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1、淺析GPS定位技術(shù)在精密工程測(cè)量中的應(yīng)用胡心紅胡心紅四川省地礦局四0二隊(duì)測(cè)繪公司611700摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，在測(cè)繪領(lǐng)域內(nèi)，傳統(tǒng)的測(cè)繪方式已經(jīng)逐步的被另一種新型的測(cè)繪方式所取代一一GPS定位技術(shù)，GPS定位技術(shù)在精密工程的測(cè)量中發(fā)揮的作用不可忽視，木文主要對(duì)GPS定位技術(shù)在精密工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：GPS定位技術(shù)；精密工程測(cè)量；應(yīng)用一、GPS的主要構(gòu)成部分及精密工程測(cè)量概況(一)GPS的主要構(gòu)成GPS是由地面監(jiān)控站、空間衛(wèi)星星座和用戶設(shè)備三個(gè)部組成。(1)地面監(jiān)控站地面監(jiān)控站由
2、分布在全球內(nèi)的一個(gè)主控站、五個(gè)監(jiān)測(cè)站和三個(gè)注入站組成的。主控站通過對(duì)監(jiān)測(cè)站觀測(cè)到的GPS衛(wèi)星的數(shù)據(jù)對(duì)衛(wèi)星的鐘差參數(shù)、軌道參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，然后將計(jì)算得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，以導(dǎo)航電文的形式傳輸給注入站，然后由注入站將導(dǎo)航電文輸入到衛(wèi)星存儲(chǔ)器中。(2)空間衛(wèi)星星座GPS的空間衛(wèi)星星座是由21顆工作衛(wèi)星以及3顆在軌的備用衛(wèi)星構(gòu)成的。這24顆衛(wèi)星分布在6個(gè)軌道的平面內(nèi)，軌道的平面傾角是55度。衛(wèi)星主要起到傳輸導(dǎo)航定位信號(hào)的作用。(3)GPS用戶設(shè)備GPS用戶設(shè)備是由數(shù)據(jù)處理軟件、GPS接收機(jī)、終端設(shè)備組成。GP
3、S接收機(jī)能夠捕獲到一定待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)，這些衛(wèi)星高度的截止角選擇的是有規(guī)定的，然后對(duì)衛(wèi)星的運(yùn)行進(jìn)行跟蹤，將信號(hào)進(jìn)行一定的處理，如交換、放大等，最后通過計(jì)算機(jī)或者相關(guān)的軟件，經(jīng)基線解算或者網(wǎng)平差，計(jì)算出測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。（二）精密工程測(cè)量概況精密工程測(cè)量是一種結(jié)合現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的新的測(cè)繪手段，主要負(fù)責(zé)解決人型工程或特種工程的研宄和測(cè)量問題，是具奮高精度、自動(dòng)測(cè)控和可靠等性能的測(cè)量學(xué)科。在精密測(cè)量中，GPS定位技術(shù)是主要的測(cè)量方式。不同的工程條件和建設(shè)0的都可以采用GPS定位技術(shù)進(jìn)行觀測(cè)，保證其精密度，同
4、吋GPS定位技術(shù)具有低成本、自動(dòng)化程度較高和高效率的多方面性能。二、GPS定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在進(jìn)行工程的精密測(cè)量中，我們不難發(fā)現(xiàn)GPS定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，GPS定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)充分體現(xiàn)了衛(wèi)星定位技術(shù)的高效益和高精度。（一）采用GPS定位技術(shù)來測(cè)設(shè)方格網(wǎng)。采用GPS定位測(cè)設(shè)方式和常規(guī)方式相比，這種方式的適應(yīng)性更強(qiáng)。方格網(wǎng)的構(gòu)造形式比較簡(jiǎn)單，邊的長(zhǎng)度和點(diǎn)的疏密情況都可以進(jìn)行靈活的選取，即便所測(cè)定的位置和已知的控制點(diǎn)很遠(yuǎn)，我們也可以對(duì)其進(jìn)行連接，從而完成控制網(wǎng)的定向和定位。GPS定位技術(shù)解決了野外作業(yè)容易受到天氣
5、影響的問題。在測(cè)設(shè)邊長(zhǎng)方格網(wǎng)較大以及通視條件比較復(fù)雜的吋候，這種優(yōu)勢(shì)顯得更為明顯。雖然GPS技術(shù)本身在測(cè)量的過程中不會(huì)受到通視條件的影響，但是在工程測(cè)量中，我們的測(cè)量大多數(shù)都是小范圍的測(cè)量，并受工程的成本限制較大。在進(jìn)行工程測(cè)量的過程中，我們應(yīng)該考慮對(duì)水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀和全站儀的選取、這些儀器在測(cè)量中需要點(diǎn)和點(diǎn)之間能夠相互通視，尤其是在布置控制網(wǎng)的時(shí)候，如果點(diǎn)和點(diǎn)之間無法進(jìn)行相互通視，測(cè)量就會(huì)出現(xiàn)麻煩。（二）GPS方格網(wǎng)法的定位的精度比較高，誤差分布也較為均勻，能夠滿足相應(yīng)規(guī)范的規(guī)定，通視還具有較高的
6、精度儲(chǔ)備。（三）通過GPS定位技術(shù)在大地上布置控制網(wǎng)，圖形強(qiáng)度的系數(shù)比較高，網(wǎng)形的優(yōu)化也比較方便，能夠快速的提高點(diǎn)位間的趨近速度。（四）采用點(diǎn)位中的誤差作為方格網(wǎng)的測(cè)量精度的指標(biāo)是合理的，因?yàn)椴捎眠@樣的法師和相對(duì)中誤差相比，這種方式的精度指標(biāo)更為合理。(五)采用GPS-RTK的方式測(cè)量與常規(guī)的測(cè)量方式向比較，其效率是常規(guī)效率的一倍多，能夠大幅度的減少作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。三、GPS精密工程的測(cè)量的誤差和解決措施GPS定位的誤差?yuàn)^三種，一種是由衛(wèi)星誤差引起的，主要是衛(wèi)星的鐘差和軌道的偏差。一種是受到衛(wèi)
7、星的傳播信號(hào)而引起的誤差，包括電離層、載波相位的周跳、對(duì)流層的折射、多路經(jīng)效應(yīng)的影響。最后一種是受到接收設(shè)備影響的誤差，這主要包括接收機(jī)鐘差、觀測(cè)信號(hào)分辨誤差、接收天線的相位中心的位置的偏差。減少誤差的措施有以下7個(gè)方面：(1)建立觀測(cè)值的改正模型，對(duì)誤差進(jìn)行修訂觀測(cè)值的改正模型有電離層模型、對(duì)流層模型、表征衛(wèi)星軌道的偏差模型和接收機(jī)的鐘差改正模型，這些模型分別冇不同的作用。對(duì)流層模型主要是受人氣資料的解算的千分量模型。電離層模型是通常是提供給導(dǎo)航電文的模型，能夠奮效的改正誤差。(2)多臺(tái)接收機(jī)同
8、步觀測(cè)后對(duì)觀測(cè)結(jié)果求差在進(jìn)行衛(wèi)星信號(hào)的接收過程中，可以采用多臺(tái)接收機(jī)同步觀測(cè)的方式，以此來抵消產(chǎn)生的相同的或者相似的誤差，這樣的觀測(cè)優(yōu)勢(shì)對(duì)一些基線邊比較短的測(cè)量的作用最為明顯，比如能減少衛(wèi)星軌道的誤差、衛(wèi)星和接收機(jī)的鐘差、電離層和對(duì)流層的折射影響等。(3)利用雙頻觀測(cè)的方式電離層的影響是信號(hào)頻率函數(shù)，在影響到GPS的信號(hào)過程中通過采用頻率不相同的電磁波進(jìn)行信號(hào)的觀測(cè)，能夠確定GPS信號(hào)的影響，然后對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行修改。(4)加強(qiáng)對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的選擇，提高衛(wèi)星的觀測(cè)條件在進(jìn)行GPS選點(diǎn)的吋候，
