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GPS全球卫星定位导航系统


GPS 全球卫星定位导航系统 GPS 即全球定位系统(Global Positioning System)是美国 从本世纪 70 年代开始研制,历时 20 年,耗资 200 亿美元,于 1994 年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航 与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。 经近 10 年我国测绘 等部门的使用表明,GPS 以全天候、高精度、自动化、高效益 等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大 地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地 壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学 科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。 全球定位系统(Global Positioning System)是美国第二代 卫星导航系统。 是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的, 它采纳了子午仪系统的成功经验。和子午仪系统一样,GPS 系 统包括三大部分:空间部分—GPS 卫星星座;地面控制部分— 地面监控系统;用户设备部分—GPS 信号接收机。 随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,应 用领域正在不断地开拓,目前已遍及国民经济各种部门,并开 始逐步深入人们的日常生活。 GPS 系统的特点 GPS 系统的特点:高精度、全天候、高效率、多功能、操作简 便、应用广泛等。 1、定位精度高 应用实践已经证明, GPS 相对定位精度在 50KM 以内可达 10-6, 100-500KM 可达 10-7, 1000KM 可达 10-9。 300-1500M 工程 在 精密定位中,1 小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于

1mm,与 ME-5000 电磁波测距仪测定得边长比较, 其边长较差 最大为 0.5mm,校差中误差为 0.3mm。 2、观测时间短 随着 GPS 系统的不断完善,软件的不断更新,目前,20KM 以 内相对静态定位,仅需 15-20 分钟;快速静态相对定位测量时, 当每个流动站与基准站相距在 15KM 以内时,流动站观测时间 只需 1-2 分钟,然后可随时定位,每站观测只需几秒钟。 3、测站间无须通视 GPS 测量不要求测站之间互相通视,只需测站上空开阔即可, 因此可节省大量的造标费用。由于无需点间通视,点位位置可 根据需要,可稀可密,使选点工作甚为灵活,也可省去经典大 地网中的传算点、过渡点的测量工作。 4、可提供三维坐标 经典大地测量将平面与高程采用不同方法分别施测。GPS 可同 时精确测定测站点的三维坐标。 目前 GPS 水准可满足四等水准 测量的精度。 5、操作简便 随着 GPS 接收机不断改进, 自动化程度越来越高, 有的已达 “傻 瓜化”的程度;接收机的体积越来越小,重量越来越轻,极大 地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度。使野外工作变 得轻松愉快。 6、全天候作业 目前 GPS 观测可在一天 24 小时内的任何时间进行,不受阴天黑 夜、起雾刮风、下雨下雪等气候的影响。 7、功能多、应用广

GPS 系统不仅可用于测量、导航,还可用于测速、测时。测速 的精度可达 0.1M/S,测时的精度可达几十毫微秒。其应用领域 不断扩大。 GPS 系统的应用前景当初, 设计 GPS 系统的主要目 的是用于导航,收集情报等军事目的。但是,后来的应用开发 表明, GPS 系统不仅能够达到上述目的, 而且用 GPS 卫星发来 的导航定位信号能够进行厘米级甚至毫米级精度的静态相对定 位,米级至亚米级精度的动态定位,亚米级至厘米级精度的速 度测量和毫微秒级精度的时间测量。因此,GPS 系统展现了极 其广阔的应用前景。


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