gps介紹

1、3 個球面相交成一個點(diǎn)3 個距離可以確定緯度、經(jīng)度、高程因此，點(diǎn) 的 空 間 位 置 被 確 定,點(diǎn) 位 測 定,GPS是“授時、測距、導(dǎo)航／全球定位系統(tǒng)”的簡稱。－－通過衛(wèi)星的瞬時位置和發(fā)射的無線電信號進(jìn)行地面點(diǎn)的三維定位、導(dǎo)航、測速和授時。,優(yōu)點(diǎn)：全球性、全天候、速度快、精度高、自動化。,一、基本概念,,1、GPS定位,2、目前國際上的導(dǎo)航定位系統(tǒng) (1) 美國的NAVSTAR GPS：,1973年開始建設(shè)，199

2、5年建成投入運(yùn)行；,前蘇聯(lián)從20世紀(jì)80年代初開始建設(shè),(2）俄羅斯的GLONASS：,（3）歐空局的Galileo計劃： 2003年3月，正式啟動,（4）中國的衛(wèi)星定位系統(tǒng)（CNSS）,中國的GPS技術(shù)發(fā)展,中國正在建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，已成功發(fā)射六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)總體規(guī)劃，2012年左右，系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導(dǎo)航

3、和授時以及短報文通信服務(wù)能力；2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。,三大功能：導(dǎo)航、定位、授時,（一）、功能特點(diǎn),1973年開始建設(shè)， 1978年首次發(fā)射衛(wèi)星，1995年建成投入運(yùn)行。耗資120億美金，由21+3顆衛(wèi)星組成，衛(wèi)星高度20180KM。,二、 美國的GPS全球定位系統(tǒng),特 點(diǎn):（1）以距離為基本觀測量，進(jìn)行測距空間交會定點(diǎn)。（2）提供精密的全天候的位置、速度和時間信息。（3）能夠進(jìn)行連續(xù)的、實時

4、的三維定位。,地面接收機(jī)有三個坐標(biāo)未知數(shù)，再加時鐘誤差,共四個未知數(shù)，所以至少觀測四顆衛(wèi)星, 即可確定點(diǎn)的三維坐標(biāo)。所用坐標(biāo)系統(tǒng)為美國1984年推出的地心坐標(biāo)系：WGS—84坐標(biāo)系統(tǒng)。,(二)、GPS定位的基本原理,GPS衛(wèi)星網(wǎng)---空間星座部分地面監(jiān)控系統(tǒng)---地面控制部分GPS信號接收機(jī)---用戶設(shè)備部分,(三)、系統(tǒng)組成,空間星座部分：發(fā)送某種時間信號、測距信號和衛(wèi)星的瞬時坐標(biāo)位置信號。地面控制部分：精確測定衛(wèi)星的軌道

5、坐標(biāo)、時鐘差異，確定系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并向衛(wèi)星注入新的衛(wèi)星軌道坐標(biāo)，進(jìn)行必要的衛(wèi)星軌道糾正等。用戶部分：接收衛(wèi)星廣播發(fā)送的多種信號并進(jìn)行處理計算確定用戶的最終位置。,GPS組成,GPS衛(wèi)星星座,地面監(jiān)控系統(tǒng),（1）組成：　1個主控站　3個注入站，分別布置在大西洋、印度洋、太平洋　5個監(jiān)測站,地面監(jiān)控系統(tǒng),信號接收機(jī),基本結(jié)構(gòu)主體（天線、信號接收機(jī)）控制顯示裝置記錄裝置附件（電池等）,十多個國家，60多家公司生產(chǎn)，300多種型

6、號的接收機(jī)。,,GPS 信號接收機(jī)的任務(wù): 能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度角所選擇的待測衛(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)天線的傳播時間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實時地計算出測站的三維位置，及三維速度和時間。,（四）GPS衛(wèi)星信號,(五)、GPS定位的基本方法,靜態(tài)絕對、相對定位,動態(tài)絕對、相對定位,,,,,RTK GPS作業(yè),1 、基本

7、網(wǎng)形：（1）三角形網(wǎng)（2）環(huán)形網(wǎng)（3）星形網(wǎng),(六)、GPS控制網(wǎng)圖形,2、同步圖形連接方式：,（1）點(diǎn)連式（2）邊連式,（3）網(wǎng)連式（4）混合式,3 、GPS同步觀測,------ 兩臺或兩臺以上接收機(jī)對同一組衛(wèi)星同時進(jìn)行觀測。,二臺接收機(jī) nk=2,三臺接收機(jī) nk=3,四臺接收機(jī) nk=4,4、 GPS非同步觀測,,,－－　不同時間對不同衛(wèi)星組進(jìn)行的觀測,(七)、GPS的作業(yè)模式和數(shù)

8、據(jù)處理,１、工程控制用GPS相對定位作業(yè)模式,（1）、經(jīng)典靜態(tài)定位－－兩臺或兩臺以上接收機(jī)在一條或數(shù)條基線端點(diǎn)同步觀測四顆以上衛(wèi)星。（2）、快速靜態(tài)定位－－一臺接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站，觀測五顆以上衛(wèi)星，另一臺接收機(jī)依次到各點(diǎn)流動設(shè)站觀測。（3）、準(zhǔn)動態(tài)定位－－一臺接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站，觀測五顆以上衛(wèi)星，另一臺接收機(jī)先在１號點(diǎn)上觀測數(shù)分鐘，再依次到各點(diǎn)流動觀測數(shù)秒鐘。,２、數(shù)據(jù)下載：,GPS接收機(jī)采集的數(shù)據(jù)記錄在接收機(jī)的PC卡上，回到室內(nèi)通

9、過數(shù)據(jù)傳輸輸入計算機(jī)，同時進(jìn)行數(shù)據(jù)分流，生成不同的數(shù)據(jù)文件。,３、GPS 數(shù)據(jù)處理,,（1）、GPS數(shù)據(jù)處理流程：,（2）、GPS網(wǎng)平差,根據(jù)需要，通過計算，消除各種誤差的影響，將GPS控制網(wǎng)在WGS-84坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系、城市坐標(biāo)系、平面坐標(biāo)系或工程坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,,點(diǎn)放樣：,用于在當(dāng)前工程中放樣坐標(biāo)點(diǎn) 。,面積計算：,三、GPS定位技術(shù)的應(yīng)用,由于GPS是一種全天候、高精度的連續(xù)定位系統(tǒng)，具有定位速

10、度快、費(fèi)用低、方便靈活多樣和操作簡便等特點(diǎn)，因此它在測量學(xué)、導(dǎo)航學(xué)及其相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域，獲得了極其廣泛的應(yīng)用。1、在測量學(xué)中的主要應(yīng)用：大地測量、地球動力學(xué)的研究，地區(qū)性測量控制網(wǎng)的聯(lián)測，海洋測量，精密工程測量，工程變形監(jiān)測和地籍測量等。2、在導(dǎo)航學(xué)中的主要應(yīng)用：車輛、船只和飛機(jī)的精密導(dǎo)航、測速以及運(yùn)動目標(biāo)的監(jiān)控與管理等。3、在其它相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域中的主要應(yīng)用：運(yùn)動載體測量，彈道導(dǎo)彈的制導(dǎo)，近地衛(wèi)星的定軌，精密測時以及氣象學(xué)和大氣物理學(xué)的

11、研究等。,智能交通系統(tǒng)（ ITS技術(shù)）,Intelligent Transportation System,智能交通系統(tǒng)（ ITS技術(shù)）,Intelligent Transportation System,車載三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),精確導(dǎo)航和飛機(jī)著陸,城市測量四通八達(dá),控制測量,萬水千山只等閑,單點(diǎn)定位,GPS SYSTEM500,勘界測量準(zhǔn)確可靠,碎部測量,地形測繪得心應(yīng)手,道路測量,道路測量一馬平川,橋梁測量隨心所欲,橋梁測量,NGS-