静态gps的原理探讨与研制

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1、目录第一章概述……………………………………………………..1第二章静态GPS的基本原理………………………………….….3第一节静态GPS的组成情况……………………………....3第二节美国的限制性政策与用户的措施…………….……5第三节GPS相对定位原理……………………….…………7第三章NGS-200型GPS接收机简介…………..………………….10第一节NGS-200型GPS接收机的系统组成………………10第二节性能及指标…………………………………….…….11第四章用静态GPS进行控制测量………………………………….12第一节概述………………………………….………

2、………12第二节GPS网的优化设计……………………..………………13第三节选点……………………..………………………………18第四节观测工作………………..………………………………19第五节数据处理…………………..……………………………20第五章GPS测量的误差来源及其影响…………...………………..33第一节GPS测量误差分类……………………...……………33第二节消除、削弱误差影响的措施…………………………39后记………………………………………………..…………………..41参考文献……………………………………….…………………………4141第一章概述全球定

3、位系统（GlobalPositioningsystem—GPS），是随着现代科学技术的迅速发展，而建立起来的新一代精密卫星定位系统。1957年10月，世界上第一颗人造卫星的成功发射，使得空间科学得以迅速发展，人类进入了一个崭新的时代。为了满足军事部门和民用部门，对连续实时和三维导航的迫切要求，1973年美国国防部便开始组织海路空三军，共同研究建立了新一代卫星系统的计划。这就是目前所称的“授时与测距导航系统/全球定位系统”（NavigationSystemTimingandRanging/GlobalPositioningSystem-NAVSTAR/GPS），通常称为“

4、全球定位系统”（GPS）。该系统是由美国国防部出资100亿元开发的一种无线电导航系统，具有高精度、全天候、全球覆盖能力，将于本世纪末取代所有的其他无线电导航系统。现在GPS系统的全部24颗卫星已部署完毕，整个系统已投入运行，美国政府已应允，GPS系统将在相当长的一段时间里免费供全世界的用户使用。正如人们所说：“GPS的应用，仅受人们的想象力制约。”GPS自问世以来，已充分显示了其在无线电导航、定位领域的霸主地位。海湾战争中，GPS为美国及其盟军以极少的代价，在短的时间里取得胜利起到了重要作用。许多民用领域也由于GPS的出现而产生了革命性变化：目前，GPS不仅在美国及其盟

5、军的军队中广泛用于导航定位，几乎所有的用户，都被GPS的高精度、全天候、全球覆盖能力、方便灵活、质优价廉所吸引。GPS现已广泛用于航空航海测量、大地测量、遥感、石油勘探、地震测量、野外救生、探险、防火等领域。我国的GPS应用发展势头猛进，在短短几年内，GPS在我国的应用以由少数的几家科研单位和军用部门扩展到民用领域，GPS的广泛应用已改变了人类的生活方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济效益。可以说GPS应用前景是广泛的，市场是巨大的。对于经典的测量技术来说，用GPS进行测量的主要特点如下：l观测站之间无须通视。既要保持良好的通视，又要有良好的网形，这一直是在经典测量中

6、实践上难以实现的困难之一。用GPS41测量不要求测站之间相互通视，所以不再需要建标，这一技术可大大减少所需的人力和物力，同时也使点位的选择变的灵活l定位精度高。具有关资料显示，目前在小于50km的基线上，其相对精度可达1-2ppm。l观测时间短。目前，利用经典的静态定位方法，完成一条基线的观测时间根据精度的不同要求，一般需要1-3个小时而现在的快速定位方法的观测时间仅需几分钟。l提供三维坐标。GPS测量，在精确测定观测站平面位置的同时，还可以精确测定观测站的大地高程。l操作简便。GPS测量的自动化很高。在观测中测量员的工作只是安装并开关仪器、量取仪器高等简单工作，大大简

7、化了工作程序。l全天候作业。GPS的测量工作可以在任何时间、任何地点进行观测，不受天气的影响GPS系统的广泛应用，不仅吸引着一些不同行业科学家们的热心研究和开发，而且激起了GPS信号接受机制造商们激烈竞争。对于世界各国的广大用户而言，使用GPS信号的关键设备是能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收机，称之为GPS信号接受机。它已经成为一些电子仪器和测量仪器生产厂家竟相生产的高技术电子产品。目前国际上约有53个厂家生产着172种用途广泛的GPS信号接受机。但由于我国的技术水平很难达到外国的先进水平，所以一直以来在我国测量行业中所使用的都