測繪工程譯文及原文

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，由美國國防部運作并進(jìn)行設(shè)計，投資，開發(fā)。GPS是一種基于衛(wèi)星定位和時間傳輸，GPS定位功能在現(xiàn)代測量和現(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，適用于關(guān)聯(lián)測量和探索，并將其應(yīng)用到島上協(xié)會測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，以滿足大地測量或工程勘察的要求，更不可能用在天文地球動力學(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，衛(wèi)星地球上發(fā)射兩個波段情報信號，載波信號頻率分別為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)實時三維測速、三維定位和授時。GPS系統(tǒng)的控制部分由位于美國的5個監(jiān)測站組成，這些站不間斷地對GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測，并將計算和預(yù)報信息注入衛(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接收機和處理軟件逐漸增加。目前出現(xiàn)在中國市場上的接收機主要有兩種：能對兩個頻率進(jìn)行觀測的接收機稱為雙頻接收機，只能對一個頻率進(jìn)行觀測的接收機稱為單頻接收機，他們的精度和價C3按定位方式，GPS定位分為單點定位和相對定位(差分定位)。單點定位就是根據(jù)一臺接收機的觀測數(shù)據(jù)來確定接收機位置的方式，它只能采用偽距觀測量，可用于車船等的概略導(dǎo)航定位。相對定位(差分定位)是根據(jù)兩臺以上接收機的觀

6、測數(shù)據(jù)來確定觀測點之間的相對位置的方法，它既可采用偽距觀測量也可采用相位觀測量，大地測量或工程測量均應(yīng)采用相位觀測值進(jìn)行相對定位。在GPS觀測量中包含了衛(wèi)星和接收機的鐘差、大氣傳播延遲、多路經(jīng)效應(yīng)等誤差，在定位計算時還要受到衛(wèi)星廣播星歷誤差的影響，在進(jìn)行相對定位時大部分公共誤差被抵消或削弱，因此定位精度降大大提高，雙頻接收機可以根據(jù)兩個頻率的觀測量抵消大氣中電離層誤差的主要部分，在精度要求高，接收機間距離較遠(yuǎn)時(大氣有明顯差別)，應(yīng)選用

7、雙頻接收機。在定位觀測時，若接收機相對于地球表面運動，則稱為動態(tài)定位，如用于車船等粗略導(dǎo)航定位的精度為30100米的偽距單點定位，或用于城市車輛導(dǎo)航定位的米級精度的偽距差分定位，或用于測量放樣等的厘米級的相位差分定位(RTK)，實時差分定位需要數(shù)據(jù)連降兩個或多個站的觀測數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)揭黄鹩嬎恪Ｔ诙ㄎ挥^測時，若接收機相對于地球表面靜止，則稱為靜態(tài)定位，在進(jìn)行控制網(wǎng)觀測時，一般均采用這種方式由幾臺接收機同時觀測，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被稱為大地型接收機，是接收機中性能最好的一類。目前，GPS己經(jīng)能夠達(dá)到地殼形變觀測的精度要求，IGS常年觀測臺站己經(jīng)能構(gòu)成毫米級的全球坐標(biāo)框架。3.RTK的技術(shù)傳統(tǒng)的GPS測量技術(shù)，如靜態(tài)，快速靜態(tài)，動態(tài)測量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級的精確度，而RTK技術(shù)是可以實時得到厘米級定位精度的測量技術(shù)，它采用了載波相位動態(tài)實時差分（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、地形測繪等各種控制測量帶來了新的曙光，極大地提高了野外工作效率。高精度GPS測量必須采用載波相位觀測值，RTK定位技術(shù)就是實時提供制定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級精度。在RTK的作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一并傳送給流動站。流動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觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實時處理，同時產(chǎn)生厘米級定位結(jié)果，歷時不到一秒鐘。流動站既可處