—— GPS测量原理及应用复习-7 ——

南楼画角 提交于 2020-01-19 03:19:13

以下总结均基于自己的理解,欢迎指出不到位和错误的理解。

第八章 GPS测量的设计与实施

8.1 GPS测量的技术设计

GPS网技术设计的依据

  1. GPS测量规范(规程):主要指国家、城市以及行业标准。
  2. 测量任务书:上级给下级下达的技术要求文件。对网布设的范围、目的、网的精度和密度、提交成果资料的项目和时间、完成任务的经济指标等提出具体要求。

布网的设计既要符合有关标准又要满足任务要求

GPS网的基准设计

通过GPS控制网获得是基线向量,属于WGS—84坐标系的三维坐标差。而在实际工作中,需要的是国家坐标系地方坐标系的坐标。所以在GPS网的技术设计时要明确GPS成果所采用的坐标系统和起算数据,即明确GPS网所采用的基准
GPS{线GPS线 GPS网的基准 \begin{cases} 位置基准:由给定的起算点确定 \\ 方位基准:由给定的起算方位角确定 \\ 尺度基准:测距仪测定的基线边、GPS基线边或两个起算点间的距离确定 \end{cases}
在基准设计时,应考虑以下几个问题:

  1. 为求定GPS点在地面坐标系的坐标,应在地面坐标系中选定起算数据和联测原有地方控制点若干个,用于坐标转换。
  2. 对GPS网内重合的高等级国家点或原城市等级控制网点,除未知点联结图形观测外,对它们也要适当地构成长边图形。
  3. GPS网经平差计算后,可以得到GPS点在地面参照坐标系中的大地高。
  4. 新建GPS网的坐标系应尽量与测区过去采用的坐标系统一致。

GPS网构成的几个基本概念及网特征条件

  • 观测时段:测站上开始接收卫星信号到观测停止,连续工作的时间段。
  • 同步观测:两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。
  • 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。
  • 独立观测环:由独立观测所获得的基线向量所构成的闭合环。
  • 异步观测环:在构成多边形环路的所有基线向量中,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。
  • 独立基线:对于N台GPS接收机构成的同步观测环,有J条同步观测基线,其中独立基线数为 N-1。
  • 非独立基线:除独立基线外的其他基线,总基线数与独立基线数之差即为非独立基线数。

GPS网特征条件的计算

  • 观测时段数:C = n·m/N

    C为观测时段数,n为网点数,m为每点设站次数,N为接收机数

  • 总基线数:J = C·N·(N-1)/2

  • 必要基线数:J = n-1

  • 独立基线数:J = C·(N-1)

  • 多余基线数:J = C·(N-1) - (n-1)


8.3 GPS测量的外业实施

选点原则

为保证精度,选点要求:

  1. 点位应安置在视野开阔,易安装仪器的地方;
  2. 点位目标明显,视场周围15°以上没有障碍物的地方;
  3. 点位应远离大功率无线电用电器大于200m;远离高压电线,不小50m;
  4. 点位附近无大面积水域,无强烈信号干扰,以免造成信号衰减;
  5. 点位应选在交通便利、有利于其它观测手段扩展和联测;
  6. 地面基础稳定易于点的保存;
  7. 图形应有利于同步观测边、点联测;
  8. 利用旧点时应对旧点的稳定性、完好性和站标的安全性进行检查;

观测工作

根据网级要求,埋石后一段时间就可进行观测工作。

等级 一级 二级
高度角(°) ≥15 ≥15 ≥15 ≥15 ≥15
有效观测卫星数 ≥4 ≥4 ≥4 ≥4 ≥4
观测时段数 ≥2 ≥2 ≥2 ≥2 ≥1
重复设战数 ≥2 ≥2 ≥2 ≥2
时段长度 ≥90 ≥60 ≥45 ≥45 ≥45
数据采样间隔(″) 10-60 10-60 10-60 10-60 10-60
PDOP值 <6 <6 <8 <8 <8

RTK的原则,基准站移动站什么时候发送

实时动态测量技术(RTK)是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS观测技术。

在基准站上安置一台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续的观测,并将其观测数据通过无线电传输设备实时发送给用户观测站。在用户站,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位的原理,实时的计算并显示用户站的三维坐标及其精度。

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