(60)--6.4.3 GPS控制测量测量学.ppt
规规 格格 严严 格格 功功 夫夫 到到 家家6.4.3 GPSGPS控制测量控制测量全球定位系统全球定位系统全球卫星定位系统有美国的全球卫星定位系统有美国的GPS 24颗颗卫星，俄罗斯的卫星，俄罗斯的“格洛纳斯格洛纳斯”（GLONASS）30颗卫星；欧洲的颗卫星；欧洲的“伽利略伽利略”（GALILEO）30颗卫星；我颗卫星；我国的国的“北斗北斗”系统，系统，35颗卫星。颗卫星。规规 格格 严严 格格 功功 夫夫 到到 家家6.4.3 GPSGPS控制测量控制测量构成构成规规 格格 严严 格格 功功 夫夫 到到 家家6.4.3 GPSGPS控制测量控制测量定位原理定位原理GPS定位原理定位原理规规 格格 严严 格格 功功 夫夫 到到 家家6.4.3 GPSGPS控制测量控制测量交会定点交会定点(X1,Y1,Z1)(X2,Y2,Z2)(X3,Y3,Z3)(X,Y,Z)在测站点在测站点P处，用处，用GPS接收机同时测得测站点接收机同时测得测站点P至至三颗卫星的距离三颗卫星的距离s1、s2、s3，三维坐标三维坐标(X1,Y1,Z1)、(X2,Y2,Z2)、(X3,Y3,Z3)，根据接收到的各卫星的导，根据接收到的各卫星的导航电文解算出该时刻各卫星的（航电文解算出该时刻各卫星的（Xj,Yj,Zj），），j=1,2,3。则可建立以下观测方程：。则可建立以下观测方程：经解算，得出测站点经解算，得出测站点P的三维坐标（的三维坐标（X,Y,Z）规规 格格 严严 格格 功功 夫夫 到到 家家6.4.3 GPSGPS控制测量控制测量基本形式基本形式GPS网网图形的基本形式图形的基本形式三角网三角网环形网环形网星形网星形网规规 格格 严严 格格 功功 夫夫 到到 家家6.4.3 GPSGPS控制测量控制测量GPSGPS网网网布设的要求网布设的要求要求要求（1 1）有足够的检核条件：）有足够的检核条件：基线应构成同步环、异步环，具有一定数量的重复基线。基线应构成同步环、异步环，具有一定数量的重复基线。（2 2）GPSGPS网与地面网应有一定数量的重合点。网与地面网应有一定数量的重合点。（3 3）点位要避开产生多路径效应和电磁干扰的地区。）点位要避开产生多路径效应和电磁干扰的地区。（4 4）GPSGPS测量规范其它要求。测量规范其它要求。规规 格格 严严 格格 功功 夫夫 到到 家家6.4.3 GPSGPS控制测量控制测量经典静态经典静态静态相对定位静态相对定位经典静态经典静态作作业业方方法法：采采用用两两台台以以上上GPSGPS接接收收机机，分分别别安安置置在在待待测测基基线线的的两两端端点点上上，同同步步观观测测4 4颗颗以以上上卫卫星星，根根据据基基线线长长度度和和精精度度要要求求每每时时段长一般为段长一般为1 1 3 3小时。小时。多台接收机（多台接收机（22）同时观测可消除减弱卫星钟差、接收机钟差、卫星轨道误差等）同时观测可消除减弱卫星钟差、接收机钟差、卫星轨道误差等公共误差。公共误差。BA A定位精度：基线的相对定位精度可达到定位精度：基线的相对定位精度可达到5mm+1ppm*D5mm+1ppm*D，D D为基线长度，以公里计。为基线长度，以公里计。特特点点：网网的的布布设设形形式式可可采采用用三三角角形形网网、环环形形网网，有有利利于于观观测测成成果果的的检检核核，增增加加网网的图形强度，提高观测成果的可靠性和精度。的图形强度，提高观测成果的可靠性和精度。适适用用范范围围：建建立立地地壳壳监监测测和和大大型型工工程程的的变变形形监监测测网网；建建立立国国家家或或地地方方大大地地控控制制网网；建立精密工程测量控制网等。建立精密工程测量控制网等。规规 格格 严严 格格 功功 夫夫 到到 家家6.4.3 GPSGPS控制测量控制测量静态相对定位静态相对定位快速静态快速静态快速静态快速静态作业方法：在测区的中部选择一个基准站，安置一台作业方法：在测区的中部选择一个基准站，安置一台GPSGPS接收机，接收机，连续跟踪所有可见卫星；另一台连续跟踪所有可见卫星；另一台GPSGPS接收机依次到周围各点流动接收机依次到周围各点流动设站，并静止观测数分钟。设站，并静止观测数分钟。精度：流动站相对于基准站的基线向量中误差为精度：流动站相对于基准站的基线向量中误差为5mm+1ppm*D 5mm+1ppm*D。特点：用于流动站测量的接收机，在流动站之间移动的过程中，特点：用于流动站测量的接收机，在流动站之间移动的过程中，不必保持对所有卫星的连续跟踪，但在观测时应确保有不必保持对所有卫星的连续跟踪，但在观测时应确保有5 5颗以上颗以上卫星可供观测，要求流动站与基准站之间不超过卫星可供观测，要求流动站与基准站之间不超过2020公里。该作业公里。该作业模式测量速度快、精度高，但直接观测边不能构成闭合环，可靠模式测量速度快、精度高，但直接观测边不能构成闭合环，可靠性较差。性较差。适用范围：小范围控制测量、工程测量、地籍测量、碎部测量等。适用范围：小范围控制测量、工程测量、地籍测量、碎部测量等。规规 格格 严严 格格 功功 夫夫 到到 家家6.4.3 GPSGPS控制测量控制测量数据内业处理数据内业处理静态相对定位静态相对定位数据内业处理数据内业处理01数据下载。数据下载。基线向量的解算。基线向量的解算。三维自由网平差三维自由网平差或约束平差。或约束平差。0203坐标转换。坐标转换。04规规 格格 严严 格格 功功 夫夫 到到 家家6.4.3 GPSGPS控制测量控制测量CORS定位模式定位模式CORS(Continuously Operating Reference Stations)定位技术：定位技术：利用多基站网络利用多基站网络RTK技术建立的连续运行技术建立的连续运行(卫星定位服务卫星定位服务)参考站参考站区域内有一定数量、均匀分布、长期连续运行的区域内有一定数量、均匀分布、长期连续运行的GPS参考站，参考站，CORS服务系统根据服务系统根据用户的要求，通过数据处理系统选取合适的基站，对用户所在位置点坐标进行平差、计用户的要求，通过数据处理系统选取合适的基站，对用户所在位置点坐标进行平差、计算，输送国际通用格式的基准站站点坐标和算，输送国际通用格式的基准站站点坐标和GPS测量数据，来满足各类不同行业用户不测量数据，来满足各类不同行业用户不同精度定位、导航的需求。同精度定位、导航的需求。美国，英国，德国，法国，日本等发达国家都先后建立了美国，英国，德国，法国，日本等发达国家都先后建立了CORS系统。我国多城市系统。我国多城市也组建了地方也组建了地方CORS系统，千寻、中国移动、华测、腾讯也发布了自己的系统，千寻、中国移动、华测、腾讯也发布了自己的CORS系统。系统。规规 格格 严严 格格 功功 夫夫 到到 家家6.4.3 GPSGPS控制测量控制测量（1 1）CORSCORS系统系统组成：组成：基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统。系统、用户应用系统。（2 2）作业方法：同时在用户开始工作前）作业方法：同时在用户开始工作前,先向数据中心发送一个概略坐标先向数据中心发送一个概略坐标,数据中心数据中心根据这个位置确定一组最佳基准站根据这个位置确定一组最佳基准站,并根据这些站发来的信息并根据这些站发来的信息,整体改正整体改正GNSSGNSS的轨道误的轨道误差差,以及电离层、对流层和大气折射引起的误差以及电离层、对流层和大气折射引起的误差,将高精度的差分信号传给用户。将高精度的差分信号传给用户。CORS定位模式定位模式（3 3）精度：精度：毫米级定位毫米级定位1cm1cm。（4 4）特点：该作业模式测量速度快、精度高，但会受到手机信号的影响，无信号时特点：该作业模式测量速度快、精度高，但会受到手机信号的影响，无信号时得不到固定解，测区需要在基准站有效覆盖范围内得不到固定解，测区需要在基准站有效覆盖范围内,通常要求小于通常要求小于100km100km。（5 5）适用范围：控制网加密、工程测量、地籍测量、碎部测量等。）适用范围：控制网加密、工程测量、地籍测量、碎部测量等。规规 格格 严严 格格 功功 夫夫 到到 家家6.4.3 GPSGPS控制测量控制测量（6 6）CORSCORS的优势的优势用用户户无无需需建建立立基基准准站站,节节约约经经费费；只只需需带带移移动动站站，便便于于操操作作和和携携带带；用用户户与与基基准准站站距距离离可可扩扩至至上上百百公公里里；减减少少误误差差源源,使使改改正正信信息息的的可可靠靠性性和和精精度度大大幅幅改改善善，点点位误差均匀位误差均匀。削减误差的方法是利用削减误差的方法是利用差分差分信号信号，在移动站旁边建立一个虚在移动站旁边建立一个虚拟参考站拟参考站,从而保证了用户的精度。从而保证了用户的精度。CORS定位模式定位模式规规 格格 严严 格格 功功 夫夫 到到 家家6.4.3 GPSGPS控制测量控制测量（7 7）CORSCORS的缺点的缺点如如果果测测区区通通信信网网络络覆覆盖盖不不合合理理,出出现现手手机机信信号号不不稳稳定定或或无无法法联联网网,将将影影响响初初始始化化时时间间,甚甚至至无无法法得得到到固固定定解解；测测区区必必须须在在基基准准站站有有效效覆覆盖盖范范围围内内（通通常常需需要要在在离离基基准准站站100km100km范范围围内内作作业业）,超超过过范范围围就就可可能导致无法获得固定解。能导致无法获得固定解。CORS定位模式定位模式
