gps在内河航道控制测量中应用

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1、第07卷第06期中国水运Vol.7No.062007年06月ChinaWaterTransportJune2007GPS在内河航道控制测量中的应用李永胜摘要：GPS（GlobalPositioningSystem)全球定位系统是美国研制并在1994年投入使用的卫星导航与定位系统。其应用技术已遍及国民经济的各个领域。在测量领域，GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面。本文将以信阳市的淮河航道控制测量项目为例，概略叙述GPS系统在内河航道控制测量中的应用。关键词：GPS定位系统航道控制测量应用中图分类号：U666.13

2、4文献标识码：A文章编号：1006-7973（2007）06-0038-02一、概述无需接线，使用4h以上；5次/秒的快速位置更新，可靠的GPS全球定位系统（GlobalPositioningSystem)在内卫星"超跟踪"技术；新型于薄式控制器，4M或10M的河航道工程测量中的应用，在最近的两年得到了迅速推广，PCMCIA数据存储卡;测量精度：静态测量5mmlppm；这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续RTK测量10mm十1ppm（平面）；20mm十1ppm(高提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。程）。这些技术指标

3、充分的满足了控制测量的精度要求。我们先了解一下GPS系统的组成，工作原理以及在测量领域2．GPS的工作原理的应用特点。GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。1．GPS系统的组成在需要的位置P点架设GPS接收机，在某一时刻ti同时接GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部收了3颗(A、B、C)以上的GPS卫星所发出的导航电文，通分组成，除此之外，测量用户当然还应有卫星接收设备。过一系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS（1）空间卫星群GPS的空间卫星群由24颗高约20卫星的距离SAP、SBP、SCP，同样通过接收卫星星

4、历可获万公里的GPS卫星群组成，并均匀分布在6个轨道面上，各得该时刻这些卫星在空间的位置(三维坐标)。从而用距离交会oo平面之间交角为60，轨道和地球赤道的倾角为55，卫星的的方法求得P点的维坐标(Xp,Yp，Zp)，其数学式为：轨道运行周期为11小时58分，这样可以保证在任何时间和SAP2=[(Xp-XA)2(Yp-YA)2(ZpZA)2]任何地点地平线以上可以接收4到11颗GPS卫星发送出的SBP2=[(Xp-XB)2(Yp-YB)2(ZpZB)2]信号。SCP2=[(Xp-XC)2(Yp-YC)2(ZpZC)2]（2）GPS的地面控制系统GPS

5、的地面控制系统包括式中(XA，YA，ZA),(XB，YB，ZB),(XC，YC，ZC)分一个主控站、三个注入站和五个监测站，主控站的作用是根别为卫星A，B，C在时刻ti的空间直角坐标。在GPS测量据各监控站对GPS的观测数据计算卫星的星历和卫星钟的中通常采用两类坐标系统，一类是在空间固定的坐标系统，另改正参数等并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；同时一类是与地球体相固联的坐标系统，称地固坐标系统，我们在还对卫星进行控制，向卫星发布指令，调度备用卫星等。监航道工程控制测量中常用地固坐标系统。（如：WGS-84世控站的作用是接收卫星信号，监测卫星工作状

6、态。注入站的界大地坐标系和1980年西安大地坐标系。）在实际使用中需作用是将主控站计算的数据注入到卫星中去。GPS地面控制要根据坐标系统间的转换参数进行坐标系统的变换，来求出所系统主要设立在大西洋、印度洋、太平洋和美国本土。使用的坐标系统的坐标。这样更有利于表达地面控制点的位置（3）GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及和处理GPS观测成果，因此在测量中被得到了广泛的应用。相应的用户设备如计算机、气象仪器等组成，其作用是接收二、GPS测量的技术特点GPS卫星发出的信号，利用信号进行导航定位等。在测量领相对于常规的测量方法来讲，GPS测量有以下

7、特点：域，随着现代的科学技术的发展，体积小、重量轻便于携带1．测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的的GPS定位装置和高精度的技术指标为工程测量带来了极难题。GPS这一特点，使得选点更加灵活方便。但测站上空大的方便。例如：我们在控制测量中使用的天宝（Trimble）必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。4800GPS测地型接收机其技术指标为：2．定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为双频主机、天线，RTK电台一体化；独特的电池设计、5mm1ppm，而红外仪标称精度为5mm5ppm，GPS测收稿日期：2007-4-14作者简介：李永胜

8、信阳市航务管理局第06期李永胜：GPS在内河航道控制测量中的应用39量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，G