《GPS测量电子教案》PPT课件

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1、1、原理2、我国GPS测量的常用坐标系3、GPS静态定位在测量中的应用4、南方测绘NG100一体化测量系统5、GPS高程GPS测量教学电子教案7/17/20211《土木工程测量》同济大学出版社第一部分原理1GPS测量的特点2GPS的历史和背景3GPS系统的组成4GPS卫星5GPS地面控制站6GPS用户设备7GPS系统现状8GPS定位原理9GPS测量10小结7/17/20212《土木工程测量》同济大学出版社1GPS测量的特点GPS测量与经典测量方法的对比1：不需要相互通视观测作业不受天气条件的影响网的质量与点位的分布情况无关能达到大地测量所需要的精度水平白天和

2、夜间均可作业经济效益显著7/17/20213《土木工程测量》同济大学出版社(1)GPS测量效率比传统方法有极大的提高(2)无论作大面积控制和局部测量都是理想的仪器(3)价格上具有更强的市场竞争能力(4)任何条件下都有充分把握提供足够的精度GPS测量与经典测量方法的对比2：7/17/20214《土木工程测量》同济大学出版社2GPS的历史和背景GPS是美国军方研制的第二代卫星导航系统(1)全球通用(2)24小时可以定位，测速和授时(3)用户设备成本低廉(4)确保美国军事安全，服务于全球战略(5)导航精度可达10—20m(6)取代现存各种导航系统这种设备可以用来武

3、装战车，舰船和飞机，提高其作战能力，并可广泛用于地面部队，其作用已经在海湾战争中得到充分展示。7/17/20215《土木工程测量》同济大学出版社系统特征NNSSGPS载波频率GHz0.15,0.401.23,1.58卫星高度km100020200卫星数5-621+3卫星周期min1:4711:58卫星钟稳定度10-1110-12GPS与NNSS的主要特征比较7/17/20216《土木工程测量》同济大学出版社系统特征GLONASSGPS载波频率GHz1.61,1.251.23,1.58卫星高度km1910020200卫星数21+321+3卫星周期h11:151

4、1:58卫星钟稳定度10-1110-13GPS与GLONASSS的主要特征比较7/17/20217《土木工程测量》同济大学出版社技术背景(信号组成)：C/A码L1P码和Y码L2防电子欺骗技术(AS)选择性服务政策(SA)*SA技术已经于2000年5月取消7/17/20218《土木工程测量》同济大学出版社3GPS系统的组成全球定位系统(GPS)由三个主要部分组成空间部分：提供星历和时间信息发射伪距和载表信号提供其它辅助信息地面控制部分：中心控制系统实现时间同步跟踪卫星进行定轨用户部分：接收并测卫星信号记录处理数据提供导航定位信息7/17/20219《土木工程测

5、量》同济大学出版社24颗卫星(21+3)6个轨道平面55º轨道倾角2万km轨道高度(地面高度)12小时(恒星时)轨道周期5个多小时出现在地平线以上(每颗星)4GPS卫星目前轨道上实际运行的卫星个数已经超过了32颗7/17/202110《土木工程测量》同济大学出版社5GSP地面控制站一个主控站：科罗拉多•斯必灵司三个注入站：阿松森(Ascencion)迭哥•伽西亚(DiegoGarcia)卡瓦加兰(kwajalein)五个监测站=1个主控站+3个注入站+夏威夷(Hawaii)55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajaleinColora

6、dosprings7/17/202111《土木工程测量》同济大学出版社6GPS用户设备测地型GPS接收机导航型GSP接收机一般情况下无数据输出的记录存储设备(手持机)天线前置放大器电源部分射电部分微处理器数据存器显示控制器供电信号信息命令数据供电，控制供电数据控制7/17/202112《土木工程测量》同济大学出版社8GPS定位原理卫星信号结构基准频率10.23MHZL11575.42MHZC/A码1.023MHZP•码10.23MHZL21227.60MHZP•码10.23MHZ1015412050比特/S卫星信息电文(D码)每颗卫星都发射一系列无线电

7、信号(基准频率ƒ)两种载波(L1和L2)两种码信号(C/A码和P码)一组导航电文(信息码，D码)7/17/202113《土木工程测量》同济大学出版社L1载波相位观测值L2载波相位观测值调制在L1上的C/A-code伪距调制在L2上的P-code伪距Dopple(多普勒)观测值7/17/202114《土木工程测量》同济大学出版社对卫星进行测距GPS定位的各种常用观测量接收机对跟踪的每一颗卫星进行测距地心SiPijPjriRjRj=ri+Pij有关各观测量及已知数据如下：r—为已知的卫地矢量P—为观测量(伪距)R—为未知的测站点位矢量7/17/202115《土

8、木工程测量》同济大学出版社距离观测值的计算接收机至卫