測(cè)繪工程譯文及原文

1、C1譯文全球定位系統(tǒng)概述摘要：摘要：全球定位系統(tǒng)以美國國防為背景，由美國國防部運(yùn)作并進(jìn)行設(shè)計(jì)，投資，開發(fā)。GPS是一種基于衛(wèi)星定位和時(shí)間傳輸，GPS定位功能在現(xiàn)代測(cè)量和現(xiàn)代建設(shè)中有較為廣泛的應(yīng)用，GPSRTK技術(shù)也在現(xiàn)代化建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在GPS也被證明是一個(gè)重要的平民社區(qū)的利益，且其應(yīng)用的范圍日益廣泛。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：GPS、定位、RTK、放樣、測(cè)量1.背景50年代，前蘇聯(lián)發(fā)射出人類第一顆人造地球衛(wèi)星，美國科學(xué)家在沿其軌道的研

2、究，發(fā)現(xiàn)了多普勒頻移現(xiàn)象，并利用這個(gè)原理完成多普勒衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)位置的定位，獲得了在軍事和民用方面的巨大成功，完成導(dǎo)航定位的歷史飛躍。我國曾多次引進(jìn)普勒接收機(jī)，適用于關(guān)聯(lián)測(cè)量和探索，并將其應(yīng)用到島上協(xié)會(huì)測(cè)量地球的島嶼與地球勘探等方面。但由于多普勒衛(wèi)星軌道高度低，信號(hào)載波頻率低，軌道精度難以提高，因此使得定位精度降低，以滿足大地測(cè)量或工程勘察的要求，更不可能用在天文地球動(dòng)力學(xué)研究。為了提高衛(wèi)星定位的精度，美國從1973年開始準(zhǔn)備建設(shè)全球定位

3、系統(tǒng)GPS（GlobalPositioningSystem）。在進(jìn)入方案論證，系統(tǒng)測(cè)試階段之后，于1989年開始發(fā)射正式工作衛(wèi)星，并在1994年建成，投入使用。GPS系統(tǒng)的空間部分由二十一顆衛(wèi)星組成，均勻分布在六個(gè)軌道，距離地面高度為20000公里，軌道傾角為55，扁心率約是0，周期約是12小時(shí)，衛(wèi)星地球上發(fā)射兩個(gè)波段情報(bào)信號(hào)，載波信號(hào)頻率分別為1575.442兆赫茲（L1波段）和1227.6兆赫茲(L2波段)，衛(wèi)星上已安裝的原子鐘的精

4、度非常高，以此保證頻率的穩(wěn)定性，載波調(diào)制有表示衛(wèi)星位置的廣播星歷，用于測(cè)距的CA碼和P碼，以及其他信息，可以在全球范圍內(nèi)，為任意多用戶提供高精度、全天候、連續(xù)實(shí)時(shí)三維測(cè)速、三維定位和授時(shí)。GPS系統(tǒng)的控制部分由位于美國的5個(gè)監(jiān)測(cè)站組成，這些站不間斷地對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，并將計(jì)算和預(yù)報(bào)信息注入衛(wèi)星信息以進(jìn)行更新。GPS系統(tǒng)的用戶具有隱蔽性，它是一種單向的系統(tǒng)，用戶只接收但并不需要發(fā)射信息，因此用戶數(shù)量是無限制的。雖然GPS是一開始以軍事

5、目的而建立，但也在民用方面得到了極大的發(fā)展，各類GPS接收機(jī)和處理軟件逐漸增加。目前出現(xiàn)在中國市場(chǎng)上的接收機(jī)主要有兩種：能對(duì)兩個(gè)頻率進(jìn)行觀測(cè)的接收機(jī)稱為雙頻接收機(jī)，只能對(duì)一個(gè)頻率進(jìn)行觀測(cè)的接收機(jī)稱為單頻接收機(jī)，他們的精度和價(jià)C3按定位方式，GPS定位分為單點(diǎn)定位和相對(duì)定位(差分定位)。單點(diǎn)定位就是根據(jù)一臺(tái)接收機(jī)的觀測(cè)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(cè)量，可用于車船等的概略導(dǎo)航定位。相對(duì)定位(差分定位)是根據(jù)兩臺(tái)以上接收機(jī)的觀

6、測(cè)數(shù)據(jù)來確定觀測(cè)點(diǎn)之間的相對(duì)位置的方法，它既可采用偽距觀測(cè)量也可采用相位觀測(cè)量，大地測(cè)量或工程測(cè)量均應(yīng)采用相位觀測(cè)值進(jìn)行相對(duì)定位。在GPS觀測(cè)量中包含了衛(wèi)星和接收機(jī)的鐘差、大氣傳播延遲、多路經(jīng)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(duì)定位時(shí)大部分公共誤差被抵消或削弱，因此定位精度降大大提高，雙頻接收機(jī)可以根據(jù)兩個(gè)頻率的觀測(cè)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

7、雙頻接收機(jī)。在定位觀測(cè)時(shí)，若接收機(jī)相對(duì)于地球表面運(yùn)動(dòng)，則稱為動(dòng)態(tài)定位，如用于車船等粗略導(dǎo)航定位的精度為30100米的偽距單點(diǎn)定位，或用于城市車輛導(dǎo)航定位的米級(jí)精度的偽距差分定位，或用于測(cè)量放樣等的厘米級(jí)的相位差分定位(RTK)，實(shí)時(shí)差分定位需要數(shù)據(jù)連降兩個(gè)或多個(gè)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)揭黄鹩?jì)算。在定位觀測(cè)時(shí)，若接收機(jī)相對(duì)于地球表面靜止，則稱為靜態(tài)定位，在進(jìn)行控制網(wǎng)觀測(cè)時(shí)，一般均采用這種方式由幾臺(tái)接收機(jī)同時(shí)觀測(cè)，它能最大限度地發(fā)揮GPS的定

8、位精度，專用于這種目的的接收機(jī)被稱為大地型接收機(jī)，是接收機(jī)中性能最好的一類。目前，GPS己經(jīng)能夠達(dá)到地殼形變觀測(cè)的精度要求，IGS常年觀測(cè)臺(tái)站己經(jīng)能構(gòu)成毫米級(jí)的全球坐標(biāo)框架。3.RTK的技術(shù)傳統(tǒng)的GPS測(cè)量技術(shù)，如靜態(tài)，快速靜態(tài)，動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精確度，而RTK技術(shù)是可以實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量技術(shù)，它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分（RealtimeKinematic）的方法，是GPS應(yīng)用的重要的里程碑，它的出

9、現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)繪等各種控制測(cè)量帶來了新的曙光，極大地提高了野外工作效率。高精度GPS測(cè)量必須采用載波相位觀測(cè)值，RTK定位技術(shù)就是實(shí)時(shí)提供制定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度。在RTK的作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一并傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅接收來自基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈路傳送來的數(shù)據(jù)，還也必須收集的GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)產(chǎn)生厘米級(jí)定位結(jié)果，歷時(shí)不到一秒鐘。流動(dòng)站既可處