GPS卫星定位技术及其在工程测量中的应用

1、GPS 卫星定位技术及其在工程测量中的应用摘要随着科技的不断发展， GPS卫星定位技术日趋 成熟，已经成为工程测量当中必不可少的一项工作。相对于 其他的测量手段而言， GPS 卫星定位技术的水平更高，运用 的设备和手段更加新颖，得到的数据也比较精确，能够为工 程测量提供较大的帮助。 但是， 由于 GPS 卫星定位技术的部 分体系还有待健全，因此在工程测量中应用时，应注意扬长 避短，发挥积极作用。关键词 GPS 定位技术 工程测量 卫星中图分类号 P228.4 文献码 B 文章编号 1000-405X （2015）-5-187-1面对社会的快速发展和经济的稳步提升，各行各业都在 寻求新的突破。在

2、我国，工程行业可以算得上是支柱行业， 对经济的发展和百姓的生活，都具有很大的影响。工程测量 直接决定了工程能否达到理想的标准，同时在很多方面也会 影响日后的维护和整修。在以往的工作当中，工程测量偏向 于传统的测量方案，很多方面都没有办法获得精确的数据， 导致工程进度缓慢。 本文主要讨论 GPS 卫星定位技术及其在 工程测量中的应用。1 概述从概念上来讲， GPS 卫星定位技术是从 GPS 当中衍生出的一种高科技技术。它能够借助卫星的定位，从而直接找到 工程测量的具体位置，并获得相应的信息，即便是干扰较为 严重的情况下， GPS 卫星定位技术也可以取得较为精确的数 据。在目前的研究当中， GPS

3、 卫星定位技术已经大大提高了 测量的劳动生产率。例如，一对 GPS 测量系统（双频）在 10km 以内的短边上，正常接收 4-5 颗卫星 5min 左右，即可 获取5- 10mm+1 x 10-6D的基线精度，与1-2h甚至更长时间 静态定位的结果不相上下。由此可见，GPS卫星定位技术已经成为目前工程测量的重要技术之一，并且能够在很多方面 都取得高精度的结果，为工程的修建和勘察提供较大的帮 助。2 GPS 卫星信号及测量原理2.1 GPS 卫星信号对于 GPS 卫星定位技术而言， GPS 卫星信号是不可或缺 的一项组成部分。信号的强弱，将直接影响到定位技术的应 用效果，进而影响工程测量能否得到

4、理想的结果。图 1 表示 GPS 卫星信号构成示意图。从图 1 来看， GPS 卫星信号主要是由载波、导航电文、 测距码组成的。载波则是由 L1 、L2、L5 三个民用频率组成， 能够满足现实工作中的不同需求；导航电文一般是用数据码 来表示； 测距码则分为 C/A 码以及 P 码两种， 也是根据现实 工作来调整和应用。对于定位技术而言， GPS 卫星信号所能 提供的信息是广泛的，在此，主要以载波为例。由于工程测 量的范围比较大，有时会对大面积的区域进行测量，因此需 要运用到高频率的载波。高频率载波的优势在于，能够精准 的测定多普勒频移，不仅会提高测速的精度，还可以提高数 据的有效程度，过滤一些

5、没有太大用处的数据。经过大量的 实践研究发现，高频率载波还可以充分减少信号的电离层延 迟问题，为定位技术的应用提供更多帮助。2.2 定位原理从客观的角度来分析， GPS 系统主要是一种采用距离交 会法的卫星导航定位系统。假设，我们需要定位某一区域， 那么在实际的定位当中， 会将定位的位置安放 GPS 接收机设 备，某一个时刻同时接受了 3颗以上的GPS卫星所发出的导 航电文，将得到的导航电文，利用数据处理系统以及计算方 式，求得该时刻 GPS 接收机设备到 GPS 卫星的距离。同样 的，还可以通过接受卫星星历来获得该时刻这些卫星所在空 间位置，也就是日常说的三维坐标，最终利用一些公式和固 有的

6、定理来求得最终的结果。 GPS 卫星定位技术的定位原理 并不复杂，但也不容易，需要参考的数据较多，因此在工程 测量中应用的时候，需注意对基本数据的收集和分析，从而 得到更加精确的结果。3 GPS 卫星定位技术在工程测量中的应用般而言，工程测量需要的数据较多，而传统的数据收集方法和分析方法，没有办法在短时间内得到理想的结果。 在此，以公路测量为例， 通过应用 GPS 卫星定位技术， 可建 立沿线总体控制测量，为勘测阶段测绘带状地形图、路线平面、纵横断面测量提供依据；在施工阶段为桥梁，隧道建立施工控制网。由此可见， GPS 卫星定位技术能够帮助工 程测量工作又快又好的完成。第一， GPS 卫星定位技术基本 上不需要在外部环境下操作，可以通过在办公室发出的指令 来进行工程测量，且得到的结果比较精准。第二，实际的工 程测量工作虽然需要外部人员的配合，但耗费的人力资源较 少，大大提高了劳动效率，这对工程的修建，具有较大的积 极意义。第三， GPS 卫星定位技术可将工程测量的结果，直 接进行分析，处理后的数据可直接应用，告别了传统测量的 繁琐工作，工作效率提升。4 总结本文对 GPS 卫星定位技术及其在工程测量中的应用进 行讨论，就目前的工作而言， GPS 卫星定位技术所得到的结 果还是比较积极的，很多方面都达到了较高的