GPS静态测量概念

《GPS第八章GPS测量的设计与实施GPS教学内容：GPS测量技术设计的一般要求和设计指标。教学重点：介绍GPS介绍GPS介绍GPS教学难点：GPS。教学方法：课堂教学为主，充分利用多媒体教学方法。教学要求：学会局部性的GPS把握网的图形设计，把握GPS测量技术设计书的编写。GPSGPS〔规程〕《全球定位系统〔GPS〕测量标准》《全球定位系统城市测量技术规程》各行业部门的其他GPS2．测量任务书GPS网的精度,密度设计GPSGPS对于各类GPS网的精度设计主要取决于网的用途GPS8-1表8-1 GPS测量精度分级〔一〕级别级别主要用途固定误差a〔mm〕比例误差b〔mm〕A地壳形变测量或国家高精国家根本把握测量≤5≤0.1B≤8≤1用于城市或工程的GPS8-2等级平均距离a〔mm〕b〔mm〕最弱边相对表等级平均距离a〔mm〕b〔mm〕最弱边相对〔km〕中误差二9≤10≤21/12三5≤10≤51/8四2≤10≤101/4.5一级1≤10≤101/2二级1≤15≤201/1GPSGPSa2(a2(bd )2式中：σ——距离中误差〔毫米；ɑ——固定误差mm；b——比例误差系数pp；d——相邻点之间的距离km实际生产中，应依据测区大小、GPS网的用途，来设计网的等级和精度标准。2．GPS级别ABCDE制定GPS网的密度标准主要考虑任务要求和效劳对象密度可参照表8-3的规定执行。级别ABCDE工程相邻点最小距10015521相邻点最大距2023250401510相邻点平均距3007015～1010～55～2GPS基准设计的定义：GPSGPS坐标系统和起算数据的工作，称为GPS网的基准设计。GPS网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。基准设计应考虑的几个问题：应在地面坐标系中选定起算数据和联测原有地方把握点假设干个，用以转换坐标。对GPS网内重合的高等级国家点或原城市等级把握点，除未知点连结图形观测外，对它们也要适当地构成长边图形。联测的高程点需均匀分布于网中，对丘陵或山区联测高程点应按高程拟合曲面的要求进展布设。建GPSGPSGPS观测时断：测站上开头接收卫星信号到观测停顿，连续工作的时间段，简称时段。同步观测：两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进展的观测。同步观测环：三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环，简称同步环。独立观测环：由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环，简称独立环。异步观测环：在构成多边形环路的全部基线向量中，只要有非同步观测基线向量，则该多边形环路叫异步观测环，简称异步环。独立基线：对于NGPS接收机的同步观测环，有J条同步观测基线，其中独立基线数为N-1。非独立基线：除独立基线外的其它基线叫非独立基线，总基线数与独立基线之差即为非独立基线数。GPS观测时断数：Cnm/N 〔8-2〕式中：n为网点数，m为每点设站数，N为接收机数。总基线数：J CN(N-1)/2 〔8-3〕总J必J独

n1 〔8-4〕C(N1) 〔8-5〕多余基线数：J C(N1)(n1) 〔8-6〕多GPS〔8-3〕式，对于由NGPSGPS为：JN(N-1)/2 〔8-7〕但其中仅有N-1条是独立的GPS边，其余为非独立边。当接收机数N=2～58-1。8-1的独立GPS8-2当同步观测的GPS接收机数N≥3时，同步闭合环的最少数应为：TJ(N1)(N1)(N2)/2 〔8-8〕NJ、TN 28-43NJ、T456J 1361015T 013610GPSGPS依据对所布设的GPS网的精度要求和其它方面的要求，设计出独立的GPS边构成的多边形网，称为GPS〔1〕点连式：如图8-3，相邻同步图形之间仅有一个〔1〕点连式：如图8-3，相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接。〔2〕边连式：如图8-4，同步图形之间由一条公共基〔2〕边连式：如图8-4，同步图形之间由一条公共基线连接。〔4〕边点混合连接式：如图8-5，把点连式与边连式有机地结合起来，组成GPS网的方式。〔5〕〔5〕8-6，用点连式或边连式组成连续进展的三角锁同步图形。〔6〕8-7。〔7〕8-8〔7〕8-8教学内容：本节主要介绍GPS测量技术设计书的编写要求和内容。教学重点：GPSGPSGPS教学难点：GPS接收机的检验和设计书的编写。教学方法：课堂教学为主，充分利用多媒体教学方法。教学要求：GPS接收机检验的内容和方法，把握GPS测区踏勘测区踏勘主要了解以下状况：123456资料收集1、各类图件；2、各类把握点成果；3、测区有关的地质、气象、交通、通讯等方面的资料；4、城市及乡、村行政区划表。设备、器材筹备及人员组织设备、器材筹备及人员组织包括以下内容：12345拟定外业观测打算拟定观测打算的主要依据：〔1〕GPSGPS参与作业的接收机数量；交通、通讯及后勤保障。2．观测打算的主要内容：编制GPS选择卫星的几何图形强度；选择最正确观测时断；观测区域的设计与划分；编排作业调度表；作业调整度表见表8-6。表8-6 GPS作业调度表观测者观测者观测者观测者编号编号时间机号点名点号备注机号点名点号备注机号点名点号备注1234承受规定格式GPS测量外业观测通知〔8-7〕单进展调度。表8-7 GPS测量外业观测通知单观测日期年月日组别：操作员：点位所在图幅：测站编号/名：观测时断：1：2：3：4：5：6：安排人：年 月 日设计GPS网与地面网的联测方案GPS网与地面网的联测，可依据测区地形变化和地面把握点的分布而定，一般在GPS网中至少要重合观测三个以上的地面把握点作为约束点。GPS接收机的选用接收机的选用可参考下表：接收机的检验接收机全面检验的内容，包括一般性检视、通电检验和实测检验。一般检验：主要检查接收机设备各部件及其附件是否齐全、完好，紧固局部是否松动与脱落，使用手册及资料是否齐全等。通电检验：接收机通电后有关信号灯、按键、显示系统和仪表的工作状况，以及自测试系统的工作状况，当自测正常后，按键作步骤检验仪器的工作状况。实测检验：测试检验是GPS接收机检验的主要内容。其检验方法有：用标准基线检验；坐标、边长检验；零基线检验；相位中心偏移量检验等。①用零基线检验接收机内部噪声水平。基线测试方法如下：10○以上无障碍物的地方安放天线，按图8-9连天线、功分器和接收机。●连接电源，二台GPS1～1.5h。●交换功分器与接收机接口，再观看一个时段。●用随机软件计算基线坐标增量和基线长度。基线误差应少于1mm。否则应送厂检修或降低级别使用。②天线相位中心稳定性检验●该项检验可在标准基线、比较基线或GPS●检测时可以将GPS●按上述方法在与该基线垂直的基线〔90°，180°，270°〕进展同样观看。●观测完毕，用随机软件解算各时段三维坐标。③GPS该项测试应在标准检定场进展。检定场应含有短边和中长边。基线精度应到达1*10－5。检验时天线应严格整平对中，对中误差小于±1mm1mm。测试结果与基线长度比较，应优于仪器标称精度。④仪器的高度低温试验：对于有特别要求时需对GPS⑤对于双频GPSSA测量中光学对点器核校方法。技术设计书编写资料收集全后，编写技术设计，主要编写内容如下：1.任务来源及工作量GPSGPS〔包括定点数、约束点数、水准点数、检查点数；GPS点的精度指标及坐标、高程系统。测区概况测区隶属的行政管辖；测区范围的地理坐标，把握面积；测区的交通状况和人文地理；测区的地形及气候状况；测区把握点的分布及对把握点分析、利用和评价。布网方案GPS网点的图形及根本连接方法；GPS网构造特征的测算；点位布设图的绘制。4.选点与埋标GPS点位的根本要求；点位标志的选用及埋设方法；点位的编号等。5.观测对观测工作的根本要求；观测纲要的制定；对数据采集提出留意的问题6.数据处理评定指标。7.完成任务的措施要求措施具体，方法牢靠，能在实际工作中贯彻执行。GPSGPS:GPS选点选点工作应遵守以下原则：点位应设在易于安装接收设备。视野开阔的较高点上。点位目标要显著，视场四周15°以上不应有障碍物，以削减GPS遮挡或障碍物吸取。点位应远离在功率无线电放射源〔如电视机、微波炉等〕其距离不少于50mGPS减弱多路径效应的影响。点位应选在交通便利，有利于其它观测手段扩展与联测的地方。地面根底稳定，易于点的保存。选点人员应按技术设计进展踏勘，在实地按要求选定点位。所在所在地交通路线选单点位情况 点 位 略 图有关建议。一检查，符合要求方可利用。标志埋设嵌入金属标志。表8-9 GPS点点之记日期： 年 月 日 记录者： 绘图者： 校点点 名点 号点点 名点 号等 级名及等通视点列表级选点员联测水准状况联测水准等级日期土质标石说明旧点名概略位置纬度〔L，B〕经度点点位说明1.点之记GPS土地占用批准文件与测量标志托付保管书；选点与埋石工作技术总结。观测工作观测工作依据的主要技术指标等工程级二三四一级二级等工程级二三四一级二级方法卫星高度角〔°〕有效观测卫星数相对快速速≥15≥4≥15≥4≥15≥4≥15≥4≥15≥4≥5≥5≥5≥5观测时段数相对≥2≥2≥2≥2≥1重复设点数快速≥2≥2≥2≥2相对≥60≥45≥45≥45时段长度〔′〕≥90快速≥20≥15≥15≥15数据采样间隔〔″〕相对 速10-6010-6010-6010-6010、60PDOPPDOP相对 快速＜6＜6＜8＜8＜8天线安置天线基座上的圆水准气泡必需整平。GPS差的影响。天线定向误差依定位精度不同而异，一般不应超过±3º～5º。安置时，应当留意将其底盘接地，以防雷击天线。1m3mm，取其三0.001m。GPS测应不少于3次〔时段开头、中间、完毕。〕气压读至0.1mbar，气温读至0.1ºC，对一般城市及工程测量只记录天气状况。方能通电启动仪器。开机观测以获得所需要的定位信息和观测数据。GPS观测。通常来说，在外业观测工作中，仪器操作人员应留意以下事项：接收机。把握信息。测量残差、实时定位结果及其变化、存储介质记录等状况。〕；转变卫星高度角；转变天线位置；转变数据采样间隔；按动关闭文件和删除文件等功能键。较长时可适当增加观测次数。尽量承受太阳能电池或汽车瓶进展供电。⑦仪器高确定要按规定始、末各测一次，并准时输入及记入测量手薄之中。止雷击，雷雨过境时应关机停测，并卸下天线。无误前方可迁站。数据转存至计算机硬、软盘上，确保观测数据不丧失。观测记录①观测记录GPS〔卡等〕上，其主要内容有：●载波相位观测值及相应的观测历元；●同一历元的测码伪距观测值；GPS●实时确定定位结果；●测站把握信息及接收机工作状态信息。②测量手薄GPS〔8-11〕供参考。其处理方式等。GPS杜绝事后补记或追记。名、网区名、点名、时段名、采集日期、测量手薄编号等。得调用任何对数据实施重加工组合的操作指令。GPS经典静态定位模式作业方式承受两台〔或两台以上〕接收设备，分别安置在一条或数条基线的两个端点，44528-10精度 基线的相对定位精度可达5mm+1ppm·D，D〔KM〕。适用范围建立全球性或国家级大地把握网，建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进展岛屿与大陆联测、钻井定位及周密工程把握网建立等。留意事项全部已观测基线应组成一系平差，有助于进一步提高定位精度。快速静态定位作业方法 中部选择一个基准站，并安置一台接收设备连续跟踪全部可见卫星另一台接收机依次到各点流淌设站，每点观测数分钟。作业布置如图8-11所示。精度 于基准站的基线中误差为5mm±1ppm·D。应用范围 把握网的建立及其加密工程地籍测量、大批相距百米左右的点位定位。留意事项 可供观测流淌点与基准点相距应不超过20km；流淌站上的接收机在转移时，不必保持对所测卫星连续跟踪，可关闭电源以降低能耗。优缺点合图形〔8-11〕，牢靠性差。准动态定位作业方法 在测区选择一个基准点，安置接收机工连续跟踪全部可见卫星；将另一台流淌接收机先置于1号〔如图8-12观测；对所测卫星连续跟踪而不失锁的状况下，将流淌接收机分别在各点观测数秒钟。精度 基线的中误差约为1～2cm。应用范围开阔地区的加密把握测量、工程测量及碎部测量及线路测量等。1．留意事项5颗以上卫星可供观测；流淌点与基准点距离不超过20km；观测过程中1～2min。来回式重复设站作业方法建立一个基准点安置接收机连1～2min。设站8-13精度相对于基准点的基线中误差为5mm+1ppm.D。应用范围把握测量及把握网加密、取代导线测量及三角测量、工程测量机地籍测量。留意事项流淌点与基准点距离不超过15km；基准点上空开阔，能正常3动态定位作业方法建立一个基准点安置接收机连续跟踪全部可见卫星；流淌接收机先在动身点上静态观测数分钟；然后流淌接收机从动身点开头连续运动；按指定的时间间隔自动运动载体的实时位置8-14精度 基准点的瞬时点位精度1～2cm。应用范围定道路的中心线、剖面测量、航道测量等。留意事项5420km。实时动态测量的作业模式与应用实时动态〔RTK〕定位技术简介实时动态〔RealTimeKinematic-RTB〕测量技术，是以载波相位观测量为GPS〔RTDGPS〕GPS突破。GPS算并显示用户站的三维坐标及其精度。RTK依据用户的要求，目前实时动态测量承受的作业模式，主要有：①快速静态测量GPS可适时的完毕观测。承受这种模式作业时，用户站的接收机在流淌过程中，可以不必保持对GPS1～2cm。这种方法可应用于城市、矿山等区域性的把握测量，工程测量和地籍测量等。②准动态测量目前，其定位的精度可达厘米级。锁，便需重进展初始化的工作。程放样等。③动态测量可达厘米级。技术，重完成初始化的工作。位，航空测量，道路中线测量，以及运动目标的精度导航等。1GPSGPSGPS的？要留意什么？数据预处理及观测成果的质量检核数据预处理数据处理软件及选择GPSGAMIT/GLOBK、BERNESE、GIPSY、GFZ基线解算〔坐标差的平差计算叫基线解算。它的根本内容是：①数据传输；②数据分流；③统一数据文件格式；④卫星轨道的标准化；⑤探测周跳、修复载波相位观测值；⑥对观测值进展必要改正。留意以下几个问题：30Km，可承受三差相位观测值。②卫星播送星历坐标值，可作基线解的起算数据。③基线解算中所需的起算点坐标，应按以下优先挨次承受： GPSA、BGPSWGS-84系坐标。国家或城市较高等级把握点转换到WGS-84系后的坐标系。不少于观测30min的单点定位结果的平差值供给的WGS-84系坐标。④在承受多台接收机同步观测的一个同步时段中，可承受单基线模式解算。⑤同一级别的GPS网，依据基线长度不同，可承受不同的数据处理模型。固定解作为基线解算的最终结果。观测成果的外业检核每个时段同步观测数据的检核10%；众人一的三遍同步环的坐标重量相对闭合差和全长相对闭合差不得超过表8-12所列限差。8-12同步坐标重量及环线全长相对闭合差限差〔ppm〕重复观测边的检核22 倍。2同步观测环检核数值：3 3x 5