GPS章节要义(补充计算题)
第一章 緒論
1.1.6 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
1、特點(diǎn):系統(tǒng)的空間衛(wèi)星數(shù)目少、用戶終端設(shè)備簡(jiǎn)單。
2、組成:包括空間部分、地面控制部分和用戶接收部分。
3、定位原理:北斗衛(wèi)星導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的定位原理是利用兩顆地球同步衛(wèi)星進(jìn)行雙向測(cè)距,配合數(shù)字高程地圖完成三維坐標(biāo)。
4、優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):衛(wèi)星數(shù)量少,投資小;用戶設(shè)備簡(jiǎn)單、廉價(jià);能實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域的導(dǎo)航定位;衛(wèi)星還具備短文報(bào)通信功能,可滿足當(dāng)前我國(guó)陸、海、空運(yùn)輸導(dǎo)航定位需求。
缺點(diǎn):不能覆蓋兩極地區(qū),赤道附近定位精度差;只能二維主動(dòng)式定位,且需提供用戶高程數(shù)據(jù),不能滿足高動(dòng)態(tài)和保密的軍事用戶要求,用戶量受到一定限制。
5、系統(tǒng)的功能:漁船出海導(dǎo)航;北斗系統(tǒng)短報(bào)文通信!
1.1.7 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)
1、概念:全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是泛指所有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),包括全球的、區(qū)域的和增強(qiáng)的。如美國(guó)的GPS系統(tǒng)、中國(guó)的BDS系統(tǒng)等
2、使用GNSS接收機(jī)的優(yōu)越性:
(1)增加接收衛(wèi)星數(shù)。使用GPS接收機(jī)時(shí),接收到的衛(wèi)星數(shù)一般為511顆;而使用GNSS接收機(jī)時(shí),一般可接收到的衛(wèi)星數(shù)達(dá)2030顆,這樣非常有利于在山區(qū)或城市有障礙物遮擋的地區(qū)作業(yè)。
1.2 GPS系統(tǒng)組成
GPS系統(tǒng)包括三大部分:空間部分——GPS衛(wèi)星星座;地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng);用戶設(shè)備部分——GPS信號(hào)接收機(jī)。
1.3 BDS系統(tǒng)組成
1、概述:北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國(guó)正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
2、主要功能:定位、單雙向授時(shí)、短文報(bào)通信。
3、組成:北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間星座、地面控制和用戶終端等三大部分組成。
1.4.1 GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)
(1)定位精度高 (2)觀測(cè)時(shí)間短 (3)測(cè)站間無(wú)需通視 (4)可提供三維坐標(biāo) (5)操作簡(jiǎn)單 (6)全天候作業(yè) (7) 功能多,應(yīng)用廣
第二章 坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)
如何定義一個(gè)空間直角坐標(biāo)系?
完全定義一個(gè)空間直角坐標(biāo)系必須明確:
(1)坐標(biāo)原點(diǎn)的位置;(2)三個(gè)坐標(biāo)軸的指向;(3)長(zhǎng)度單位。
2.1.3 站心赤道直角坐標(biāo)系與站心地平直角坐標(biāo)系
使用站心地平坐標(biāo)系能夠比較直觀方便地描述衛(wèi)星與觀測(cè)站之間的瞬時(shí)距離、方位角和高度角,了解衛(wèi)星在天空的分布情況。
2.3 坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換
計(jì)算
中央子午轉(zhuǎn)換計(jì)算!
第三章 衛(wèi)星運(yùn)功基礎(chǔ)及GPS衛(wèi)星星歷
3.1 概述:
衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)與地球運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)!地球質(zhì)心引力作用的衛(wèi)星運(yùn)行稱為衛(wèi)星的無(wú)攝運(yùn)動(dòng)!
3.3 衛(wèi)星的受攝運(yùn)動(dòng)
1、影響衛(wèi)星在其軌道上運(yùn)行的攝動(dòng)力:地球引力、日月引力、太陽(yáng)輻射壓力、地球潮汐作用力、大氣阻力。
2、衛(wèi)星在軌道運(yùn)行中的開普勒三定律:
(1)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)橢圓,而該橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)與地球質(zhì)心重合。
(2)衛(wèi)星到地心的距離在相等的時(shí)間內(nèi)所掃過(guò)的面積相等。
(3)衛(wèi)星運(yùn)行周期的平方,與軌道橢圓長(zhǎng)半經(jīng)的立方之比為一常量。
3.4 GPS衛(wèi)星星歷
1、概述:描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道的信息(一組對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻的軌道參數(shù)及其變化率)
2、預(yù)報(bào)星歷
(1)概述:預(yù)報(bào)星歷又叫廣播星歷,通常包括相對(duì)某一參考?xì)v元的開普勒軌道參數(shù)和必要的軌道攝動(dòng)改正項(xiàng)參數(shù)。相應(yīng)參考?xì)v元的衛(wèi)星開普勒軌道參數(shù)也叫參考星歷。
(2)優(yōu)點(diǎn):實(shí)時(shí);
(3)缺點(diǎn):精度較低,一般約為20~40m.
3、后處理星歷
(1)概述:根據(jù)地面跟蹤站所獲得的精密觀測(cè)資料計(jì)算而得到的星歷,是一種不包含外推誤差的實(shí)測(cè)星歷。
(2)優(yōu)點(diǎn):軌道參數(shù)非常準(zhǔn)確,也稱精密星歷。
(3)缺點(diǎn):不能做到實(shí)時(shí)。
(4)獲取方式:用磁帶或通過(guò)電視、電傳、衛(wèi)星通訊等方法向用戶提供以往觀測(cè)時(shí)刻的星歷。
第四章 GPS衛(wèi)星信號(hào)和導(dǎo)航電文
4.1 GPS衛(wèi)星信號(hào)
1、概述:GPS衛(wèi)星信號(hào)是GPS衛(wèi)星向廣大用戶發(fā)送的用戶導(dǎo)航定位的調(diào)制波,它包括(GPS衛(wèi)星信號(hào)組成)載波、測(cè)距碼和數(shù)據(jù)碼。
(1)載波L1、L2相當(dāng)于運(yùn)載工具(載波的作用);
(2)測(cè)距碼:C/A碼、P碼
(3)導(dǎo)航電文:數(shù)據(jù)碼、D碼。
2、使用L1、L2兩種載波的目的:為了測(cè)量出或消除掉由于電離層效應(yīng)而引起的延遲誤差。
4.1.2 偽隨機(jī)噪聲碼的產(chǎn)生及特性
1、產(chǎn)生:因?yàn)殡S機(jī)碼雖具有良好的自相關(guān)性,但由于它是一種非周期性的碼序列,沒(méi)有確定的編碼規(guī)則,所以實(shí)際上無(wú)法復(fù)制和利用。而偽隨機(jī)噪聲碼剛好可以解決這些問(wèn)題。
2、特點(diǎn)(特性)
(1)具有類似隨機(jī)碼的良好自相關(guān)特性;
(2)具有某種確定的編碼規(guī)則;
(3)是可人工復(fù)制的碼序列。
4.5 GPS接收機(jī)基本工作原理
1、GPS接收機(jī)的組成與分類
(1)GPS接收機(jī)的組成:天線單元、主機(jī)單元和電源。
(2)GPS接收的分類:
? 按接收機(jī)用途可分為:導(dǎo)航型接收機(jī)、測(cè)地型接收機(jī)、授時(shí)型接收機(jī);
? 按接收機(jī)的載波頻率分類:單頻接收機(jī)、雙頻接收機(jī);
? 按接收機(jī)工作原理分類:碼相關(guān)型接收機(jī)、平方型接收機(jī)等。
2、GSP工作原理
(1)GPS接收機(jī)天線。天線由接收機(jī)天線和前置放大器兩部分組成。
? GPS接收機(jī)的天線類型有:單板天線、四螺旋形天線、微帶天線、錐形天線
(2)接收主機(jī)。
? 接收主機(jī)主要包括:變頻器及中頻放大器、信號(hào)通道、存儲(chǔ)器、微處理器、顯示器。
(3)電源。GPS接收機(jī)電源有兩種,一種為內(nèi)電源,另外一種為外接電源。
第五章 GPS衛(wèi)星定位基本原理
5.1 概述
1、衛(wèi)星定位的基本原理:運(yùn)用空間距離前方交會(huì)的方法求出衛(wèi)星的位置;運(yùn)用空間距離后方交會(huì)的方法求測(cè)站點(diǎn)的位置。觀測(cè)值是距離。
2、GPS定位的實(shí)質(zhì):由GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻,同時(shí)接受四顆以上的GPS衛(wèi)星信號(hào),測(cè)量出GPS接收機(jī)到GPS衛(wèi)星的距離,根據(jù)空間距離后方交會(huì)的方法求測(cè)站點(diǎn)的位置。
3、GPS定位分類:
(1)根據(jù)定位所采用的觀測(cè)值分為:偽距定位和載波相位定位。
偽距定位:所采用的觀測(cè)值為GPS偽距觀測(cè)值,既可以是C/A碼偽距,也可以是P碼偽距。優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位。缺點(diǎn)是觀測(cè)值精度低。
載波相位定位:所采用的觀測(cè)值為GPS載波相位觀測(cè)值,即L1,L2或它們的某種線性組合。優(yōu)點(diǎn)是觀測(cè)值精度高。缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理過(guò)程復(fù)雜。
(2)根據(jù)定位模式分為:絕對(duì)定位和相對(duì)定位。
絕對(duì)定位:又稱單點(diǎn)定位。即利用GPS衛(wèi)星和用戶接收機(jī)之間的距離觀測(cè)值直接確定用戶接收機(jī)天線在WGS-84坐標(biāo)系中相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)——地球質(zhì)心的絕對(duì)坐標(biāo)。GPS絕對(duì)定位又分為靜態(tài)絕對(duì)定位和動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位。
相對(duì)定位:又稱差分定位,這種定位模式采用兩臺(tái)以上的接收機(jī)同時(shí)對(duì)一組相同的衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè),以確定接收機(jī)相互位置間的關(guān)系。
(3)根據(jù)獲取定位結(jié)果的時(shí)間分為:實(shí)時(shí)定位和非實(shí)時(shí)定位;
(4)根據(jù)定位時(shí)接收機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分為:靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位。
靜態(tài)定位:就是整個(gè)觀測(cè)過(guò)程中,接收機(jī)的位置是不變的。
動(dòng)態(tài)定位:就是整個(gè)觀測(cè)過(guò)程中,接收機(jī)的位置是變化的。
5.2 偽距測(cè)量
1、偽距測(cè)量的概念
偽距法定位:是由GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻測(cè)出四顆以上的GPS衛(wèi)星的偽距以及已知的衛(wèi)星位置,采用空間距離后方交會(huì)的方法求定天線所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)。
5.3 載波相位測(cè)量
1、概念:載波相位測(cè)量的觀測(cè)量是GPS接收機(jī)所接收的衛(wèi)星載波信號(hào)與接收機(jī)本振信號(hào)的相位差。
5.4 整周跳變的修復(fù)
1、概念:衛(wèi)星信號(hào)失鎖,使接收機(jī)的整周計(jì)數(shù)不正確,但不到一整周的相位觀測(cè)值仍是正確的。這種現(xiàn)象稱為周跳。
2、周跳產(chǎn)生的原因:
(1)建筑物或樹木等障礙物的遮擋
(2)電離層電子活動(dòng)劇烈
(3)衛(wèi)星信噪比(SNR)太低。
3、如何修復(fù)整周跳變?
利用屏幕掃描法、高次差或多項(xiàng)式擬合法、在衛(wèi)星間求差法、用雙頻觀測(cè)值修復(fù)周跳等方法進(jìn)行修復(fù)。
屏幕掃描法:根據(jù)衛(wèi)星的相對(duì)觀測(cè)值變化率的圖像的連續(xù)性進(jìn)行手動(dòng)修復(fù)。
5.7 差分GPS定位原理
1、差分GPS定位技術(shù)是將一臺(tái)GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站上進(jìn)行觀測(cè)。根據(jù)基準(zhǔn)站已知精密坐標(biāo),計(jì)算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的距離改正數(shù),并由基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)地將這一改正數(shù)發(fā)送出去。用戶接收機(jī)在進(jìn)行GPS觀測(cè)的同時(shí),也接受到基準(zhǔn)站的改正數(shù),并對(duì)其定位結(jié)果進(jìn)行改正,從而提高定位精度。
2、差分GPS的類型有:單基準(zhǔn)站差分、具有多個(gè)基準(zhǔn)站的局部區(qū)域差分和廣域差分三種類型。
3、差分改正數(shù)的類型:
(1)距離改正數(shù):利用基準(zhǔn)站坐標(biāo)和衛(wèi)星星歷可計(jì)算出站星間的計(jì)算距離,計(jì)算距離減去觀測(cè)距離即為距離改正數(shù)。
(2)位置(坐標(biāo)改正數(shù))改正數(shù):基準(zhǔn)站上的接收機(jī)對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè),確定出測(cè)站的觀測(cè)坐標(biāo),測(cè)站的已知坐標(biāo)與觀測(cè)坐標(biāo)之差即為位置的改正數(shù)。
5.8 CORS及網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)
1、CORS的組成:由若干個(gè)連續(xù)運(yùn)行的GPS基準(zhǔn)站、數(shù)據(jù)處理控制中心、數(shù)據(jù)傳輸與發(fā)播系統(tǒng)和移動(dòng)站組成。
2、判斷題:
(1)一個(gè)區(qū)域CORS基準(zhǔn)站的個(gè)數(shù)視區(qū)域大小決定。
(2)一個(gè)區(qū)域CORS只建一個(gè)數(shù)據(jù)處理控制中心。
第八章 GPS測(cè)量的設(shè)計(jì)與實(shí)施
八九章占比50%
8.1.3 GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)
1、GPS測(cè)量與常規(guī)測(cè)量相類似,在實(shí)際工作中也可以劃分為方案設(shè)計(jì)、外業(yè)實(shí)施及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理三個(gè)階段。
2、GPS網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是GPS測(cè)量規(guī)范和測(cè)量任務(wù)書。
3、GPS設(shè)計(jì)內(nèi)容:網(wǎng)形、精度、基準(zhǔn)
3、GPS測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn)及分類:各類GPS網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)主要取決于網(wǎng)的用途。GPS測(cè)量按照精度和用戶分為A、B、C、D、E級(jí)(類)。
4、GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)
1、概述:通過(guò)GPS控制網(wǎng)獲得的是基線向量,屬于WGS-84坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)差,而在實(shí)際工作中,需要的是國(guó)家坐標(biāo)系或地方坐標(biāo)系的坐標(biāo)。所以在GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)要明確GPS成果所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)和起算數(shù)據(jù),即明確GPS網(wǎng)所采用的基準(zhǔn)。
2、GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)包括位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)。
3、GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上主要是指確定網(wǎng)的位置基準(zhǔn)問(wèn)題。
8.1.4 GPS網(wǎng)構(gòu)成的幾個(gè)基本概念及網(wǎng)特征條件
1、GPS網(wǎng)圖形構(gòu)成的幾個(gè)基本概念
(1)觀測(cè)時(shí)段:測(cè)站上開始接收衛(wèi)星信號(hào)到觀測(cè)停止,連續(xù)工作的時(shí)間段,間稱時(shí)段。
(2)同步觀測(cè):兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收機(jī)同時(shí)對(duì)同一組衛(wèi)星進(jìn)行的觀測(cè)。
(3)同步觀測(cè)環(huán):三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測(cè)獲得的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán),簡(jiǎn)稱同步環(huán)。
(4)獨(dú)立觀測(cè)環(huán):由獨(dú)立觀測(cè)所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán),簡(jiǎn)稱獨(dú)立環(huán)。
(5)異步觀測(cè)環(huán):在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中,只要有非同步觀測(cè)基線向量,則該多邊形環(huán)路叫異步觀測(cè)環(huán),簡(jiǎn)稱異步環(huán)。
(6)獨(dú)立基線:對(duì)于N臺(tái)GPS接收機(jī)構(gòu)成的同步觀測(cè)環(huán),有J條同步觀測(cè)基線,其中獨(dú)立基線數(shù)為N-1;
(7)非獨(dú)立基線:除獨(dú)立基線外的其他基線叫非獨(dú)立基線,總基線數(shù)與獨(dú)立基線數(shù)之差即為非獨(dú)立基線數(shù)。
2、GPS網(wǎng)特征條件的計(jì)算
觀測(cè)時(shí)段數(shù):C=n*m/N (C為觀測(cè)時(shí)段數(shù),n為網(wǎng)點(diǎn)數(shù),m為每點(diǎn)設(shè)站次數(shù),N為接收機(jī)數(shù))
總基線數(shù) : 公式在課本:P138
必要基線數(shù):
獨(dú)立基線數(shù):
多余基線數(shù):
3、GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)
GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)主要取決于:用戶要求、經(jīng)費(fèi)、時(shí)間、人力以及接收機(jī)類型、數(shù)量等條件;
根據(jù)不同用途布網(wǎng)形式有:點(diǎn)連式、邊連式、網(wǎng)連式、邊點(diǎn)混合連接式、三角鎖形連接等。
重復(fù)基線計(jì)算(帶上計(jì)算器!)!重復(fù)表格填寫。P141 P165
8.2 GPS測(cè)量的外業(yè)準(zhǔn)備及技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫
1、擬定觀測(cè)計(jì)劃的主要依據(jù):
(1)GPS網(wǎng)的規(guī)模大小;
(2)點(diǎn)位的精度要求;
(3)GPS衛(wèi)星星座幾何圖形強(qiáng)度;
(4)參加作業(yè)的接收機(jī)數(shù)量;
(5)交通、通信及后勤保障、
2、作業(yè)計(jì)劃的內(nèi)容
(1)編寫GPS衛(wèi)星預(yù)報(bào)圖;
(2)選擇衛(wèi)星的幾何圖形強(qiáng)度;
(3)選擇最佳觀測(cè)時(shí)段;
(4)觀測(cè)區(qū)域的設(shè)計(jì)與劃分;
(5)編排作業(yè)調(diào)度表。
8.3.3 觀測(cè)工作
1、開機(jī)觀測(cè)
一個(gè)時(shí)段觀測(cè)過(guò)程中,不允許進(jìn)行以下操作:關(guān)閉又重新啟動(dòng);進(jìn)行自測(cè)試(發(fā)現(xiàn)故障除外);改變衛(wèi)星高度角;改變天線位置;改變數(shù)據(jù)采樣間隔;按動(dòng)關(guān)閉文件和刪除文件等功能。
第九章 測(cè)量數(shù)據(jù)處理
1、GPS靜態(tài)觀測(cè)時(shí),接收機(jī)采集記錄哪些內(nèi)容?
答:GPS接收機(jī)主要采集記錄的內(nèi)容有:GPS接收機(jī)至衛(wèi)星的偽距、載波相位和衛(wèi)星星歷等數(shù)據(jù)。
2、GPS數(shù)據(jù)處理包含哪些工作?
數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、預(yù)處理、基線解算、網(wǎng)平差!
4、基線處理完成后,應(yīng)進(jìn)行哪些分析和檢核?
(1)觀測(cè)殘差分析。當(dāng)餐查查分布中出現(xiàn)突然的跳變時(shí),表明周跳未處理成功。
(2)基線長(zhǎng)度的精度。處理后基線長(zhǎng)度中誤差應(yīng)在標(biāo)稱精度值內(nèi)。
(3)基線向量環(huán)閉合差的計(jì)算及檢核。由同時(shí)段的若干基線向量組成的同步環(huán)和不同時(shí)段的若干基線向量組成的異步環(huán),其閉合差應(yīng)能滿足相應(yīng)等級(jí)的進(jìn)度要求。
5、基線解算結(jié)果的質(zhì)量評(píng)定指標(biāo)(檢核內(nèi)容)有哪些?
(1)RMS均方誤差;(2)數(shù)據(jù)刪除率;(3)RATIO(一般設(shè)置為>=3)
(3)PDOP:定位精度因子(設(shè)置<8)(4)同步環(huán)閉合差
(5)異步環(huán)閉合差;(6)重復(fù)基線互差。
6、基線解算的過(guò)程?
(1)原始觀測(cè)數(shù)據(jù)的讀入
(2)外業(yè)輸入數(shù)據(jù)的檢查與修改
(3)設(shè)置基線解算的控制參數(shù)
(4)基線解算;(5)基線解算質(zhì)量的檢核;(6)結(jié)果:.查看解算報(bào)告
7、影響GPS基線解算結(jié)果因素的判別及應(yīng)對(duì)措施?
(1)基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的判別。解決辦法:在進(jìn)行基線解算時(shí),使用坐標(biāo)準(zhǔn)確度較高的點(diǎn)作為基線解算的起點(diǎn)。例如使用WGS-84坐標(biāo)系。
(2)衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間短的判別。措施:某顆衛(wèi)星的觀測(cè)時(shí)間太短,則可以刪除該衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù),不讓它們參數(shù)基線解算。
(3)周跳太多的判別。對(duì)于衛(wèi)星觀測(cè)值中周跳太多的情況,可以從基線解算后所獲得的觀測(cè)值殘差上來(lái)分析。措施:若多顆衛(wèi)星在相同的時(shí)間段內(nèi)經(jīng)常發(fā)生周跳時(shí),則可采用刪除周跳嚴(yán)重的時(shí)間段的方法來(lái)改善基線解算結(jié)果的質(zhì)量。
(4)多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對(duì)流層或電離層折射影響過(guò)大判別。措施:剔除多路徑效應(yīng)嚴(yán)重的時(shí)間段。
8、GPS定位結(jié)果的表示方法?以及不同坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換方法?
(1)定位結(jié)果的表示方法有單點(diǎn)絕對(duì)定位和點(diǎn)間相對(duì)定位兩種方法。單點(diǎn)定位確定的是點(diǎn)在WGS-84坐標(biāo)系中的位置。大地測(cè)量中點(diǎn)的位置常用大地緯度B、大地經(jīng)度L和大地高H表示,也常用三維直角坐標(biāo)X、Y和Z表示。
相對(duì)定位確定的是點(diǎn)之間的相對(duì)位置。因而可以用直角坐標(biāo)差△X、△Y、△Z表示。也可以用大地坐標(biāo)差△B、△L和△H表示。
(2)不同坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換方法(WGS-84坐標(biāo)系->國(guó)家或地方坐標(biāo)系下的坐標(biāo)):
①利用已知重合點(diǎn)的三維直角坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換;
②利用已知重合點(diǎn)的三維大地坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換;
③利用已知重合點(diǎn)的二維高斯平面直角坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換;
④利用已知重合點(diǎn)的二維大地坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
9、GPS網(wǎng)平差的目的?
(1)消除GPS網(wǎng)幾何上的不一致性。閉合條件、重復(fù)條件、符合條件;
(2)評(píng)定GPS網(wǎng)的內(nèi)符合精度;
(3)確定點(diǎn)在指定參照系下的坐標(biāo)。引入位置基準(zhǔn);引入其他的起算條件。
10、GPS網(wǎng)平差的類型有哪些?每種類型的觀測(cè)值、起算數(shù)據(jù)、平差結(jié)果分別是什么?
(1)無(wú)約束平差/自由網(wǎng)平差;
平差時(shí)固定網(wǎng)中某一點(diǎn)的坐標(biāo),平差目的是檢驗(yàn)
網(wǎng)本身的內(nèi)部符合精度以及基線向量之間有無(wú)明顯的
系統(tǒng)誤差和粗差,調(diào)整各基線向量觀測(cè)值的權(quán),確定
各點(diǎn)在地心地固系下的相對(duì)位置關(guān)系
(2)約束平差;(3)聯(lián)合平差
11、何謂大地高、正高、正常高?GPS水準(zhǔn)高程是如何實(shí)現(xiàn)的?
(1)大地高:某點(diǎn)的大地高,是該點(diǎn)沿橢球的法線方向到參考橢球面的距離。一般用H表示,大地高是一個(gè)純幾何量,不具有物理意義,同一點(diǎn)在不同的基準(zhǔn)下具有不同的大地高。利用GPS定位技術(shù),可以直接測(cè)定觀測(cè)站在WGS-84中的大地高程。
(2)正高:某點(diǎn)的正高是該點(diǎn)沿鉛垂線方向到大地水準(zhǔn)面的距離。一般用Hg來(lái)表示。
(3)正常高:某點(diǎn)的正高是該點(diǎn)沿鉛垂線方向到似大地水準(zhǔn)面的距離。一般用Hr來(lái)表示。
(4)GPS水準(zhǔn)高程實(shí)現(xiàn)的方法有:繪等值線圖法、解析內(nèi)插法、曲面擬合法、移動(dòng)曲面法。
專業(yè)術(shù)語(yǔ)(名詞解釋):
1、2000國(guó)家大地坐標(biāo)系:由國(guó)家建立的高精度、地心、動(dòng)態(tài)、實(shí)用、統(tǒng)一的大地坐標(biāo)系,其原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心。
2、正常高:地面點(diǎn)沿正常重力線到似大地水準(zhǔn)面的距離。
3、高程異常:似大地水準(zhǔn)面至地球橢球面的高度。
4、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)控制網(wǎng):使用全球?qū)Ш叫l(wèi)星定位技術(shù)建設(shè)的測(cè)量控制網(wǎng),簡(jiǎn)稱GNSS控制網(wǎng)或GNSS 網(wǎng)。
5、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)高程測(cè)量:利用GNSS技術(shù)測(cè)量得的大地高,結(jié)合測(cè)量點(diǎn)的高程異常值,獲得的該點(diǎn)的正常高的方法。
6、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量:通過(guò)基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的同步觀測(cè),利用載波相位觀測(cè)值實(shí)現(xiàn)快速高精度定位功能的差分測(cè)量技術(shù),簡(jiǎn)稱RTK測(cè)量。
7、實(shí)時(shí)偽距差分:通過(guò)基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的同步觀測(cè),利用基準(zhǔn)站所測(cè)得的偽距誤差數(shù)據(jù)改正流動(dòng)站上定位結(jié)果的衛(wèi)星定位,簡(jiǎn)稱RTD。
8、大地高geodetic height:一點(diǎn)沿橢球法線到橢球面的距離。
9、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BeiDou navigation satellite systc:由中國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),是為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù),并具有短報(bào)文通信能力的國(guó)家重要空間基礎(chǔ)設(shè)施,簡(jiǎn)稱BDS。
10、 星歷ephemeris:不同時(shí)刻衛(wèi)星軌道位置的一組軌道參數(shù)。
11、精密星歷precise ephemeris 利用全球或區(qū)域衛(wèi)星跟蹤站網(wǎng)的觀測(cè)數(shù)據(jù),經(jīng)后處理確定衛(wèi)星軌道位置的一組精密軌道參數(shù)。
12、廣播星歷 broadcast ephemeris 實(shí)時(shí)發(fā)播預(yù)報(bào)的衛(wèi)星軌道位置的一組軌道參數(shù)。
13、源節(jié)點(diǎn)mountpoint 充當(dāng)信源發(fā)送原始數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),即通過(guò)NTRIP協(xié)議提供系統(tǒng)服務(wù)時(shí),利用該節(jié)點(diǎn)對(duì)服務(wù)數(shù)據(jù)來(lái)源、計(jì)算方法或格式進(jìn)行標(biāo)識(shí),以便用戶能夠準(zhǔn)確地選擇服務(wù)。
14、觀測(cè)時(shí)段observation session 測(cè)站上開始記錄衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)到停止記錄的時(shí)間間隔。
15、同步觀測(cè)simultaneous observation 兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收機(jī)同時(shí)對(duì)同一組衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)的工作方法。
16、同步觀測(cè)環(huán)simultaneous observation loop 三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測(cè)所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán),簡(jiǎn)稱同步環(huán)。
17、異步觀測(cè)環(huán) 由非同步觀測(cè)所猶侍的塞文問(wèn)里人H -步環(huán)。
18、 獨(dú)立基線independent baseline 線性無(wú)關(guān)的一組觀測(cè)基線。
19、單基線single baseline 由兩臺(tái)接收機(jī)同步觀測(cè)數(shù)據(jù)解算得到的基線向量。
20、多基線multiple baseline 由兩臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測(cè)數(shù)據(jù)解算得到的所有獨(dú)立基線向量。
22、數(shù)據(jù)剔除率percentage of data rejection 同一觀測(cè)時(shí)段中未采用的觀測(cè)值個(gè)數(shù)與獲取的同類觀測(cè)值總數(shù)的比值。
23、 GNSS水準(zhǔn)點(diǎn)GNSS eveling point 大地高由GNSS測(cè)定,正常高由水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)定的控制點(diǎn)。
24、單差Single differential 兩個(gè)不同觀測(cè)站GNSS接收機(jī)同步觀測(cè)同一衛(wèi)星相位觀測(cè)值之差。
25、雙差Double differential 兩個(gè)不同觀測(cè)站GNSS接收機(jī)同步觀測(cè)兩顆衛(wèi)星所得兩個(gè)單差之差。
26、三差Tripel differential 兩個(gè)不同觀測(cè)站對(duì)同一衛(wèi)星不同歷元的兩個(gè)雙差之差。
計(jì)算題
平頂山某點(diǎn)的西安80高斯平面直角坐標(biāo)值為(3738898.886,38423824.411)。
該坐標(biāo)所處投影帶的帶號(hào)是多少?
該坐標(biāo)系采用的是幾度分帶?
該坐標(biāo)所處投影帶的中央子午線的經(jīng)度值是多少?
該點(diǎn)位于中央子午線哪一側(cè)?
(判斷方法用坐標(biāo)y值-500000;如果值為負(fù)數(shù),則是在左邊,否則則是在右邊!)
38
3°分帶
西安80的三度帶范圍為25—45,六度帶范圍為13—23。
6度帶帶號(hào)=(經(jīng)度+6°)%6
3度帶帶號(hào)=(經(jīng)度+1.5°)%3
6度帶中央經(jīng)線=(6度帶帶號(hào)*6)-3
3度帶中央經(jīng)線=3度帶帶號(hào)*3
114°
| 3°帶 | 3度帶帶號(hào)×3 | (經(jīng)度+1.5°)%3 | |
| 6°帶 | (6度帶帶號(hào)×6)-3 | (經(jīng)度+6°)%6 |
假設(shè)正好在該區(qū)的中央子午線上,將其帶入算出的帶號(hào)為36,比38小所以一定在西側(cè)或左側(cè)。
看例題:
大題
一、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
老師PPT第二章 85頁(yè) 坐標(biāo)案例分析!
二、綜合分析
1、GPS網(wǎng)構(gòu)成的幾個(gè)基本概念及網(wǎng)特征條件
(1)計(jì)算網(wǎng)特征條件(計(jì)算公式P138)
(2)設(shè)計(jì)網(wǎng)形(按邊連式的方式來(lái)設(shè)計(jì))
(3)作業(yè)調(diào)度
(1)觀測(cè)時(shí)段1:A點(diǎn)(接收機(jī)1) .B點(diǎn)(接收機(jī)2)、D點(diǎn)(接收機(jī)3);
觀測(cè)時(shí)段2:A點(diǎn)(接收機(jī)1)、B點(diǎn)(接收機(jī)2)、C點(diǎn)(接收機(jī)3);
觀測(cè)時(shí)段3:B點(diǎn)(接收機(jī)2)、C點(diǎn)(接收機(jī)3)、D點(diǎn)(接收機(jī)1);
作業(yè)調(diào)度無(wú)非就是先固定點(diǎn)觀測(cè),觀測(cè)一段時(shí)間后,在移動(dòng)一些點(diǎn),在進(jìn)行觀測(cè)。將點(diǎn)名跟接收機(jī)名填入表格中即可!
(4)重復(fù)基線、同步環(huán)檢核(判斷條件在P165 2、3題)
看到這里一般都是愛(ài)學(xué)習(xí)的了,再給你送點(diǎn)禮物:
當(dāng)然,這題聽課的同學(xué)肯定是懂得啦,不巧的是我剛好是第二種!這里還請(qǐng)懂得同學(xué)私信指點(diǎn)一下,雙手奉上,萬(wàn)分感謝!!!
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的GPS章节要义(补充计算题)的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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