GPS测量原理与应用重点.doc

1.南方GPS数据处理的基本流程。新建项目。在对话框中按照要求填入“项目名称”、“施工单位”、“负责人”，选择相应的“坐标系统”、“控制网等级”、“基线剔除方式”，最后点击“确定”按钮，完成操作。增加野外观测数据。数据输入，增加观测数据文件GPS 基线处理。处理合格后要检查异步、同步环闭合差，首先进行基线全部解算，再观察基线简表中各项方差大小，要求基线各方差的大小至少为20，若各基线小于20则右击进入调整高度截止角、历元间隔、参考卫星、以及观测组合方案等，直至所有基线方差都大于20。基线调整完成后调整闭合环，观察超限的闭合环，打开闭合环中的基线，调节方法和基线调节的方法一样，直至所有闭合环都合格。闭合环调节完成后，点击重复基线，看重复基线是否合格，若不合格，先调节基线，若基线调节不行，则找到该基线在网图中的位置，直接DELL进行选择删除，如此调整所有不合格的重复基线。重新解算，更新数据。全部合格进行平差处理、自动处理、三维平差、二维平差、高程拟合、网平差计算。最后点击成果，输出平差报告。2.使用RTK进行点校正的基本详细流程。1、对基准站的设置。例如我们采用的主机工作模式是电台模式，首先在一个空旷的场地假设基准站，链接电源，设置好电台。2、对主机的设置。在主机和手簿开机后，首先打开手簿的NFC功能在主机的电池部位感应将主机和手簿进行连接。连接成功后对主机进行设置，点击配置，主机设置、主机工作模式设置、设置为移动站。再进行电台设置、选择电台通道，连接完成后新建一个工程，再配置中设置坐标系统，如果此时没有想要的坐标系统则增加一个，选择椭球为西安80坐标系，中央子午线设置为117度，点击确定，选择该坐标系统。3、进行点平滑求取转换参数。点击测量、点测量，分别在已知的控制点上进行至少四次平滑，完成后点击测量、求转换参数、增加、输入刚才进行平滑的控制点的真实坐标、弹出对话框选择从坐标管理库选择，选择对应采集的点，再增加，重复对采集的四个点进行关联。完成后保存，应用，再重新找个控制点查看精度是否符合要求，V、H均小于0.02。3.GPS数据最大观测值个数的计算。4.GPS网特征条件的计算。（p138）5.周跳的探测和修复原理与方法。（p80）探测出在何时发生周跳并求出丢失的整周数，对中断后的整周数进行改正，将其恢复为正确的计数，使这份观测值仍可使用。（1）屏幕扫描法：（2）用高次差或多项式拟合法（3）在卫星间求差法（3）用双频观测值修复周跳（4）根据偏差后的残差发现和修复整周跳变6.为什么要进行GPS高程转换？（p192）在实际应用中，地面点的高程采用正常高系统，而由GPS相对定位并通过GPS网平差得到的是大地高差（可通过网内具有WGS-84坐标系的点求得大地高H84）。故在实际生产应用中GPS高程需要转换。7.常用的高程转换方法有哪些？（p192）等值线图法，多项式曲线拟合法，加权平均法，多面函数法，曲面拟合法8.间隙段：GPS卫星的星座,在个别地区仍可能在其一短时间内(例如数分钟)只能观测到4颗图形结构较差的卫星,而无法达到必要的定位精度。这种时间段称为间隙段。9.载波重建：在GPS信号中，由于已用相位调整的方法在载波上调制了测距码和导航电文，因而接收到的载波的相位已不再连续，所以在进行载波相位测量以前，首先要进行解调工作，设法将调制在载波上的测距码和卫星电文去掉，重新获取载波10.伪距：由于卫星钟，接收钟的误差以及无线电信号经过电离层和对流层中的延迟，实际测量出的距离与卫星到接收点的集合距离有一定差值，因此一般称测量出的距离为伪距11.周跳：卫星信号受阻（中断、失锁）致计数器无法连续计数，信号重新跟踪后，出现整周计数不正确，但是不到一个整周的相位观测值仍然正确的现象。12.基线向量：测站与测站间的坐标增量，用以表示各测站间的一种位置关系。13.星历误差：由星历所给卫星在空间位置与实际位置之差。14.高程异常：似大地水准面至椭球面间的高差。15.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。16.GPS定位的基本原理是什么？需要几颗卫星？（p74）答：将无线电信号发射台从地面点搬到卫星上，组成一颗卫星导航定位系统，应用无线电测距交会的原理，使三个以上地面已知点（控制站）交会出卫星的位置，反之利用三颗以上卫星的已知空间位置交会出地面未知点（用户接收机）的位置。 三颗及以上。17.除GPS外还有什么其他导航？答：中国北斗导航系统，伽利略（GALILEO）全球卫星导航系统，GLONASS全球轨道导航卫星系统18.GPS定位误差源有哪些？怎样针对这些误差源进行消除消弱（p119）卫星部分（星历误差、钟误差、相对论效应）信号传播（电离层、对流层、多路径效应）信号接收（钟的误差、位置误差、天线相位中心变化）其它影响（地球潮汐、负荷潮）。等19.GPS信号的组成（p51）GPS信号是GPS卫星向广大用户发送的用于导航定位的调制波，包含载波、测距码和数据码。20.GPS所有的高程系统是什么？生产系统中的的高程系统。（p192）答：大地高程；正常高程。21.网平差的分类。（p185）1、经典的自由网平差，又叫无约秉平差，平差时间定网中某一点的坐标，平差的主要目的是检给网本身的内部符合精度以及基线向量之间有无明显的系统误差和相差，同时为用GPS大地高与公共点正高(或正常高)联合确定GPS网点的正高(或正常高)提供平差处理后的大地高程数据2、非自由网平差，又明约束平差，平差时以国家大地坐标系或地方坐标系的某些点的坐标，边长和方位角为约束条件，顾及GPS网与地面网之间的转换参数进行平差计算3、GPS网与地面网联合平差，即除了GPS基线向量视测值和约束数据以外，还有地面常规测量值如边长、方向和高差等，将这些数据井进行平差。非自由网平差与联合平差般是在国家坐标系或地方坐标系内进行，平差完成后网点坐标已属于国家坐标系或地方坐标系，因而这两种平差方法是解决CPS成果转换的有效手段。22.七参数模型中的七参数是指哪七个？答：其参数有（X0，Y0，Z0，X，Y，Z，m）七个，其中（X0，Y0，Z0）为坐标平参数，（X，Y，Z）为坐标轴间的三个旋转参数（又称为欧拉角），m为尺度因子参数23.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。24.定位星座：在用GPS卫星进行导航定位时,为了求得测站的三维位置,必须观测4颗GPS卫星,称之为定位星座。25.正高：地面点沿铅垂线到似大地水准面的距离。26.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。27.高度截止角：从平面开始朝向空中方向的一个角的大小。主要用来控制GPS接收机接收卫星的颗数。28.多路径效应：在GPS测量中,如果测站周围的反射物所反射的卫星信号(反射波)进入接收天线,这就将和直接来自卫星的信号(直接波)产生干涉,从而使观测值偏离真值产生所谓的多路径误差。这种由于多路径的信号传播所引起的干涉效应称为多路径效应。29.与常规测量相比GPS测量较常规测量有什么优势？答：全天候、自动化、精度高、速度快、费用省和操作简便。30.GPS卫星的主要作用及其搭载的设备有哪些？答：（1）接收地面注入站发送的导航电文和其它信号； （2）接收地面主控站的命令，修正其在轨运行偏差及启用备件等； （3）连续地向广大用户发送GPS导航定位信号，并用电文的形式提供卫星自身的现势位置与其它在轨卫星的概略位置，以便用户接收使用。搭载部件：高精度的时钟、导航电文存储器、双频发射和接收机以及微处理器。31.GPS外业选点原则。（p155）点位应设在易于安装接收设备、视野开阔的较高点上。点位目标要显著，视场周围15以上不应有障码物，以减小GPS信号被遮挡或被障碍物吸收。点位应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等)，其距离不小于200 m; 远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不得小于50 m,以避免电磁场对GPS信号的干扰。点位附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，以减弱多路径效应的影响。点位应选在交通方便、有利于其他观测手段扩展与联测的地方。地面基础稳定，易于点的保存。选站时，应尽可能使测站附近的小环境(地形、地貌、植被等)与周围的大环境保持一致，以减少气象元素的代表性误差。选点人员应按技术设计进行踏勘，在实地按要求选定点位。当利用旧点时，应对旧点的稳定性、完好性，以及觇标是否安全、可用性进行检查，符合要求方可利用。网形应有利于同步观测边、点联结。当所选点位需要进行水准联测时，选点人员应实地踏勘水准路线，提出有关建议。32.GPS数据预处理文件标准化的项目有哪些？（p171）GPS卫星轨道方程标准化、卫星时钟钟差标准化、观测值文件标准化。33.测区踏勘应了解的情况有哪些？交通情况、水系分布情况、植被情况、控制点分布情况、居民点分布情况、当地风俗民情。34.整周模糊度的确定方法有哪些？（p79）伪距法将整周未知数当做平差中的待定参数（整数解、实数解）多普勒法（三差法）快速确定整周未知数法