雨自文大電园地 卫星定位技术与方法 第十三讲 袁林果 Email:Igyuan@home.switu.edu.cn 西南交通大学土木工程学院测量工程系 第十章GPS测量的实施 前面介绍了有关GPS定位的基本概念和原理,本 章将介绍目前GPS测量实施的主要过程,作业的 基本方法和原则。 由于GPS测量工作的实施方法与用户的要求,和 所用接收系统硬件与软件的发展水平密切相关, 所以,关于GPS测量工作的作业细节,用户还须 按国家有关部门颁发的GPS测量规范,以及所用 GPS接收系统的操作说明书执行 電少卫星定位技术与方法
1 卫星定位技术与方法 第十三讲 袁林果 Email: lgyuan@home.swjtu.edu.cn 西南交通大学土木工程学院测量工程系 卫星定位技术与方法 2005-5-20 2 第十章 GPS测量的实施 ¾ 前面介绍了有关GPS定位的基本概念和原理，本 章将介绍目前GPS测量实施的主要过程，作业的 基本方法和原则。 ¾ 由于GPS测量工作的实施方法与用户的要求，和 所用接收系统硬件与软件的发展水平密切相关， 所以，关于GPS测量工作的作业细节，用户还须 按国家有关部门颁发的GPS测量规范，以及所用 GPS接收系统的操作说明书执行
第1节概述 GPS测量工作可分为外业作业和内业两大部 分。其中,外业工作主要包括,选点(即观测站 址的选择)、建立测站标志、野外观测作业以及 成果质量检核等工作;内业工作主要包括,GPS 测量的技术设计、测后数据处理以及技术总结 等。 如果按照GPS测量实施的工作程序,则大体 可分为这样几个阶段:网的优化设计;选点与建 立标志;外业观测;成果检核与处理。 卫星定位技术与方法 为了满足用户的要求,GPS测量作业,应遵守统 的规范和细则。但是,测量工作的实施,与 GPS定位技术的发展水平密切相关,GPS接收系 统硬件与软件的不断改善,将直接影响测量工作 的实施方法、观测时间、作业的要求和成果处理 方法。 这里我们将以这些规范为参考,主要介绍一下有 关GPS测量作业的基本方法和原则。 考虑到,以载波相位观测量为根据的相对定位 法,是当前GPS测量中普遍采用的精密定位方 法,所以,下面将主要介绍实施这种高精度GPS 测量工作的基本程序与作业模式。 電少卫星定位技术与方法
2 卫星定位技术与方法 2005-5-20 3 第1节概述 GPS测量工作可分为外业作业和内业两大部 分。其中，外业工作主要包括，选点（即观测站 址的选择）、建立测站标志、野外观测作业以及 成果质量检核等工作；内业工作主要包括，GPS 测量的技术设计、测后数据处理以及技术总结 等。 如果按照GPS测量实施的工作程序，则大体 可分为这样几个阶段：网的优化设计；选点与建 立标志；外业观测；成果检核与处理。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 4 ¾ 为了满足用户的要求，GPS测量作业，应遵守统 一的规范和细则。但是，测量工作的实施，与 GPS定位技术的发展水平密切相关，GPS接收系 统硬件与软件的不断改善，将直接影响测量工作 的实施方法、观测时间、作业的要求和成果处理 方法。 ¾ 这里我们将以这些规范为参考，主要介绍一下有 关GPS测量作业的基本方法和原则。 ¾ 考虑到，以载波相位观测量为根据的相对定位 法，是当前GPS测量中普遍采用的精密定位方 法，所以，下面将主要介绍实施这种高精度GPS 测量工作的基本程序与作业模式
第2节GPS网的优化设计 GPS网的优化设计,是实施GPS测量工作的第 步,是一项基础性的工作,也是在网的精确性 可靠性和经济性方面,实现用户要求的重要环 节 主要内容包括,精度指标的合理确定,网的图形 设计和网的基准设计。 星定位技术与方法 20055-20(5 2.1精度标准的确定 对GPS网的精度要求,主要取决于网的用途。精 度指标,通常均以网中相邻点之间的距离误差来 表示,其形式为 =[a+(b×D)]2 其中,——网中相邻点间的距离误差(mm) a0与接收设备有关的常量误差(mm); b—比例误差(pm或106; D——相邻点间的距离(km) 電少卫星定位技术与方法 2005520(6
3 卫星定位技术与方法 2005-5-20 5 第2节 GPS网的优化设计 GPS网的优化设计，是实施GPS测量工作的第一 步，是一项基础性的工作，也是在网的精确性、 可靠性和经济性方面，实现用户要求的重要环 节。 主要内容包括，精度指标的合理确定，网的图形 设计和网的基准设计。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 6 2.1精度标准的确定 对GPS网的精度要求，主要取决于网的用途。精 度指标，通常均以网中相邻点之间的距离误差来 表示，其形式为 其中，σ──网中相邻点间的距离误差(mm)； a0──与接收设备有关的常量误差(mm); b0──比例误差(ppm或10-6)； D──相邻点间的距离(km)。 2 1 2 0 2 0 σ = [a + (b × D) ]
GPS相对定位的精度指标 测量分级常量误差 比例误差相邻点距离 ao(mm) ba(10) n 1002000 ABCDE ≤8 15250 ≤10 ≤10 ≤10 215 電步卫星定位技术与方法 20055-20(7 精度指标,是GPS网优化设计的一个重要 量,它的大小将直接影响GPS网的布设方案、观 测计划、观测数据的处理方法以及作业的时间和 经费。所以,在实际设计工作中,要根据用户的 实际需要和可能,慎重确定。 電少卫星定位技术与方法
4 卫星定位技术与方法 2005-5-20 7 GPS相对定位的精度指标 测量分级 常量误差 a0(mm) 比例误差 b0(10-6) 相邻点距离 (km) A B C D E ≤5 ≤8 ≤10 ≤10 ≤10 ≤0.1 ≤1 ≤5 ≤10 ≤20 100—2000 15—250 5—40 2—15 1—10 卫星定位技术与方法 2005-5-20 8 精度指标，是GPS网优化设计的一个重要 量，它的大小将直接影响GPS网的布设方案、观 测计划、观测数据的处理方法以及作业的时间和 经费。所以，在实际设计工作中，要根据用户的 实际需要和可能，慎重确定
2.2网的图形设计 网的图形设计,虽然主要决定于用户的要 求,但是有关经费、时间和人力的消耗以及所需 接收设备的类型、数量和后勤保障条件等,也都 与网的图形设计有关。对此应当充分加以顾及 以期在满足用户要求的条件下,尽量减少消耗 句卫星定位技术与方法 设计的一般原则 1.GPS网一般应采用独立观测边构成闭合图形 相邻点间基线向量的精度,应分布均匀 GPS网点应尽量与原有地面控制网点相重合 4.GPS网点应考虑与水准点相重合 GPS网点一般设在视野开阔和交通便利的地方 6.为了便于用经典方法联测或扩展,可在GPS网点 附近布设一通视良好的方位点,以建立联测方 向。方位点与观测站的距离,一般应大于 300m。 電少卫星定位技术与方法
5 卫星定位技术与方法 2005-5-20 9 2.2 网的图形设计 网的图形设计，虽然主要决定于用户的要 求，但是有关经费、时间和人力的消耗以及所需 接收设备的类型、数量和后勤保障条件等，也都 与网的图形设计有关。对此应当充分加以顾及， 以期在满足用户要求的条件下，尽量减少消耗。 卫星定位技术与方法 2005-5-20 10 设计的一般原则 1. GPS网一般应采用独立观测边构成闭合图形 2. 相邻点间基线向量的精度，应分布均匀。 3. GPS网点应尽量与原有地面控制网点相重合 4. GPS网点应考虑与水准点相重合 5. GPS网点一般设在视野开阔和交通便利的地方。 6. 为了便于用经典方法联测或扩展，可在GPS网点 附近布设一通视良好的方位点，以建立联测方 向。方位点与观测站的距离，一般应大于 300m