相关信息。二、GPS测量的基本原理GPS定位原理,类似于传统的后方交会,如果在需要的位置某点P架设GPS接收机,在某一时刻同时接收3颗GPS卫星所发射的信号,即测得卫星到测站点的几何距离,就可根据后方交会原理确定出测站点的三维坐标。GPS卫星发射测距信号和导航电文,导航电文中含有卫星的位置信息,用户用GPS接收机在某一时刻ti同时接收三颗以上的GPS卫星信号,测录出测站点(接收机天线中心)P至三颗以上GPS卫星的距离并解算出该时刻GPS卫星的空间坐标,据此利用距离交会法解算出测站P的位置,设在时刻ti在测站

6、P用GPS接收机同时测得P点至三颗GPS卫星s1,s2,s3的距离分别为s1,s2,s3,通过GPS电文解译出该时刻三颗GPS卫星的三维坐标为(Xi,Yi,Zi),j=1,2,3用距离交会的方法求解P点的三维坐标。在GPS定位中,GPS卫星是高速运动的卫星,其坐标值随时间在快速变化着,需要实时地由GPS卫星信号测出测站至卫星之间的距离,实时地测出卫星的导航电文解算出卫星的坐标值并进行测站点的定位,根据其运动状态可以将GPS定位分为静态定位和动态定位,根据对GPS信号的不同观测量,可以区分两种定位方法:a.伪距定位法,用GPS卫星的伪噪声编码信号,测定接收

7、机到GPS卫星的距离。b.载波相位测量,通过测量载波相位而求得接收机到GPS卫星的距离。三、GPS在工程测量中的应用（一）GPS测量技术在公路测量的应用常规静态GPS测量方式已在公路工程测量中普遍应用。用GPS静态或快速静态方法建立沿线总体控制测量，为勘测阶段测绘带状地图，路线平面、纵面测量提供依据。当施工阶段为桥梁时，隧道施工建立施工控X；在公路工程中的应用主要在：公路勘测、施工放样、监理和GIS前端数据采集等方面，提高了工作效率的同时也产生了经济效益。GPS在公路勘测中的广泛应用，对高等级公路的勘测手段和作业方法产生了革命性的变化，勘测精度和勘测效率

8、都有极大的提高。随着实时动态测量技术（GPS-RTK）的发展，实时动态测量技术在