>> 欢迎您进入GpsGis科技网         
服务热线:13601324989
    定位系统组成
    单点定位原理
    差分定位原理
    手持导航GPS接收机的应用
    精密测量GPS接收机的应用
    测高仪/测距仪的应用
-- GPS 原理介绍--
GPS 定位系统组成

----Global positioning system  是卫星全球定位与导航系统的英文缩写,通常称为"全球定位系统"。该系统是美国从70年代开始研制,到93年全部建成并投入使用。它是由空间卫星部分、地面监控部分和用户部分组成。

---- 空间部分由24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。运行周期约为11小时58分,分布在六个轨道面上,每轨道面四颗卫星,轨道倾角为 55度。卫星的分布在全球的任何地方的上空,任何时间都可观测到四颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度。 这就提供了全天候连续的全球定位导航能力。

---- 地面监控部分包括四个监控站 、 一个上行注入站和一个主控站 。 监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。主控站设在范登堡空军基地,它对地面监控部实行全面控制。主控站主要任务是收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据,利用这些数据计算每颗 GPS 卫星的轨道和卫星钟改正值。上行注入站也设在范登堡空军基地,它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入到卫星。

----用户部分即GPS接收机,它的工作原理是: GPS 卫星全天候、实时地向地面发送卫星星历等定位信息 ,用户接收机根据接收到的卫星信息,实时显示GPS接收机所处的位置坐标,从而达到全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位的目的。

---- 单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式,GPS接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离,由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差,故称为伪距。GPS定位要利用卫星的伪距 、星历、 卫星发射时间等观测量来实现, 同时还必须知道用户钟差。因此,要获得地面点的三维坐标,必须GPS接收机要接收4颗以上GPS卫星的观测量,GPS接收机即可自动解算出相应的位置坐标,定位精度为几米至几十米,一般的导航型GPS接收机都是单点定位.

----GPS是一种高精度卫星定位导航系统。GPS 定位要利用卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量来实现 ,同时还必须知道用户钟差。因此,要获得地面点的三维坐标,必须要接收 4颗以上 GPS卫星的观测量。它使用一台 GPS基准接收机和一台用户接收机,利用实时或事后处理技术,就可以使用户测量时消去公共的误差源。GPS定位时存在着三部分误差,一部分是每一个用户接收机所公有的,如,卫星钟误差、星历误差、电离层误差、对流层误差等 ;第二部分为不能由用户测量或由校正模型来计算的传播延迟误差 ;第三部分为各用户接收机所固有的误差,例如内部噪声 、通道延迟、多径效应等。差分定位它实际上是在一个测站对两个目标的观测量 、两个测站对一个目标的观测量或一个测站对一个目标的两次观测量之间进行求差 。其目的在于消除公共项,包括公共误差 和公共参数。利用差分技术,第一部分误差完全可以消除,第二部分误差大部分可以消除 ,其主要取决于基准接收机和用户接收机的距离 ,第三部分误差则无法消除。

-- GPS 产品应用 --

1、利用实时差分GPS技术,美国林业局与加里弗尼亚的喷气推进器实验室共同制定了" FRIREFLY"计划。它是在飞机的环动仪上安装热红外系统和GPS接收机,使用这些机载设备来确定火灾位置,并迅速向地面站报告 。另一计划是使用直升飞机、无人机或轻型固定翼飞机沿火灾周边飞行并记录位置数据 ,在飞机降落后对数据进行处理并把火灾的周边绘成图形,以便进一步采取消除森林火灾的措施。

2、采用手持GPS进行火场定位,火场布兵,火场测面积,火灾损失估算,精确度高 ,安全性强,能够实时、快速、准确地测定火险位置和范围,为防火指挥部门提供决策依据,已为国内外防火机构广泛应用。

3、测定森林分布区域。美国林业局是根据林区的面积和区内树木的密度来销售木材。对木材面积的测量闭合差必须小于 1%。在一块用经纬仪测量过面积的林区,采用GPS沿林区周边及拐角处进行了 GPS定位测量并进行偏差纠正,得到的结果与已测面积误差为0.03%,这一实验证明了测量人员只要利用使用GPS沿周边每点上都进行测量,并且测量较高的精度。

4、利用手持GPS进行监测样地初设与复位,只需输入坐标,不需引点引线,且位置准确,效率高,复位率达100%。工作效果提高5-8倍,定位误差不超过10米

5、利用手持GPS导航伐开境界线,如平坦地林班线的代表开和确立标桩。以往该类工作采用角规 、拉线待方法,工作强度大,误差高,准确度低,进场需要反工,浪费严重。采用GPS后,利用其航迹纪录和测角、测距功能,不但降低了劳动强度,而且准确性确度高,落图简便 ,极大的提高了效率。

    6、飞播.在没有采用 GPS 之前,飞行员很难对已播和未播林地进行判断,经常会出现重播和漏播的情况,飞播效率很低。采用GPS之后,利用其航迹纪录功能 ,飞行员可以轻松了解上次播种的路线,从而有效的避免了重播和漏播。此外,利用航线设定功能 ,飞行员可以在地面对飞行距离和航线进行设定 ,在飞行中按照预先设定好的航线工作,极大降低了作业难度。

 7、造林分类、清查.利用 GPS的航迹记录和求面积功能。林业工作人员很容易对物种林的分布和大小进行纪录整理 ,同时了解采伐和更新比例,对各林业类型进行标注,方便了林业的管理。在我国 新疆等省份的分类经营、造林普查、资源调查中,已经开始大量采用GPS技术,取得了很好的效果 ,不但节省了大量的人力、物力和资金,而且极大的提高了工作效率。实践证明,采用GPS完全可以取代传统的角规加皮尺的落后测量手段,并取得极大的经济效益。
   ----由此可见,GPS技术的普遍应用必将促进林业工作向着精确、高效、现代化的方向发展,是今后林业作业中必不可少的工具,如广泛使用一定会取得巨大的经济和社会效益。

----GPS静态定位在测量中主要用于测定各种用途的控制点。其中,较为常见的方面是利用GPS建立各种类型和等级的控制网,在这些方面,GPS技术已基本上取代了常规的测量方法,成为了主要手段。较之于常规方法,GPS在布设控制网方面具有以下一些特点:

· 测量精度高
    GPS 观测的精度要明显高于一般的常规测量手段,GPS基线向量的相对精度一般在 ~ 之间,这是普通测量方法很难达到的。
· 选点灵活、不需要造标、费用低
    GPS 测量,不要求测站间相互通视,不需要建造觇标,作业成本低,大大降低了布网费用。
· 全天侯作业
    在任何时间、任何气候条件下,均可以进行GPS观测,大大方便了测量作业,有利于按时、高效地完成控制网的布设。
· 观测时间短
    采用 GPS布设一般等级的控制网时,在每个测站上的观测时间一般在1-2个小时左右,采用快速静态定位的方法,观测时间更短。 观测、处理自动化 采用GPS布设控制网,观测工程和数据处理过程均是高度自动化的。

----远距离激光测高仪/测距仪可以完成直线距离测量、水平距离测量、高度测量、角度测量,他已经广泛的应用于通信 、交通等线路设施的勘察测量,铁塔等地面建筑的高度 、角度,测量,以及室内建筑的施工与装饰都是理想的测量工具,测量过程中不需要特定的砚板 ,而是借助物体表面本身的反射来完成测量,这给使用者带了方便 ,降低了劳动者的工作强度,极大的提高了生产效率。其测量精度最高可达几毫米 ,测量距离从100米到1000米不等甚至更远。


星测企业  版权所有
电话:(010) 86355757 51338998 51523883