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文档列表
文档介绍
第十章 GPS在控制测量中的应用
[本章提要]
GPS概述
GPS定位原理
GPS控制网的设计
GPS外业观测
GPS数据处理
昆明市连续运行GPS参考站系统
GPS参考站系统在控制测量中的应用
主要讲述GPS定位系统的组成、GPS定位原理、GPS控制网的技术设计和外业观测,GPS数据处理等内容。并结合昆明市GPS连续运行参考站的建立,讲述了运行参考站技术在控制测量中的应用。
[重点与难点]
本章内容是GPS测绘新技术在控制测量中的应用,要掌握GPS定位原理,重点掌握运用GPS建立测量控制网的原理、方法和技术。突出GPS控制网的技术设计、观测方案设计、外业数据采集、GPS数据处理等技能点的学****GPS定位原理和GPS控制网技术设计是本章学****的难点内容。
返回本章首页
GPS概述
全球定位系统(Global Positioning System——GPS)是一种定时和测距的空间交会定点的导航系统,可以向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。
2. 系统组成
GPS系统包括三大部分:地面控制部分;空间部分;用户分。
地面控制部分:地面控制部分:主控站、监控站和注入站。
①主控站:位于美国科罗拉多( Colorado )的法尔孔( Falcon )空军基地。
根据各监控站对 GPS 的观测数据,计算出卫星的星历和卫星时钟的改正参数等,并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;
对卫星进行控制,向卫星发布指令;当工作卫星出现故障时,调度备用卫星,替代失效的工作卫星工作;
主控站还具有监控站的功能。
②监控站:主控站、夏威夷( Hawaii )、阿松森群岛( Ascencion )、迭哥伽西亚( Diego Garcia )、和卡瓦加兰( Kwajalein )。
接收卫星信号,监测卫星的工作状态。
③注入站:阿松森群岛( Ascencion )、迭哥伽西亚( Diego Garcia )、和卡瓦加兰( Kwajalein )。其作用和功能是:
注入站的作用是将主控站计算的卫星星历和卫星时钟的改正参数等注入到卫星中去。
空间部分
①卫星分布组成:由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座。
②卫星分布情况
24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内,轨道倾角为55度,各个轨道平面之间夹角为60度,即轨道的升交点赤经各相差60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角相差90度。每颗卫星的正常运行周期为11h58min,若考虑地球自转等因素,将提前4min进入下一周期。
③ GPS卫星信号
载波:L波段双频L1 ,L2
卫星识别:码分多址(CDMA)
测距码:C/A码(民用),P码(美国军方及特殊授户)
导航数据:卫星轨道坐标、卫星钟差方程式参数、电离层延迟修正
用户部分
①组成:GPS接收机、气象仪器、计算机、钢尺等仪器设成。
② GPS接收机:天线单元,信号处理部分,记录装置和源。
天线单元:由天线和前置放大器组成,灵敏度高,抗干扰性强。GPS天线分为单极天线、微带天线、锥型天线等。
信号处理部分:是GPS接收机的核心部分,进行滤波和信号处理,由跟踪环路重建载波,解码得到导航电文,获得伪距定位结果。
记录装置: 主要有接收机的内存硬盘或记录卡(CF卡)。
电源: 分为外接和内接电池(12V),机内还有一锂电池。
PTK系统
导航型接收机
大地型接收机
③ GPS接收机的基本类型:大地型、导航型和授时型三种。大地型接收机按接收载波信号的差异分为单频(L1)型和双频(L1,L2)型。
[本章提要]
GPS概述
GPS定位原理
GPS控制网的设计
GPS外业观测
GPS数据处理
昆明市连续运行GPS参考站系统
GPS参考站系统在控制测量中的应用
主要讲述GPS定位系统的组成、GPS定位原理、GPS控制网的技术设计和外业观测,GPS数据处理等内容。并结合昆明市GPS连续运行参考站的建立,讲述了运行参考站技术在控制测量中的应用。
[重点与难点]
本章内容是GPS测绘新技术在控制测量中的应用,要掌握GPS定位原理,重点掌握运用GPS建立测量控制网的原理、方法和技术。突出GPS控制网的技术设计、观测方案设计、外业数据采集、GPS数据处理等技能点的学****GPS定位原理和GPS控制网技术设计是本章学****的难点内容。
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GPS概述
全球定位系统(Global Positioning System——GPS)是一种定时和测距的空间交会定点的导航系统,可以向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。
2. 系统组成
GPS系统包括三大部分:地面控制部分;空间部分;用户分。
地面控制部分:地面控制部分:主控站、监控站和注入站。
①主控站:位于美国科罗拉多( Colorado )的法尔孔( Falcon )空军基地。
根据各监控站对 GPS 的观测数据,计算出卫星的星历和卫星时钟的改正参数等,并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;
对卫星进行控制,向卫星发布指令;当工作卫星出现故障时,调度备用卫星,替代失效的工作卫星工作;
主控站还具有监控站的功能。
②监控站:主控站、夏威夷( Hawaii )、阿松森群岛( Ascencion )、迭哥伽西亚( Diego Garcia )、和卡瓦加兰( Kwajalein )。
接收卫星信号,监测卫星的工作状态。
③注入站:阿松森群岛( Ascencion )、迭哥伽西亚( Diego Garcia )、和卡瓦加兰( Kwajalein )。其作用和功能是:
注入站的作用是将主控站计算的卫星星历和卫星时钟的改正参数等注入到卫星中去。
空间部分
①卫星分布组成:由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座。
②卫星分布情况
24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内,轨道倾角为55度,各个轨道平面之间夹角为60度,即轨道的升交点赤经各相差60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角相差90度。每颗卫星的正常运行周期为11h58min,若考虑地球自转等因素,将提前4min进入下一周期。
③ GPS卫星信号
载波:L波段双频L1 ,L2
卫星识别:码分多址(CDMA)
测距码:C/A码(民用),P码(美国军方及特殊授户)
导航数据:卫星轨道坐标、卫星钟差方程式参数、电离层延迟修正
用户部分
①组成:GPS接收机、气象仪器、计算机、钢尺等仪器设成。
② GPS接收机:天线单元,信号处理部分,记录装置和源。
天线单元:由天线和前置放大器组成,灵敏度高,抗干扰性强。GPS天线分为单极天线、微带天线、锥型天线等。
信号处理部分:是GPS接收机的核心部分,进行滤波和信号处理,由跟踪环路重建载波,解码得到导航电文,获得伪距定位结果。
记录装置: 主要有接收机的内存硬盘或记录卡(CF卡)。
电源: 分为外接和内接电池(12V),机内还有一锂电池。
PTK系统
导航型接收机
大地型接收机
③ GPS接收机的基本类型:大地型、导航型和授时型三种。大地型接收机按接收载波信号的差异分为单频(L1)型和双频(L1,L2)型。
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