GPS高程测量原理

广东科技2010.2总第231期 GPS 高程测量原理及方法探讨 谢劲松

(广东省广州市510000 1引言

GPS (欲了解更多?请见本期【科技“生词”解释】技术的出现,为确定大地水准面高提供了新的途径,提高了作业的效率。然而我们的实用高程采用的是以似大地水准面为基准的正常高。因此,我们必须要实现GPS 大地高向正常高的转换,从理论上讲,实现GPS 大地高向正常高转换最好的方法是综合利用GPS 测量数据、重力测量数据和地球重力场模型进行转换。然而,对于一般工程单位来说,考虑到作业成本的问题,人们不可能花那么多的经费去获取昂贵的重力资料。本文就是探讨如何结合工程实际

情况,利用较少的经费获取较高精度的GPS 高程, 从而实现低成本、高效率、高质量的测量成果。 2常用高程系统的基本定义

大地高:大地高系统是以参考椭球面为基准面的高程系

统。某点的大地高是该点到通过该点的参考椭球的法线与参考椭球面的交点间的距离。一般用H 表示。

正高:正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统。某点的正高是该点到通过该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离。一般用H 正高表示。

正常高:正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。某点的正常高是该点到通过该点的铅垂

广东科技2010.2总第231期 GPS 高程测量原理及方法探讨 谢劲松

(广东省广州市510000 1引言

GPS (欲了解更多?请见本期【科技“生词”解释】技术的出现,为确定大地水准面高提供了新的途径,提高了作业的效率。然而我们的实用高程采用的是以似大地水准面为基准的正常高。因此,我们必须要实现GPS 大地高向正常高的转换,从理论上讲,实现GPS 大地高向正常高转换最好的方法是综合利用GPS 测量数据、重力测量数据和地球重力场模型进行转换。然而,对于一般工程单位来说,考虑到作业成本的问题,人们不可能花那么多的经费去获取昂贵的重力资料。本文就是探讨如何结合工程实际

情况,利用较少的经费获取较高精度的GPS 高程, 从而实现低成本、高效率、高质量的测量成果。 2常用高程系统的基本定义

大地高:大地高系统是以参考椭球面为基准面的高程系

统。某点的大地高是该点到通过该点的参考椭球的法线与参考椭球面的交点间的距离。一般用H 表示。

正高:正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统。某点的正高是该点到通过该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离。一般用H 正高表示。

正常高:正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。某点的正常高是该点到通过该点的铅垂

基于GPS高程拟合下的公路工程测量

【摘要】GPS高程测量主要是通过采用全球定位系统（GPS）测量技术直接测定地面点的大地高，或者间接地确定地面点的正常高的一种测量技术。该方法有着测量精确度高、耗时短、效率高、测量结果科学可靠、测量方法操作简单等方面的特点，在公路工程测量中得到了广泛的运用。本文分析了基于GPS高程拟合下的公路工程的控制测量、公路测设测量、公路桥隧形变测量等方面，并指出目前我国公路工程测量中使用GPS高程拟合测量中存在的诸多问题，需要采取加强测绘人员的技能素质、引进一些先进设备等方面的措施，以提高我国GPS高程拟合下的公路工程测量的效率。

【关键词】GPS技术；高程拟合；公路测量

前言

公路工程测量（road engineering survey）主要是指为公路工程建设的勘测设计、施工、养护、运营管理等所进行的测量工作[1]。公路工程的测量主要包括路基工程的测量、沟涵排水工程测量、桥梁隧道工程测量等一系列的工程，整个工程测量任务沉重繁琐，而且对测量的技术要求较高，以往的公路测量技术已很难满足这一要求。随着科学技术的突飞猛进，GPS测量技术，凭借着其定位精确度高、观测时间短、操作简单、效率高并能够进行实时监测的特点，在公路测

GPS测量原理及应用 实习报告

专 业：12级测绘工程专业 班 级：1220502 姓 名：方 明 学 号：201220050208 指导教师：吴良才

目录

一、前言.............................................................................................................3 1.1 实习目的.................................................................................................3 1.2 实习内容.................................................................................................3 1.3 实习分组情况.................................

辽宁林业职业技术学院

林学系

辽宁林业职业技术学院

毕业设计

学 院 辽宁林业职业技术学院 所 属 系 部 林学系 专 业 名 称 工程测量技术 学 制 3年 年 级 2011级 姓 名 李博周 指 导 教 师 王旭

2

指导教师对毕业论文(设计)的评语：

指导教师签字： 年 月 日 答辩委员会评语：

答辩组组长签字： 年 月 日 答辩成绩： 答辩组组长签字： 年 月 日

GPS 静态测量原理

摘要

GPS定位的基本原理是以GPS卫星至用户接收机天线之间的距离（或距离差）为观测量，根据已知的卫星瞬时坐标，利用空间距离后方交会，确定用户接收机天线所对应的观测站的位置。GPS静态定位指接收机在定位过程中位置静止不动，包含绝对定位和相对定位两种方式。无论是静态绝对定位还是静态相对定位，所依据的观测量都是卫星到观测站的伪距，根据观测量的不同，静态定位又可分为测码伪距静态定位和测相伪距静态定位。基于载波相位测量的静态相对定位，是目前

GPS测量原理与应用作业

作业内容：利用以下卫星广播星历的参数，按照课堂讲授11个计算

步骤，分别求算：PRN09号卫星的M、E、V、U、uk、rk、ik、L、及其WGS—84地心直角坐标（Xk、Yk、Zk）。

解：(1)计算观测瞬间（t）卫星的平近点角M

∵ t=t0e ∴M=MO+n△t=M0+0=-0.313083539563 (2)计算卫星偏近点角E

根据开普勒方程：M=E-esinE 可得E=M+esinE M=-0.313083539563 e=0.006797694601120 首先令E0=M=-0.313083539563

E1=M+esinE0=-0.313083539563+0.006797694601120*sin

（-0.313083539563）

=-0.31517718694487188572247694365008 E2=M+esinE1=-0.313083539563+0.006797694601120*sin

（-0.31517718694487188572247694365008）

一、单选题

1、GPS卫星星座配置有（ D ）颗在轨卫星。 A. 21 B. 12 C. 18 D. 24 2、UTC是指（ C ）。

A. 协议天球坐标系 B. 协议地球坐标系 C. 协调世界时

D. 国际原子时

3、AS政策是指（ D ）。 A. 紧密定位服务 C. 选择可用性

B. 标准定位服务

D. 反电子欺骗

4、GPS定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和（ A ）影响。 A. 多路径效应 C. 电离层折射

B. 对流层折射

D. 卫星中差

5、一般地，单差观测值是在（ A ）的两个观测值之间求差。 A. 同卫星、同历元、异接收机 B. 同卫星、异历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机 6、双差观测方程可以消除（ D ）。 A. 整周未知数

B. 多路径效应 C. 轨道误差

D. 接收机钟差

D. 同卫星、异历元、异接收机

7、C/A码的周期是（ A ）。 A. 1ms B. 7天 C. 38星期

D. 1ns

9、在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、

淮 海 工 学 院 实 题 学 专 班 姓 学 习 报 告 书

目： GPS测量原理与应用实习 院： 测绘工程学院 业： 测绘工程 级： D测绘131 名： 戴峻 号： 2013132911

2015年 12 月 30 日

实习报告评阅书

学生姓名： 戴峻 学 号： 2013132911 班 级： D测绘131 实践教学环节名称： GPS测量原理与应用实习 教学时间： 2015年 12 月 1 日-2015年12月 15 日

指导教师评语： 实习报告成绩： 指导教师(签字)： 2016年 1月 5 日

目录

1、实习目的.......................................4 2、实习成员...........

GPS测量原理及应用考试重点

上海海洋大学

第一讲：

现有的全球卫星导航系统包括哪些？

GPS卫星导航系统/GLONASS全球卫星导航系统/伽利略GNSS系统/双星导航定位系统（北斗一号）。

GPS全球定位系统的组成？

3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。

GPS全球定位系统的三大主要功能？ 定位、授时、测速。 GPS应用

军事上的应用：

协同作战方面：GPS可为各级指挥系统提供各种目标及事件所发生的时间和地点； 导弹的制导，提高命中目标的精度；搜索、救援人员野外定位。 海陆空的导航应用：

海洋运输，利用GPS提供的位置信息，选择最佳路径，节省时间，燃料，并保障安全；陆地车辆导航。

定位：大地测量和工程测量的应用。 授时：电力系统的并网发电。 其他：农业、气象（预报）、休闲等，例如精细农业。

第二讲：坐标系统和时间系统

描述卫星和地面观测站的空间位置，应分别采用何种坐标系？原因是什么？ 1， 描述卫星的位置——天球坐标系

2， 描述地球上的点的位置——地球坐标系 3， 原因：P16

GPS系统使用的是哪种坐标系统？ WGS-84坐标系统 P22

目前使用的时间系统有哪些主要分类

GPS原理及应用》模拟试题（1） 一、填空（每空1分，共20分）

1.子午卫星导航系统采用6颗卫星，并都通过地球的 运行。

2.按照《规范》规定，我国GPS测量按其精度依次划分为AA、A、B、C、D、E六级，其中C级网的相邻点之间的平均距离为15～10km，最大距离为 km。

3.在GPS定位测量中，观测值都是以接收机的相位中心位置为准的，所以天线的相位中心应该与其 中心保持一致。

4.按照GPS系统的设计方案，5.在使用GPS软件进行平差计算时，需要选择6.从误差来源分析，GPS7.根据不同的用途，GPS选择什么方式组网，取决于工程所要求的精度、野外条件及8.美国国防部制图局（DMA年世界大地坐标系，简称9.当使用两台或两台以上的接收机，同时对同一组卫星所进行的观测称为10.双频接收机可以同时接收以定位精度较高，基线长度不受限制，所以作业效率较高。11.在定位工作中，可能由于卫星信号被暂时阻挡，中断，使计数器无法累积计数，这种现象叫12.PDOP代表

13.GPS工作卫星的主体呈圆柱形，整体在轨重量为有GPS工作卫星均能超过该设计寿命而正常工作。14.用GPS定位的方法大致有四类：多普勒法中应用的主要方法是静态定位中的伪距法和载波相位测