畢業(yè)論文--手持gps在工程中的應(yīng)用(含外文翻譯)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  手持GPS在工程中的應(yīng)用</p><p><b>  摘要</b></p><p>  全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System簡稱GPS)是目前國際上最先進(jìn)的導(dǎo)航定位系統(tǒng), 已在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其在測繪領(lǐng)域中的應(yīng)用更是較傳統(tǒng)測繪手段的一次飛躍。在一些基礎(chǔ)測量項(xiàng)目、水利工程或其他工程建設(shè)實(shí)施前, 通常要進(jìn)行野外實(shí)地查

2、勘或工程測繪。在查勘時(shí),常需要根據(jù)已知資料去尋找實(shí)物標(biāo)志?;蛘甙巡榭钡降膶?shí)物標(biāo)志標(biāo)注到已有的測圖中,或者需要近似測出查勘點(diǎn)的平面位置和高程。依據(jù)資料尋找實(shí)物標(biāo)志,過去主要依賴有關(guān)當(dāng)事人的記憶完成。對于生疏之地,往往費(fèi)工費(fèi)時(shí)且收效甚微。把查勘到的實(shí)物標(biāo)志較為準(zhǔn)確和及時(shí)地標(biāo)注到地圖上,更是難以實(shí)現(xiàn)。在中小比例尺測繪或航測調(diào)繪作業(yè)時(shí),要進(jìn)行岸線(水邊)定位、特殊地物地貌的定位、固定標(biāo)志的尋找和部分散點(diǎn)的定位測量。采用常規(guī)儀器法施測,作業(yè)效率低

3、且難度大。而采用GPS定位施測就能很好地解決這些問題, 且更為快捷和準(zhǔn)確。手持GPS以其攜帶方便、操作簡單、定位速度快等優(yōu)點(diǎn)在一些精度要求較低的測繪( 如工程初勘、找點(diǎn)、收資等) 中應(yīng)用非常方便。</p><p>  手持式GPS是GPS家族中產(chǎn)量最大、使用面最廣、和個(gè)人用戶關(guān)系最密切的GPS產(chǎn)品,雖然手持式GPS接收機(jī)體積小巧,價(jià)格便宜,用兩節(jié)五號電池就能工作很長時(shí)間,但是它依然是通過接收20200公里高空的衛(wèi)

4、星信號來定位的,定位精度同樣能達(dá)到5-10米。本文就此內(nèi)容展開研究。</p><p>  關(guān)鍵字:手持GPS,手持GPS的精度,工程應(yīng)用</p><p>  Handheld GPS in engineering application</p><p><b>  Abstract</b></p><p>  The G

5、lobal Positioning System (GPS as Global Positioning System) is the most advanced navigation and Positioning System in the international, it is widely applied in many areas. In the field of the surveying and mapping appli

6、cation, it is a leap relative to the traditional means of surveying and mapping. Before the implementation of some basic measuring project, water conservancy project and other engineering construction, it generally need

7、field survey and engineering surveying. In the survey, </p><p>  With conventional instrument method, it's low efficiency and difficult. But using the GPS positioning can solve these problems better, and

8、 more quickly and accurately. Handheld GPS can be carried easily, the operation is simple, the speed is faster. mapping (such as engineering survey, looking for points , receiving information etc) becomes very convenient

9、.</p><p>  Key words:Handheld GPS , Handheld GPS precision ,The engineering application</p><p><b>  第1章 前 言</b></p><p>  1.1手持GPS概述</p><p>  手持GPS,指全球移動(dòng)定位系統(tǒng)

10、,是以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為支撐、以GPS智能手機(jī) 為終端的GIS系統(tǒng),是繼桌面GIS、WEBGIS之后又一新的技術(shù)熱點(diǎn),移動(dòng)定位、移動(dòng)MIS、移動(dòng)辦公等越來越成為企業(yè)或個(gè)人的迫切需求,移動(dòng)GIS就是其中的集中代表,使得隨時(shí)隨地獲取信息變得輕松自如。它包括空間數(shù)據(jù)庫、GIS服務(wù)器、瓦片服務(wù)器、GIS客戶端等。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、WEB服務(wù)的大環(huán)境下,為了便于數(shù)據(jù)和應(yīng)用的聚合集成,迫切需要行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來統(tǒng)一接口,實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)或模塊的互聯(lián)互通,OGC標(biāo)準(zhǔn)作為G

11、IS領(lǐng)域通用標(biāo)準(zhǔn)被廣泛采納,并在眾多GIS平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。</p><p>  1.2手持GPS的功能</p><p>  手持GPS采用高精度測量型GPS技術(shù),最高端的系統(tǒng)配置,提供全面的參考站監(jiān)控中心及軟件應(yīng)用解決方案,以更高、更快、更強(qiáng)的性能輕松滿足您的使用需求。</p><p>  采用人體工程學(xué)的一體化集成設(shè)計(jì),是目前業(yè)內(nèi)功能最強(qiáng)的手持GPS。其集成GPRS通

12、訊、藍(lán)牙技術(shù)、數(shù)碼相機(jī)、麥克風(fēng)、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、USB/RS232端口于一身,全面滿足您的使用需求。</p><p>  提供全面的手持GPS應(yīng)用軟件,兼容目前各種主流的GIS平臺(tái)軟件,實(shí)現(xiàn)</p><p>  手持型GPS樣圖(2張)數(shù)據(jù)的無縫對接。同時(shí),還有根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)和特定要求定制的手持GPS,滿足個(gè)性化使用需求。</p><p>  目前,我們使用GPS主要實(shí)

13、現(xiàn)如下幾個(gè)功能:</p><p>  a)、全球定位。確定緯度、經(jīng)度、所在的國家,地名,街道的名稱。</p><p>  b)、幫助找到陌生城市的道路,也就是導(dǎo)航功能。</p><p>  c)、大范圍的物理距離測距。</p><p>  d)、計(jì)算機(jī)動(dòng)車行駛的速度。</p><p>  e)、計(jì)算范圍較大的區(qū)域面積。

14、</p><p>  f)、確定一個(gè)范圍的邊界。</p><p>  g)、記載行駛沿途的路線軌跡。</p><p>  1.3手持GPS的被監(jiān)控終端</p><p>  被監(jiān)控終端,通常是帶有GPS模塊的智能手機(jī),并能將當(dāng)前GPS坐標(biāo)顯示在手機(jī)地圖上,被監(jiān)控端通過無線寬帶與服務(wù)器進(jìn)行交互,可以將被監(jiān)控端采集到的GPS坐標(biāo)、圖像、幾何圖形、屬

15、性等信息上傳到服務(wù)器,也可以獲取服務(wù)器上的類似信息,從而實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的信息交互。</p><p>  1.4手持GPS的服務(wù)器</p><p>  服務(wù)器,是整個(gè)系統(tǒng)的核心,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理控制、信息存儲(chǔ)、信息服務(wù)發(fā)布等功能。服務(wù)端可以是分布式系統(tǒng),真正的服務(wù)執(zhí)行可以分布在不同的服務(wù)器上,各個(gè)維護(hù)自身的服務(wù),便于服務(wù)端的擴(kuò)展和集成;同時(shí),有服務(wù)端的支持,信息數(shù)據(jù)可以在多個(gè)不同客戶端上實(shí)現(xiàn)同步

16、,為多客戶端的實(shí)時(shí)信息交互提供支撐。</p><p>  1.5手持GPS的監(jiān)控端</p><p>  監(jiān)控端,通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器,獲得被監(jiān)控端傳來的數(shù)據(jù),讓服務(wù)端向被監(jiān)控端下達(dá)信息或指令,監(jiān)控端可以是桌面GIS、WEBGIS、移動(dòng)GIS,甚至是其他形式的信息平臺(tái)。 不管是被監(jiān)控端還是監(jiān)控端,相對于服務(wù)器它們都是客戶端,客戶端與服務(wù)端交互通常有兩種模式:</p>&

17、lt;p>  socket通信,需要在服務(wù)端客戶端分別寫socket服務(wù)端程序和socket客戶端程序,自行定義傳輸信息的內(nèi)容格式,這種模式的優(yōu)點(diǎn)是通信效率高、始終在線、易實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的信息下達(dá),缺點(diǎn)是通用性不好、較復(fù)雜;</p><p>  Http通信,服務(wù)端以WEB服務(wù)的方式對外發(fā)布服務(wù),客戶端以Http請求的方式獲取服務(wù)端的信息,并能上傳信息至服務(wù)端,這種模式的優(yōu)點(diǎn)是瘦客戶端、通用性好、可擴(kuò)展性強(qiáng)、符

18、合SOA架構(gòu)思想,缺點(diǎn)是請求應(yīng)答模式,不實(shí)時(shí)在線,無狀態(tài),較難實(shí)現(xiàn)服務(wù)端主動(dòng)下達(dá)信息的功能。具體選擇哪種交互方式,根據(jù)具體項(xiàng)目需求而定,不過,目前主流的方式更傾向于Http通信,因?yàn)檫@種方式更通用,便于系統(tǒng)的擴(kuò)展、維護(hù)、集成。</p><p>  移動(dòng)GIS在行業(yè)應(yīng)用上,通常需要包含移動(dòng)MIS、移動(dòng)OA的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息的集成。所應(yīng)用的行業(yè)有:交通、公安、消防、電力、城管、物流、國土、測繪、環(huán)保、通信林業(yè)、農(nóng)業(yè)

19、、海洋等。</p><p>  第2章 GPS衛(wèi)星定位的原理</p><p>  2.1 GPS信號的構(gòu)成</p><p>  GPS衛(wèi)星向廣大用戶發(fā)送的導(dǎo)航電文是一種不歸零的二進(jìn)制數(shù)據(jù)碼D(t)(又稱D碼),碼率fd=50HZ,包括星的星歷、工作狀態(tài)、時(shí)鐘改正、電離層時(shí)延改正、大氣折射改正等信息,它是導(dǎo)航和定位的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。為了節(jié)省衛(wèi)星的電能、增強(qiáng)GPS信號的抗干擾

20、性和保密性,實(shí)現(xiàn)遙遠(yuǎn)的衛(wèi)星通訊,GPS衛(wèi)星采用偽噪聲碼對D碼作二級調(diào)制,即先將D碼調(diào)制成偽噪聲碼(P碼和C/A碼),再將上述兩噪聲碼調(diào)制在L1(1575.442兆赫茲)和k(1227.6兆赫茲)兩載波上,形成向用戶發(fā)射的GPS射電信號。因此,GPS信號包括兩種載波(Ll、k)和兩種偽噪聲碼(P碼、C/A碼),其中L1調(diào)制有P碼、C/A碼和D碼:L2載波上只調(diào)制P碼和D碼。這些均采用移相鍵控調(diào)制,其中L1采用四相移相鍵控調(diào)制(QPSK),

21、L2采用雙相移相鍵控調(diào)制(DPSK)。這四種GPS信號的頻率皆源于10.23MHZ(星載原子鐘的基頻)的基準(zhǔn)頻率?;鶞?zhǔn)頻率與各信號頻率之間存在一定的比例,GPS衛(wèi)星的信號及其頻率如圖2-1所示。其中,P碼為精確碼,美國為了自身的利益,只供美國軍方、政府機(jī)關(guān)以及得到美國政府批準(zhǔn)的民用用戶使用,C/A碼為粗碼,其定位和時(shí)間</p><p>  GPS衛(wèi)星上安裝了精度很高的原子鐘,以確保頻率的穩(wěn)定性,在載波上調(diào)制有表示

22、衛(wèi)星位置的廣播星歷,用于測距的C/A碼和P碼,以及其它系統(tǒng)信息,能在全球范圍內(nèi),向任意多用戶提供高精度的、全天候的、連續(xù)的、實(shí)時(shí)的三維測速、三維定位和授時(shí)。</p><p>  圖2-1 GPS衛(wèi)星的信號及其頻率</p><p>  2.2 GPS定位的基本原理與方法</p><p>  2.2.1 GPS定位的基本原理</p><p>  

23、圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星連續(xù)向地球表面發(fā)射經(jīng)過編碼調(diào)制的連續(xù)波無線電信號,編碼中載有衛(wèi)星信號準(zhǔn)確的發(fā)射時(shí)間,以及不同的時(shí)間衛(wèi)星在空間的準(zhǔn)確位置(星歷)。用戶通過接收衛(wèi)星所發(fā)射的信號,得到衛(wèi)星所處的位置并計(jì)算出衛(wèi)星與自己的相對位置,從而最終確定接收機(jī)本身的位置。這就是GPS的基本定位原理。</p><p>  用戶接收機(jī)在接收到衛(wèi)星發(fā)出的無線電信號之后,如果它有與衛(wèi)星鐘準(zhǔn)確同步的時(shí)鐘,便能測量出信號到達(dá)的時(shí)間,從而算

24、出信號的空間傳播時(shí)間。再用這個(gè)時(shí)間乘以信號在空間的傳播速度,便能求出接收機(jī)與衛(wèi)星間的距離R,</p><p><b>  (2-1)</b></p><p>  式(2—1)中R為觀測量,(x1、y1、z1)為衛(wèi)星的坐標(biāo),(x,y,z)為接收機(jī)坐標(biāo)。其中衛(wèi)星坐標(biāo)為己知量,接收機(jī)坐標(biāo)待求。這樣,理想情況下,如果測得觀測點(diǎn)與三顆衛(wèi)星的距離,便可確定三個(gè)未知數(shù),即可完成定位

25、。</p><p>  實(shí)際上,一般接收機(jī)上的時(shí)鐘不可能有十分準(zhǔn)確的時(shí)鐘,因此由它測出的衛(wèi)星在空間的傳播時(shí)間是不準(zhǔn)確的。因而測出的距離也不準(zhǔn)確,這種距離叫做偽距(PR)。設(shè)在接收衛(wèi)星信號的瞬間,接收機(jī)與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的鐘差為定值△t,則上述公式就要改寫成</p><p><b>  (2-2)</b></p><p>  式中,c為電波傳播速度常

26、數(shù),未知數(shù)比原未的公式中多了一個(gè)△t。這時(shí),只要測出接收機(jī)距四顆衛(wèi)星的偽距,便有四個(gè)這樣的方程,如下:</p><p><b>  (2-3)</b></p><p><b>  (2-4)</b></p><p><b>  (2-5)</b></p><p><b&g

27、t;  (2-6)</b></p><p>  以上四個(gè)方程聯(lián)立便可以解出四個(gè)未知量x,y,z和△t,即求出了接收機(jī)的位置。</p><p>  2.2.2 GPS定位的基本方法</p><p>  根據(jù)獲取GPS信號距離觀測量方法的不同,GPS定位的基本方法分為偽距測量、載波相位測量、多普勒測量、衛(wèi)星射電干涉測量等幾種方式,為了精密定位,一臺(tái)GPS接收

28、機(jī)往往不是單純采用一種測量方式,而是以某種方式為主,并輔以其他方式。</p><p>  偽距測距是根據(jù)接收到的C/A碼和電文內(nèi)容,通過信號的發(fā)射和接收時(shí)間差的計(jì)算,從而算出衛(wèi)星和接收機(jī)的距離,但由于衛(wèi)星時(shí)鐘和接收機(jī)時(shí)鐘之間存在鐘差,因此計(jì)算出來的距離并不是真實(shí)的值,所以稱之為偽距。采用偽距觀測量定位速度最快。載波相位測量是測定GPS載波信號在傳播路徑上的相位變化值,以確定信號傳播距離的方法。衛(wèi)星到接收機(jī)的距離可

29、根據(jù)下式計(jì)算:</p><p><b> ?。?-7)</b></p><p>  式(2—7)中,為載波波長,為接收機(jī)收到信號時(shí)該信號在衛(wèi)星上的相位,以為接收機(jī)收到的信號的相位。用這種測量方法,可以獲得很高的精度,同時(shí),由于它直接測量載波相位,不受P碼的限制[1]。</p><p>  若按定位方式來劃分,GPS定位分為單點(diǎn)定位和相對定位(差

30、分定位)。單點(diǎn)定位就是根據(jù)一臺(tái)接收機(jī)的觀測數(shù)據(jù)來確定接收機(jī)位置的方式,它只能采用偽距觀測量,一般用于車船等的概略導(dǎo)航定位。相對定位(差分定位)是根據(jù)兩臺(tái)以上接收機(jī)的觀測數(shù)據(jù)來確定觀測點(diǎn)之間的相對位置的方法,它既可采用偽距觀測量也可采用相位觀測量,大地測量或工程測量均應(yīng)采用相位觀測值進(jìn)行相對定位。</p><p>  在定位觀測時(shí),GPS定位分為動(dòng)態(tài)定位和靜態(tài)定位。若接收機(jī)相對于地球表面運(yùn)動(dòng),則稱為動(dòng)態(tài)定位。若接收

31、機(jī)相對于地球表面靜止,則稱為靜態(tài)定位。</p><p>  在GPS觀測量中包含了衛(wèi)星和接收機(jī)的鐘差、大氣傳播延遲、多路徑效應(yīng)等誤差,在定位計(jì)算時(shí)還要受到衛(wèi)星廣播星歷誤差的影響,在進(jìn)行相對定位時(shí)大部分公共誤差被抵消或削弱,因此定位精度將大大提高,雙頻接收機(jī)可以根據(jù)兩個(gè)頻率的觀測量抵消大氣中電離層誤差的主要部分,在精度要求高,接收機(jī)間距離較遠(yuǎn)時(shí)(大氣有明顯差別),應(yīng)選用雙頻接收機(jī)。</p><p

32、>  2.3 GPS接收機(jī)及其結(jié)構(gòu)原理</p><p>  GPS信號接收機(jī)的任務(wù)是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號,并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行,對所接收到的GPS信號進(jìn)行變換、放大和處理,以便測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時(shí)間,解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文,實(shí)時(shí)地計(jì)算出測站的三維位置,甚至三維速度和時(shí)間。</p><p>  2.3.1 天線單元<

33、;/p><p>  它是由接收天線和前置放大器組成。GPS接收機(jī)天線有:定向天線、偶極予天線、微帶天線、螺旋天線等。對天線的性能要求是:高增益、低噪聲系數(shù)、大的動(dòng)態(tài)范圍,由于高性能場效應(yīng)放大器的出現(xiàn),現(xiàn)在多采用有源微帶天線。</p><p>  2.3.2 接收單元</p><p>  接收單元包括通道單元及計(jì)算和顯示單元兩部分。通道單元的主要功能是接收來自天線單元的信

34、號,經(jīng)過變頻放大、濾波等一系列處理過程,實(shí)現(xiàn)對GPS信號的跟蹤、鎖定、測量,提供計(jì)算位置的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)不同需要,系統(tǒng)可設(shè)計(jì)成6~12通道。通道是由硬件和軟件組成,每一個(gè)通道在某一時(shí)刻跟蹤一顆衛(wèi)星。當(dāng)衛(wèi)星鎖定后,便占據(jù)這一通道,直到此衛(wèi)星信號失鎖為止。隨著技術(shù)的發(fā)展,并行多通道接收機(jī)己經(jīng)成為主要趨勢,雙通道和多路復(fù)用的接收機(jī)已經(jīng)被淘汰。在相位型接收機(jī)中,碼延遲鎖定環(huán)和載波相位鎖定環(huán)是重要的部件[2]。</p><p&

35、gt;  a)、碼延遲鎖定環(huán):它是將本地偽隨機(jī)碼與衛(wèi)星的偽隨機(jī)碼對齊,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的跟蹤、鎖定、識別和偽距測量。</p><p>  b)、載波相位鎖定環(huán):它是將其載波相位與衛(wèi)星載波相位鎖定,借以解調(diào)出導(dǎo)航電文,并進(jìn)行載波相位測量。</p><p>  計(jì)算和顯示單元的功能是:根據(jù)采集到的衛(wèi)星星歷等參數(shù)計(jì)算出三維坐標(biāo)和速度;人機(jī)對話,按照輸入航路點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)航、輸入衛(wèi)星高度截止角、歷元間隔、數(shù)據(jù)更

36、新率、控制屏幕顯示以及其他指令。</p><p>  第3章 手持GPS的精度</p><p>  3.1手持GPS的穩(wěn)定性</p><p>  觀測時(shí)長與定位穩(wěn)定性</p><p>  a)、用3臺(tái)GARMIN手持GPS測同一點(diǎn)時(shí)的定位穩(wěn)定性。試驗(yàn)分別采用3臺(tái)GARMIN手持GPS進(jìn)行野外實(shí)測,在N1點(diǎn)上每30s記錄一次觀測值,定位值僅列出

37、后3位數(shù), 測量結(jié)果保留到米。對測得的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析, 得出試驗(yàn)結(jié)果: </p><p> ?、倏焖凫o態(tài)觀測結(jié)果分析。使用的3臺(tái)GARMIN手持GPS測量的穩(wěn)定性與時(shí)間的關(guān)系基本一致。在N1點(diǎn)上持續(xù)觀測 3min以上,3臺(tái)儀器各自測定的,Y互差最大值均保持 2min以內(nèi),其觀測值基本達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。</p><p>  ②實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀測結(jié)果分析。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀測結(jié)果與3min及以后的觀測值相比較

38、,坐標(biāo)最大差值9m,最小差值3m;y坐標(biāo)值差值最大為10m,最小為5m。顯然,動(dòng)態(tài)觀測結(jié)果跳躍性較大,穩(wěn)定性較差。 </p><p>  b)、用一臺(tái)GARMIN手持GPS測N1~N5時(shí)的定位穩(wěn)定性。利用一臺(tái)GARMIN手持GPS共采集了5個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)都是從實(shí)時(shí)定位(0min) 開始記錄數(shù)據(jù),之后每隔0.5min記錄一次數(shù)據(jù),共觀測4min。觀測結(jié)論:</p><p> ?、贂r(shí)動(dòng)態(tài)觀測結(jié)果

39、與3min及以后的觀測值相比較,坐標(biāo)最大差值為20m, 最小差值為3m,Y坐標(biāo)值差值最大為21m,最小為3m,顯然,動(dòng)態(tài)觀測結(jié)果跳躍性較大,穩(wěn)定性較差;</p><p> ?、诟鼽c(diǎn)在3min以后的觀測結(jié)果均在平面精度9m的變化范圍之內(nèi),說明儀器觀測穩(wěn)定性較好[3]。 </p><p><b>  3.2內(nèi)符合穩(wěn)定性</b></p><p> 

40、 儀器的精度是建立在儀器的穩(wěn)定性之上的,也是評價(jià)其可靠性的基礎(chǔ)。如果一臺(tái)儀器在相同的觀測條件下,或不同的時(shí)間段,其測量結(jié)果差異很大或其差異毫無規(guī)律,即不穩(wěn)定,這樣的儀器是無法談?wù)撈渚群涂煽啃缘?。因此,對儀器穩(wěn)定性的研究具有十分重要的意義。試驗(yàn)中通過不同的時(shí)間段對相同點(diǎn)的重復(fù)觀測來研究儀器的穩(wěn)定性[4]。重復(fù)觀測分上午和下午2個(gè)時(shí)段,在相同的點(diǎn)位上進(jìn)行 2次重復(fù)測量,對重復(fù)觀測結(jié)果求差列于表(3-1)。</p><p

41、>  表(3-1)單點(diǎn)定位重復(fù)測量之差</p><p>  由上表按下面的公式計(jì)算得 3種觀測時(shí)長的測量穩(wěn)定度。 </p><p><b>  由公式:</b></p><p><b> ?。?-1)</b></p><p>  式中,S為相同觀測時(shí)長的不同觀測時(shí)段的觀測值之差,n為差個(gè)數(shù)。

42、 </p><p>  0min定位穩(wěn)定度為:m0min=±35.7m</p><p>  5min 定位穩(wěn)定度為:m5min=±4.9m </p><p>  10min定位穩(wěn)定度為:m10min=±5.9m</p><p>  由此可見,手持式GPS實(shí)時(shí)定位的穩(wěn)定度要比定位時(shí)長5min以上穩(wěn)定度低6倍左右,

43、而定位時(shí)長5min和10min的穩(wěn)定度基本相同。 </p><p>  3.2.1手持GPS的絕對定位精度</p><p>  儀器的穩(wěn)定性不代表觀測結(jié)果就一定準(zhǔn)確,手持式GPS絕對定位的準(zhǔn)確度指測量結(jié)果與其真實(shí)位置符合程度。為此,采用導(dǎo)線測量的方法,對表(3-1)中各點(diǎn)按一級導(dǎo)線測量的要求測得其坐標(biāo) ( 實(shí)用中可選用所使用的工作地形圖中的控制點(diǎn)、 圖中的山頭、道路交叉點(diǎn)等明顯地物點(diǎn)在圖

44、上內(nèi)插的坐標(biāo)為控制),其點(diǎn)位誤差相對于手持式GPS的定位誤差可忽略不計(jì),故稱其為坐標(biāo)真值。則觀測值與其差值可認(rèn)為是真誤差Δ。 </p><p><b>  按公式:</b></p><p><b> ?。?-2)</b></p><p>  計(jì)算,通過分析計(jì)算結(jié)果得出:</p><p>  就絕對

45、定位而言,實(shí)時(shí)定位精度比定位時(shí)長為5min和10min的精度低一個(gè)數(shù)量級,而定位時(shí)長5min定位的精度與10min定位的精度相同[5]。</p><p>  3.2.2手持GPS的相對定位精度</p><p>  由于距離測量是通過兩端點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算而獲得 , 故在此將距離測量稱為相對定位,因此手持式GPS相對定位精度也即距離測量精度。在試驗(yàn)中采用了同步相對定位和異步相對定位2種方法。同步相

46、對定位指計(jì)算距離的兩端點(diǎn)坐為同步觀測值,異步相對定位指計(jì)算距離的兩端點(diǎn)坐標(biāo)為異步觀測值。觀測結(jié)果見表(3-2)。 </p><p>  表(3-2)相對定位精度</p><p>  這4段距離的實(shí)際長度都是16.1。由表(3-2)不難看出: </p><p>  同步距離測量要比異步距離測量結(jié)果穩(wěn)定且精度高。這是因?yàn)?臺(tái)接收機(jī)在同一時(shí)段內(nèi)觀測了相同的一組衛(wèi)星,他們

47、的觀測量屬于相關(guān)性較高的相關(guān)測量值,即他們包含有部分相同的誤差,通過坐標(biāo)差分,有效地消除和削弱了衛(wèi)星鐘差、 電離 層、對流層對測距的影響及衛(wèi)星星歷誤差,從而提高了定位精度[6]。 </p><p>  第4章 手持GPS在工程中的應(yīng)用</p><p>  SA政策,即選擇可用性,是美國采取的限制定位精度的政策。 美國政府從其國家利益出發(fā),通過降低廣播星歷精度(ε技術(shù))、在GPS信號中加入

48、高頻抖動(dòng)等方法,人為降低普通用戶利用GPS進(jìn)行導(dǎo)航定位時(shí)的精度的一種方法。普通GPS的信號有兩種碼,分別為C/A碼和P碼。C/A碼的誤差是29.3m到2.93米。一般的接收機(jī)利用C/A碼計(jì)算定位。美國在90代中期為了自身的安全考慮,在信號上加入了SA (Selective Availability),令接收機(jī)的誤差增大,到100米左右。在2000年5月2日,SA取消,所以,咱們現(xiàn)在的GPS精度應(yīng)該能在20米以內(nèi)。而P碼的誤差為2.93米

49、到0.293米是C/A碼的十分之一,但是P碼只能美國軍方使用。</p><p>  在美國政府不開啟SA的情況下(SA其實(shí)是美國政府為了限制民用GPS的精度而故意增設(shè)的一道門檻,在SA開啟的情況下,GPS的水平精度只能達(dá)到100m左右,因各方反對等原因,現(xiàn)已關(guān)閉SA功能,但不能排除戰(zhàn)爭期間SA功能重新開啟的可能性),不必對GPS的坐標(biāo)參數(shù)進(jìn)行本地化換算處理和比測,而可以直接將手持 GPS接收機(jī)應(yīng)用于工程中[7]。

50、</p><p>  4.1快速獲取點(diǎn)位三維坐標(biāo)</p><p>  手持式GPS是GPS家族中產(chǎn)量最大、使用面最廣、和個(gè)人用戶關(guān)系最密切的GPS產(chǎn)品,雖然手持式GPS接收機(jī)體積小巧,價(jià)格便宜,用兩節(jié)五號電池就能工作很長時(shí)間,但是它依然是通過接收20200公里高空的衛(wèi)星信號來定位的,定位精度同樣能達(dá)到5-10米。手持式GPS可以獨(dú)立工作,這時(shí)候它能定位、導(dǎo)航、查找附近地物、記錄行走路線(能

51、記錄幾百到幾千公里),同時(shí)也是指南針、速度表、里程表、海拔表、最精確的計(jì)時(shí)器,還能提供最佳漁獵信息、日出日落月升月落的準(zhǔn)確時(shí)間和月相;它還可以和電腦、掌上電腦組合起來使用,某些型號甚至能連接聲納、魚探機(jī)[8]。概括來說,手持式GPS有下列特點(diǎn):</p><p>  a)、能適應(yīng)苛刻的環(huán)境,能在各種氣象條件下使用,比如IPX7級防水。</p><p>  b)、可靠、穩(wěn)定、值得信賴。<

52、/p><p>  c)、功能強(qiáng)大、操作簡單。</p><p>  d)、體積小巧、攜帶方便。</p><p>  所以在滿足精度要求的情況下,對于快速獲取三維坐標(biāo)方面較傳統(tǒng)測量儀器有更大的優(yōu)勢!</p><p>  在GPS手持機(jī)中,其位置的表示方法默認(rèn)為國際通用的WGS84 經(jīng)緯度坐標(biāo)。如果需要使用北京54坐標(biāo),可以通過用戶自定義的方式來實(shí)現(xiàn)。

53、方法如下:</p><p>  a)、進(jìn)入“主菜單頁面”中“設(shè)置”子頁面中,找到關(guān)于坐標(biāo)設(shè)置的頁面,將“位置格式”的選項(xiàng)改為“User UTM Grid”(自定義坐標(biāo)格式)。</p><p>  b)、在出現(xiàn)的參數(shù)輸入頁面中輸入相關(guān)的參數(shù),將當(dāng)?shù)刂醒胱游缇€經(jīng)度輸入,投影比例設(shè)為1,東西偏差為500000,南北偏差為0。</p><p>  c)、按下屏幕上的“存儲(chǔ)”

54、按鈕后,再將“地圖基準(zhǔn)”(有的機(jī)器稱之為"坐標(biāo)系統(tǒng)")的選項(xiàng)改為"User"。</p><p>  d)、在出現(xiàn)的參數(shù)輸入頁面中輸入相關(guān)參數(shù),包括DX,DY,DZ,DA 和DF。</p><p><b>  其中:</b></p><p>  DX,DY,DZ為WGS坐標(biāo)系與北京54坐標(biāo)系的空間直角坐標(biāo)之

55、差;可根據(jù)已知點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算。也可以用幾個(gè)已知點(diǎn)的北京54坐標(biāo)和用手持機(jī)在這幾個(gè)已知點(diǎn)測出WGS84坐標(biāo),再通過軟件求解DX,DY,DZ轉(zhuǎn)換參數(shù),將這幾點(diǎn)的轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行平均后輸入機(jī)器即可</p><p>  DA的數(shù)值為WGS坐標(biāo)系與北京54坐標(biāo)系的長半徑之差,為-108;</p><p>  DF的數(shù)值為WGS坐標(biāo)系與北京54坐標(biāo)系的扁率之差0.0000005。</p><

56、;p>  按下屏幕上的"存儲(chǔ)"按鈕后,機(jī)器顯示的位置將用北京54坐標(biāo)來表示了[9]。</p><p><b>  4.2點(diǎn)放樣</b></p><p>  在手持GPS精度的研究中知道,手持GPS的定位精度為5~10m。由于其精度的局限性,在一般的工程放樣時(shí)很少用到。但是在尋找放樣點(diǎn)的大概位置的時(shí),就顯示出手持GPS簡單、快速定位的功能。&l

57、t;/p><p><b>  4.3直線放樣</b></p><p>  新建一條航線,GPS會(huì)顯示你當(dāng)前的位置,你要去的目的地的方位。一般會(huì)有個(gè)指南針或者方位角,你就需要按照這個(gè)角度來走就可以了。主要可應(yīng)用于輸電線路前期方案選擇, 以及發(fā)電工程中的長距離的供( 排) 水、輸灰管線、道路等線性工程,具有偏航距和目的地距離顯示功能, 操作非常方便。 </p>

58、<p><b>  4.4面積測量</b></p><p><b>  4.4.1測量步驟</b></p><p>  選擇面積計(jì)算的單位,根據(jù)情況還定,如果待測面積小,選擇平方米比較適合(單位只影響顯示結(jié)果不影響測量) [10]。</p><p>  待測區(qū)域需在空曠地,GPS信號強(qiáng),精度至少要小于七米。(如

59、果沒精度顯示界面在地圖界面按確認(rèn)鍵選擇自定義字段,再按確認(rèn)鍵選擇精度項(xiàng),確認(rèn)即可把精度顯示在地圖界面)</p><p>  行到測量區(qū)域選擇一起始點(diǎn),先清空軌跡,(按menu—查看—軌跡—清除軌跡)再開始測量。</p><p>  測量時(shí)手持機(jī)保持于視線平行的高度。測量方形區(qū)域拐彎時(shí)在拐點(diǎn)停留三秒再前進(jìn),(手持機(jī)數(shù)據(jù)顯示到記錄有滯后現(xiàn)象)走一個(gè)閉合圈后按確認(rèn)健點(diǎn)擊計(jì)算面積,就能得到你需測量

60、的面積了,如果需要保存數(shù)據(jù),按菜單—查看—軌跡—保存軌跡,彈出來的菜單點(diǎn)擊確認(rèn)。</p><p>  查看測量結(jié)果,按menu—導(dǎo)航—航跡—選中保存的航跡名—向右健(航跡信息)—面積計(jì)算。</p><p><b>  4.4.2注意事項(xiàng)</b></p><p>  待測區(qū)域至少20m*20m的區(qū)域,如果測區(qū)過小,那么點(diǎn)的漂移現(xiàn)像對測量結(jié)果影響就

61、會(huì)較大。如果是距行測區(qū),最好長寬比例適合,如果是狹長測區(qū),測量結(jié)果偏差大。(如果長50米寬10米,偏移三米就會(huì)少掉將近200平米的面積)測量時(shí)行走速度是正常行進(jìn)速度的一半。</p><p>  4.4.3如何提高測量精度</p><p>  a)、在開始采集工作之前,應(yīng)選擇合適的記錄方式。 </p><p>  在面采集界面,通過菜單選項(xiàng)進(jìn)入“記錄間隔”頁面,有兩種

62、間隔方式可以選擇: </p><p>  按時(shí)間:對記錄間隔時(shí)間進(jìn)行更改,每次采集時(shí)機(jī)器默認(rèn)使用上次的設(shè)置,出廠的機(jī)器默認(rèn)間隔為1秒。 </p><p>  按距離:對記錄間隔距離進(jìn)行更改,每次采集時(shí)機(jī)器默認(rèn)使用上次的設(shè)置,出廠的機(jī)器默認(rèn)間隔為10米。 </p><p>  記錄間隔時(shí)間越短,距離越短,記錄的軌跡越詳細(xì),對于幾畝或幾十畝以下區(qū)域的面積測量,應(yīng)將采

63、集間隔設(shè)為按時(shí)間 1秒方式或按距離 1 米方式,便于盡可能詳細(xì)的記錄行進(jìn)軌跡,對于百畝以上區(qū)域的面積測量,可將采集間隔適當(dāng)調(diào)長,比如按時(shí)間間隔 2秒,距離間隔 2 米[11]。</p><p>  b)、在采集的過程中,因?yàn)樾l(wèi)星信號不好或其它原因?qū)е逻_(dá)不到作業(yè)要求時(shí),需要暫時(shí)中斷采集工作,待條件好轉(zhuǎn)后,再繼續(xù)原來的采集。采集中途,有時(shí)也會(huì)遇到一些像圍墻、建筑物、水池之類的障礙物,導(dǎo)致采集無法經(jīng)過特征的全部位置,因

64、此必須暫時(shí)中斷當(dāng)前記錄,繞過障礙物后,再繼續(xù)原來特征的采集工作。遇到以上情況時(shí),可以使用暫停/繼續(xù)記錄功能。 </p><p>  c)、采用量測方式測面積。在量測菜單下選擇“計(jì)算”選項(xiàng),點(diǎn)擊【記錄】按鈕,每點(diǎn)擊一次,系統(tǒng)記錄一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)邊采集邊計(jì)算。該采集方式適合幾十畝以上的大面積規(guī)則區(qū)域的面積測量,采集過程中,整個(gè)區(qū)域的所有拐點(diǎn)處都應(yīng)采集,對于區(qū)域中的較長距離直線,可以只采集直線兩端的拐點(diǎn)坐標(biāo),直線中間可

65、以不采集。需要注意的是,每個(gè)拐點(diǎn)處應(yīng)沿著區(qū)域行進(jìn)數(shù)米,同時(shí)采集多個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),避免只采集一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。如果在采集中途有乘車行進(jìn)或其它原因,導(dǎo)致機(jī)器衛(wèi)星失鎖,那么在采集下一個(gè)拐點(diǎn)之前,應(yīng)先在拐點(diǎn)處停留數(shù)秒,直至機(jī)器重新收到衛(wèi)星信號,定位穩(wěn)定,然后再繼續(xù)采集工作。</p><p>  d)、采集過程中,單手持有機(jī)器斜上舉。開始記錄工作后,應(yīng)單手持有機(jī)器在前方斜上舉,保持機(jī)器豎立,機(jī)器頂部前傾約 45度角,機(jī)器與視線大致在

66、同一高度。 </p><p>  4.4.4幾種典型的不正確測量方式</p><p>  a)、設(shè)置采集方式時(shí),設(shè)定的距離間隔過大或時(shí)間間隔過長,造成圖形變形。 </p><p>  舉例:對于幾畝或幾十畝以下區(qū)域的面積測量,將采集間隔設(shè)為按時(shí)間 60 秒方式或按距離 100 米方式,造成記錄下來的數(shù)據(jù)不夠詳細(xì),記錄的軌跡與實(shí)地圖形嚴(yán)重不符,最終算出的面積值存在較大

67、的誤差[12]。</p><p>  b)、使用軌跡法測量,測量途中原地中斷,記錄卻未暫停,造成采集過多雜亂數(shù)據(jù)。 </p><p>  舉例:使用軌跡法測量面積,測量途中需要休息或處理其它事務(wù)需要原地中斷采集,在此期間,機(jī)器的數(shù)據(jù)記 錄卻未同步暫停,造成采集過多的雜亂數(shù)據(jù),增加了面積測量的誤差。</p><p>  c)、使用軌跡法測量,測量途中遇到障礙物等,需要

68、繞行后再繼續(xù)采集,繞行期間記錄卻未暫停。 </p><p>  舉例:使用軌跡法測量面積,中途遇到一些像圍墻、建筑物、水池之類的障礙物,導(dǎo)致采集無法經(jīng)過特征的全 部位置,需要繞過障礙物后,再繼續(xù)原來特征的采集工作,但是繞行期間記錄卻未暫停,采集了與實(shí)際圖形不符的 多余軌跡,增加了面積測量的誤差[13]。</p><p>  d)、測量不規(guī)則區(qū)域時(shí)沒有采用軌跡法,造成記錄的軌跡不夠詳細(xì),與實(shí)

69、地圖形偏差較大。 </p><p>  e)、采集過程中,持有機(jī)器的姿勢不正確,對機(jī)器的正常收星定位造成較大的負(fù)面影響。 </p><p>  舉例:采集過程中,將機(jī)器放入口袋里,或?qū)C(jī)器倒置持有,或持有機(jī)器在腰部位置等,都會(huì)對機(jī)器的收星定 位造成負(fù)面影響,導(dǎo)致記錄的數(shù)據(jù)質(zhì)量下降,增加面積測量的誤差。 </p><p>  f)、測量區(qū)域太小。 </p>

70、<p>  舉例:例如測量區(qū)域只有 300 平方米,由于機(jī)器定位的精度是米級,如果測量區(qū)域太小,測得的面積準(zhǔn)確度將會(huì)有一定程度的降低。 </p><p>  g)、在高樓林立的建筑群、茂密樹林中或強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下測量。 </p><p>  舉例:所有 GPS 產(chǎn)品都需要在一定的可視天空環(huán)境下才能正常收星定位,如果建筑或樹林遮擋嚴(yán)重,或有強(qiáng)電磁干擾,將會(huì)對GPS的收星定位造

71、成嚴(yán)重影響,使得記錄工作無法順利進(jìn)行,測得的面積準(zhǔn)確度將會(huì)有一定程度的降低。</p><p><b>  4.5導(dǎo)航</b></p><p>  手持GPS是針對軍事、測繪、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、戶外運(yùn)動(dòng)(登山、徒步穿越、定向越野、自行車運(yùn)動(dòng)、水上運(yùn)動(dòng)、滑翔傘等)設(shè)計(jì)的。它的主要功能是定位、目標(biāo)地距離、航向報(bào)告與軌跡記錄[14]。用戶群分為:</p><p&

72、gt;<b>  a)、有車一族</b></p><p>  b)、軍事及野外勘探測繪工作者</p><p>  c)、戶外運(yùn)動(dòng)愛好者</p><p>  表(4-1)手持GPS導(dǎo)航用戶分析</p><p><b>  4.6工程實(shí)例</b></p><p>  手持GPS在

73、架空輸電線路終勘中的應(yīng)用。</p><p>  4.6.1實(shí)測通訊線</p><p>  架空輸電線路的終勘時(shí),一般先進(jìn)行首級GPS控制測量或航測外控。在終勘時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮GPS靜態(tài)相對定位的優(yōu)勢,將GPS靜態(tài)解算求取的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)應(yīng)用于手持GPS中以提高定位精度。</p><p>  特高壓輸電線路規(guī)范要求測量輸電線路兩側(cè)1.0km內(nèi)的通訊線分布圖,如采用RTK進(jìn)行

74、測量,必定占用GPS流動(dòng)站,影響終勘定位的速度。在淮南至上海1000kV(楊崗集段)特高壓輸電線路終勘時(shí),使用GEOXT手持式GPS實(shí)測通訊線,省時(shí)、省力,而且可以節(jié)約一個(gè)GPS流動(dòng)站,方法是:將航測外控求取的坐標(biāo)系統(tǒng)參數(shù)輸入到手持GPS中,實(shí)測輸電線路兩側(cè)的通訊線。在測量過程中,如遇到前期的GPS控制點(diǎn),對該點(diǎn)進(jìn)行校測并將該點(diǎn)加入到坐標(biāo)系統(tǒng)參數(shù)求取中,提高坐標(biāo)系統(tǒng)參數(shù)的精度。</p><p>  現(xiàn)場測量完畢后

75、,將手持GPS數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Auto-CAD中,將路徑圖進(jìn)行疊加生成通訊線分布圖。</p><p>  4.6.2尋找塔位樁</p><p>  地質(zhì)勘探專業(yè)使用手持GPS,只需將測量專業(yè)提供的塔位坐標(biāo)輸入手持機(jī),利用其導(dǎo)航功能,可以方便尋找到塔位樁,但在林區(qū)、城市罅隙地帶定位精度較低。洛南至欒川220kV輸電線路,全線林木茂密,山高溝深。</p><p>  使用手持

76、GPS尋找塔位樁時(shí)可以用這樣的方法:首先,手持GPS在開闊處實(shí)測一坐標(biāo),將坐標(biāo)展繪到航片或地形圖上,以判斷該測量點(diǎn)的正確性,然后利用手持GPS指示的導(dǎo)航方位來進(jìn)行尋塔位樁,利用該方法逐步逼近塔位樁。在林區(qū)或城區(qū)采用該方法可以加快工作效率。</p><p>  4.6.3在變電站、發(fā)電廠選址中的應(yīng)用</p><p>  變電站、發(fā)電廠選址是電力系統(tǒng)規(guī)劃工作中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),在電網(wǎng)規(guī)劃中起決定

77、性的作用。變電站、發(fā)電廠位置直接影響著未來電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、供電質(zhì)量和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。變電站、發(fā)電廠選址除了要做到投資省、運(yùn)行費(fèi)用低,滿足各項(xiàng)技術(shù)要求外,還要滿足地形地質(zhì)、線路走廊、交通、氣象、防洪、防污、與城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃相一致等各方面的要求。尤其變電站、發(fā)電廠與各種危險(xiǎn)源(如:微波塔、加油站、天然氣管道等)的相對位置關(guān)系尤為重要。傳統(tǒng)確定平面位置的方法是參考地形圖上的地形、地物及其他明顯目標(biāo)的相對位置來確定,這種方法不僅效率低,而且對

78、設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)要求較高。利用GEOXT手持GPS的導(dǎo)航功能和各種計(jì)算功能,可以實(shí)時(shí)顯示出變電站、發(fā)電廠與各種危險(xiǎn)源之間的相對位置,使變電站、發(fā)電廠選址工作更加方便,提高了電網(wǎng)規(guī)劃的效率和質(zhì)量。</p><p>  4.7注意事項(xiàng)及建議</p><p>  手持GPS是接收GPS衛(wèi)星信號進(jìn)行導(dǎo)航定位工作的,所以它所接收到的衛(wèi)星信號質(zhì)量直接影響導(dǎo)航定位的精度。為此注意以下幾點(diǎn): </p

79、><p>  a)、盡量選擇比較開闊的地方進(jìn)行定位,防止信號被遮擋,保證有足夠數(shù)量衛(wèi)星(不少于4顆)用于定位解算; </p><p>  b)、盡量遠(yuǎn)離大功率的電子波發(fā)射裝置,如電視臺(tái)、電臺(tái)、微波站、高壓線及微波無線電信號傳送通道等,防止電子信號對GPS信號的干擾; </p><p>  c)、盡量避免多路徑反射誤差, 如遠(yuǎn)離大面積水域及大面積強(qiáng)反射裝置; <

80、;/p><p>  d)、要保證穩(wěn)定觀測時(shí)間( 建議4min以上,觀測條件差的地方適當(dāng)延長)。 </p><p>  e)、對有特殊坐標(biāo)系統(tǒng)要求的必須進(jìn)行參數(shù)的換算、設(shè)置要正確。需要驗(yàn)證的參數(shù),必須通過驗(yàn)證后才能使用。</p><p>  f)、使用前要對手持式GPS進(jìn)行檢查, 包括: 外觀、電池、屏顯、功能等。</p><p>  g)、參數(shù)

81、的換算、設(shè)置要正確。需要驗(yàn)證的參數(shù),必須通過驗(yàn)證后才能使用。</p><p>  f)、定點(diǎn)測量與導(dǎo)航功能一定不能混為一團(tuán), 導(dǎo)航 (動(dòng)態(tài)) 的誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于定點(diǎn)測量的誤差。</p><p>  g)、除定位測量前需完成初始化之外, 測點(diǎn)定位作業(yè)還應(yīng)保證在測點(diǎn)處略作停留 (不得少于1 min)。</p><p>  h)、注意定位作業(yè)時(shí)屏顯導(dǎo)航定位精度指標(biāo)和天空覆蓋率

82、。當(dāng)衛(wèi)星信號可能存在問題 (少于4顆衛(wèi)星)或有其他影響GPS定位測量精度的因素時(shí) (如強(qiáng)電磁干擾等) , 應(yīng)暫停 (等待衛(wèi)星信號好轉(zhuǎn)或其他影響因素排除) 或放棄定位作業(yè)。 </p><p><b>  第5章 結(jié)語</b></p><p>  經(jīng)過了兩個(gè)多月的學(xué)習(xí)和工作,在翟燕老師的指導(dǎo)細(xì)心指導(dǎo)下,我終于完成了《手持GPS在工程中的應(yīng)用》。從開始接到論文題目到系統(tǒng)的實(shí)

83、現(xiàn),再到論文文章的完成,每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn),這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。在這段時(shí)間里,我學(xué)到了很多知識也有很多感受,從對手持GPS陌生到熟悉,在確定論文題目之后,我開始了獨(dú)立的學(xué)習(xí)和試驗(yàn),查看相關(guān)的資料和書籍,讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰,使自己非常稚嫩作品一步步完善起來,每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲,每一次試驗(yàn)的成功都會(huì)讓我興奮好一段時(shí)間。從中我也充分認(rèn)識手持GPS在苛刻的環(huán)境,能在各種氣象條件下的適應(yīng)能力

84、;在正確使用方法的前提下它可靠、穩(wěn)定、值得信賴;并且有全球定位功能、導(dǎo)航功能、大范圍的物理距離測距的功能、計(jì)算機(jī)動(dòng)車行駛的速度的功能、計(jì)算范圍較大的區(qū)域面積的功能、確定一個(gè)范圍的邊界的功能、記載行駛沿途的路線軌跡的功能;如手機(jī)般大小的體積優(yōu)勢使得攜帶方便。</p><p>  結(jié)合我查閱的大量資料,利用手持GPS進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和嘗試, 對手持GPS接收機(jī)的精度進(jìn)行了詳細(xì)的分析比較,獲得了滿意的結(jié)果。試驗(yàn)表明,手

85、持GPS接收機(jī)簡便、 實(shí)用, 可以應(yīng)用于很多相關(guān)的定位導(dǎo)航領(lǐng)域。除此之外, 由于手持 GPS方便的數(shù)據(jù)采集功能, 可將其作為GPS的前端數(shù)據(jù)采集器, 更加及時(shí)的更新空間地理信息, 以實(shí)現(xiàn)了持續(xù)的技術(shù)升級 。</p><p>  也許我的論文作品不是很成熟,或許還有很多不足之處,但我可以自豪的說,這里面的每一段文字、每一組數(shù)據(jù),都有我的勞動(dòng)。這次做論文的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益,我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件

86、事情,是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程,沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力,沒有自己的研究,就不會(huì)有所突破,那也就不叫論文了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵(lì)我繼續(xù)進(jìn)步。</p><p><b>  參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [1] 劉生貴.手持GPS在工程地質(zhì)填圖中的應(yīng)用.四川建筑,2008(2):28-1.</p><p>  

87、[2] 程正逢.手持GPS在工程中的應(yīng)用.電力勘測.2001(4):56-03.</p><p>  [3] 程新文,陳性義.手持GPS定位精度研究.測繪通報(bào).2004(09):0020-03.</p><p>  [4] 高建東,雷郁文.利用后差分技術(shù)提高手持GPS的定位精度.物探與化探.2006(05):0446-04.</p><p>  [5] 劉述敏,丁志

88、江,常和平,劉濤.手持GPS定位精度及其在物化探測網(wǎng)布設(shè)中的應(yīng)用. 物探與化探.2005(06):0545-03.</p><p>  [6] 李東紅.手持GPS定位精度研究.山西科學(xué)報(bào).2010(07):A06版.</p><p>  [7] 焦革軍,劉洪川,張紹寧,申勇.便攜式GPS接收機(jī)在大面積中、小比例尺地質(zhì)測量、化探掃描的精度評價(jià)及應(yīng)用.黃金科學(xué)技術(shù).2005(09):13-5.

89、</p><p>  [8] 李廣俊.手持GPS精度分析及工程應(yīng)用.西部探礦工程.2009(07):0131-03.</p><p>  [9] 李天文.GPS原理及應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2003.</p><p>  [10] 王小明,高平.提高手持GPS定位精度的方法研究.寧夏工程技術(shù).2009(04):0338-03.</p><p

90、>  [11] 燕晉寧,朱永超.手持GPS在山區(qū)、丘陵地區(qū)1:10000比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用.北京測繪.2010(02):02-3.</p><p>  [12] 孫睿英,趙志強(qiáng),華學(xué)勇手持GPS在國家西部測圖工程中的應(yīng)用測繪與空間地理信息2009(06):0105-02</p><p>  [13] 張旺生,鮑遠(yuǎn)律.基于Internet的地理信息系統(tǒng)(Web-GIS)的實(shí)現(xiàn)方法

91、[J].微機(jī)發(fā)展.2000(01):77-80.</p><p>  [14] 徐紹銓,張華海,楊志強(qiáng)GPS測量原理及應(yīng)用[M]武漢測繪科技大學(xué)出版社1998:1-13</p><p><b>  致 謝</b></p><p>  四年的大學(xué)生活就快走入尾聲,我們的校園生活就要?jiǎng)澤暇涮枺闹惺菬o盡的難舍與眷戀。從這里走出,對我的人生來說,

92、將是踏上一個(gè)新的征程,要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)際工作中去。</p><p>  回首四年,取得了些許成績,生活中有快樂也有艱辛。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨,對我成長的關(guān)心和愛護(hù)。</p><p>  學(xué)友情深,情同兄妹。三年的風(fēng)風(fēng)雨雨,我們一同走過,充滿著關(guān)愛,給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。</p><p>  在我的十幾年求學(xué)歷程里,離不開父母的鼓勵(lì)和支持

93、,是他們辛勤的勞作,無私的付出,為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件,我才能順利完成完成學(xué)業(yè),感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。</p><p>  最后,我要特別感謝xx老師 。是她在我畢業(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵(lì),使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì),在此表示衷心的感激.</p><p>  xx老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。他無論在理論上還是在實(shí)踐中,都給與我

94、很大的幫助,使我得到不少的提高,這對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助,感謝她耐心的輔導(dǎo)。</p><p><b>  附錄一</b></p><p><b>  英文原文</b></p><p>  THE GLOBAL POSITIONING SYSTEM: GLOBAL DEVELOPMENTS AND OPPO

95、RTUNITIES</p><p>  James M. Brandon</p><p>  Background</p><p>  The Global Positioning System (GPS), which is the world’s most accurate method of navigation, was conceived to enhan

96、ce navigation accuracy for U.S. military forces during the early 1970s. Since 1984, the GPS has found application in a myriad of systems–from automotive monitors advising drivers of the locations of hotels and restaurant

97、s to guidance systems which allow bombs and missiles to make direct hits on targets. Of the two global satellite navigation systems currently operating, the GPS has</p><p>  The operation of the GPS relies o

98、n signals received from 24 NAVSTAR satellites, each of which orbit in space about 11,000 miles above the earth’s surface. These satellites revolve around the earth twice a day (or once every 12 hours) and transmit signal

99、s to GPS receivers positioned on or above the earth’s surface. GPS receivers, which process data emitted from GPS satellites, compare the time the satellite signal was transmitted with the time the signal reaches the rec

100、eiver. The receiver is then</p><p>  U.S. Government Policies</p><p>  On March 29, 1996, the President of the United States approved a comprehensive national policy on the future management of

101、the GPS and related U.S. Government augmentations. The policy seeks to enhance the country’s productivity and economic competitiveness while protecting U.S. national security and foreign policy interests. Based on recomm

102、endations from the Departments of Defense, Transportation, and State, the policy requires the President to make annual determinations regarding certain GPS o</p><p>  Global Industry and Markets</p>&

103、lt;p>  Japan, followed by the United States, is the principal global supplier of GPS-related products.</p><p>  In 1998, Japan accounted for 47 percent ($2.0 billion) of the global GPS market, whereas the

104、 United States represented 32 percent ($1.4 billion). Eighteen percent ($784 million) of the remaining market share was largely accounted for by European countries. Although the United States and Japan are comparable wit

105、h respect to GPS manufacturing technology, the United States is generally believed to enjoy a slight lead in higher value-added products with an advanced software content.</p><p>  Global demand for GPS prod

106、ucts grew significantly during 1997-2001, with total global sales of such products increasing by 275 percent to $10.7 billion. Car navigation, which is the largest international market for the GPS, accounted for 34 perce

107、nt ($3.6 billion) of total global GPS sales in 2001. The consumer sector, which is the second largest market, represented 22 percent ($2.4 billion) of such sales. The third largest market sector, surveying and mapping, a

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