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GPS在公路工程控制測量中的應(yīng)用

發(fā)布時間:2014-07-28 20:41

一、概述

GPS全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)在公路工程測量中的應(yīng)用,在最近的兩年得到了迅速推廣,這主要依賴于GPS系統(tǒng)可以向全球任何用戶全天候地連續(xù)提供高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時間信息等技術(shù)參數(shù)。我們先了解一下GPS系統(tǒng)的組成,工作原理以及在測量領(lǐng)域的應(yīng)用特點。

1.1GPS系統(tǒng)的組成

GPS全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成,除此之外,測量用戶當(dāng)然還應(yīng)有衛(wèi)星接收設(shè)備。

1.1.1 空間衛(wèi)星群 GPS的空間衛(wèi)星群由24顆高約20萬公里的GPS衛(wèi)星群組成,并均勻分布在6個軌道面上,各平面之間交角為60o,軌道和地球赤道的傾角為55o,衛(wèi)星的軌道運(yùn)行周期為11小時58分,這樣可以保證在任何時間和任何地點地平線以上可以接收4到11顆GPS衛(wèi)星發(fā)送出的信號。

1.1.2 GPS的地面控制系統(tǒng) GPS的地面控制系統(tǒng)包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站,主控站的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對 GPS的觀測數(shù)據(jù)計算衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等并將這些數(shù)據(jù)通過注入站注入到衛(wèi)星中去;同時還對衛(wèi)星進(jìn)行控制,向衛(wèi)星發(fā)布指令,調(diào)度備用衛(wèi)星等。監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號,監(jiān)測衛(wèi)星工作狀態(tài)。注入站的作用是將主控站計算的數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星中去。GPS地面控制系統(tǒng)主要設(shè)立在大西洋、印度洋、太平洋和美國本土。

1.1.3 GPS的用戶部分由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及相應(yīng)的用戶設(shè)備如計算機(jī)、氣象儀器等組成,其作用是接收GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號,筆耕論文新浪博客,利用信號進(jìn)行導(dǎo)航定位等。在測量領(lǐng)域,隨著現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,體積小、重量輕便于攜帶的GPS定位裝置和高精度的技術(shù)指標(biāo)為工程測量帶來了極大的方便。例如:我們在控制測量中使用的天寶(Trimble)4800GPS測地型接收機(jī)其技術(shù)指標(biāo)為:

雙頻主機(jī)、天線,RTK電臺一體化;

獨特的電池設(shè)計、無需接線,使用4h以上;

5次/秒的快速位置更新,可靠的衛(wèi)星"超跟蹤"技術(shù);

新型于薄式控制器,4M或10M的PCMCIA數(shù)據(jù)存儲卡;

測量精度:靜態(tài)測量 5mm+lppm

RTK測量 10mm十1ppm(平面)

20mm十1ppm(高程)

這些技術(shù)指標(biāo)充分的滿足了控制測量的精度要求。



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