静态gps测量基本原理

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1、§1.1静态GPS测量概述GPS测量工作与经典大地测量工作相类似，按其性质可分为外业和内业两大部分。其中：外业工作主要包括选点(即观测站址的选择)、建立观测标志、野外观测作业以及成果质量检核等；内业工作主要包括GPS测量的技术设计、测后数据处理以及技术总结等。如果按照GPS测量实施的工作程序，则大体可分为这样几个阶段：技术设计、选点与建立标志、外业观测、成果检核与处理。GPS测量是一项技术复杂、要求严格、耗费较大的工作，对这项工作总的原则是，在满足用户要求的情况下，尽可能地减少经费、时间和人力的消耗。因此，对其各阶段的工作都要精心

2、设计和实施。§1.2作业模式GPS测量的作业模式是指利用GPS定位技术，确定观测站之间相对位置所采用的作业方式。它主要由GPS接收设备的软件和硬件来决定。不同的作业模式其作业的方法和观测时间亦有所不同，因此亦有不同的应用范围。HD8200X静态机主要是用作控制测量用，采取的是静态载波相位相对定位模式。下面简单介绍HD8200X静态机的测量模式。静态相对定位模式:一、作业方法：采用两台（或两台以上）中海达HD8200X静态机，分别安置在一条（或数条）基线的端点，根据基线长度和要求的精度，按HD8200X静态机外业的要求同步观测四颗以

3、上的卫星数时段，时段从30分钟至几个小时不等。二、定位精度：基线测量的精度可达±（5mm＋1×10-6D），D为基线长度，以公里计。三、作业要求：采取这种作业模式所观测的独立基线边，应构成闭合图形（如三角形、多边形），以利于观测成果的检核，增强网的强度，提高成果的可靠性和精确性。四、适用范围：建立国家大地控制网（二等或二等以下）；建立精密工程控制网，如桥梁测量、隧道测量等；建立各种加密控制网，如城市测量、图根点测量、道路测量、勘界测量等。观测中至少跟踪四颗卫星，同时基线边长一般不要超过15公里。五、作业范围：控制测量及其加密；工程

4、测量、勘界测量；地籍测量及碎部测量等。§1.3GPS网的技术设计GPS网的技术设计是GPS测量工作实施的第一步，是一项基础性工作。这项工作应根据GPS网的用途和用户的要求来进行，其主要内容包括精度指标的确定，GPS网的图形设计和GPS网的基准设计。§1.3.1测量的精度标准对GPS网的精度要求，主要取决于GPS网的用途。精度指标通常均以GPS网中相邻点之间的距离误差来表示，其形式为（1-1）其中，——GPS网中相邻点间的距离误差(mm)；——与接收设备有关的常量误差(mm)；——比例误差(ppm)；——相邻点间的距离(km)。根据

5、GPS网的不同用途，其精度可划分为如表1—1所列的五类标准。在GPS网总体设计中，精度指标是比较重要的参数，它的数值将直接影响GPS网的布设方案、观测数据的处理以及作业的时间和经费。在实际设计工作中，用户可根据所作控制的实际需要和可能，合理地制定。既不能制定过低而影响网的精度，也不必要盲目追求过高的精度造成不必要的支出。不同级别GPS网的精度标准表1-1类别测量类型常量误差（mm）比例误差（ppm）A地壳形变测量或国家高精度GPS网≤5≤0.1B国家基本控制测量≤3≤1C控制网加密，城市测量，工程测量≤10≤5D控制网加密，城市测

6、量，工程测量≤10≤10E控制网加密，城市测量，工程测量≤10≤20§1.3.2GPS网的图形设计GPS网的图形设计虽然主要决定于用户的要求，但是经费、时间和人为的消耗以及所需接收设备的类型、数量和后勤保障条件等，也都与GPS网的设计有关。对此应当充分加以顾及，以期在满足用户要求的条件下尽量减少消耗。为了满足用户的要求，设计的一般原则是：①GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如三角形、多边形或附合线路，以增加检核条件，提高网的可靠性。②GPS网点应尽量与原有地面控制网点相重合。重合点一般不应少于3个（不足时应联测）且在网中

7、应分布均匀，以便可靠地确定GPS网与地面网之间的转换参数。③GPS网点应考虑与水准点相重合，而非重合点一般应根据要求以水准测量方法(或相当精度的方法)进行联测，或在网中设一定密度的水准联测点，以便为大地水准面的研究提供资料。④为了便于观测和水准联测，GPS网点一般应设在视野开阔和容易到达的地方。⑤为了便于用经典方法联测或扩展，可在GPS网点附近布设一通视良好的方位点，以建立联测方向。方位点与观测站的距离，一般应大干300米。根据GPS测量的不同用途，GPS网的独立观测边均应构成一定的几何图形。图形的基本形式如下：1.三角形网GPS

8、网中的三角形边由独立观测边组成。根据经典测量可知，这种图形的几何图形几何结构强，具有良好的自检能力，能够有效的发现观测成果的粗差，以保障网的可靠性。同时，经平差后网中相邻点间基线向量的精度分布均匀。但其观测工作量较大，尤其当接收机的数量较少时，将使