gps测量学习总结（共9篇）
时间内UTC的积累跳秒数，将随时间的变化而变化。20．GPS测量中采用的大地坐标系统是什么？ WGS84坐标系
1．全球定位系统由哪几部分组成，每个部分的作用？（1）空间部分（GPS卫星）作用：GPS卫星可连续向用户播发用于进行导航定位的测距信号和 导航电文，并接收来自地面监控系统的各种信息和命令以维持系统的正常运转。（2）地面监控部分 作用：跟踪GPS卫星，确定卫星的运行轨道及卫星钟改正数，进行预报后，再按规定格式编制成导航电文，并通过注入站送往卫星。地面监控系统还能通过注入站向卫星发布 各种指令，调整卫星的轨道及时钟读数，修复故障或启用备用件等。（3）用户部分 作用：用GPS接收机来测定从接收机至GPS卫星的距离，并根据卫星星历所给出 的观测瞬间卫星在空间的位置等信息求出自己的三维位置、三维运动速度和钟差等参数。2．GPS接收机分类：（1）根据用途的不同，GPS接收机可分为导航型接收机、测量型接收
机、授时型接收机等。（2）按接收的卫星信号频率数可分为单频接收机和双频接收机等。3．GPS卫星发射的信号由载波、测距码和导航电文三部分组成。4．什么叫载波，载波类型及作用？ 定义：可运载调制信号的高频率振荡波。类型：GPS卫星所用的载波有两个，由于它们均位于微波的L波段，故分别称为L1 和L2载波。作用：在无线电通信中，为了更好地传送信息，我们往往信息调制在高频的载波上然
后再将这些调制波播发出去，而不直接发射这些信息。5．测距码：用于测定从卫星至接收机间的距离的二进制。GPS卫星中所用的测距码从性质
上讲属于伪随机躁声码。6．码元（比特）：码序列中的每一位二进制数。7．码元的宽度：每个码元特续的时间或所对应的距离。8．C/A码的作用：（1）捕获卫星信号：由于C/A码的周期仅为1ms，一个周期中总共只含 1023bit，若以每秒50bit的速度进行搜索，最多 只需20.5s即可 捕获C/A码，然后通过导航电文 快速捕获P码，因而C/A码也称捕获码。（2）粗略测距：利用C/A码也可测定从接收机至卫星间的距离，只是
由于C/A码的码元宽度较宽，用时间表示为 T=1ms/1023=0.977517us，所对应的距离为293.052m。9．P码的作用：由于P码的传播速率为C/A码的10倍，达10.23Mbps，其码元宽度仅为 29.3m。如果测距精度仍按码元宽度的百分之一计，则为0.29m，可以较精 地测定从接收机至卫星的距离，故称为精码。10．导航电文：是由GPS卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的运行轨道、卫星钟的改
正参数、电离层延迟修正参数及卫星的工作状态等信息的二进制代码，也
称数据吗（D码）。11．描述导航电文的结构？（见书上P56）12．开普勒轨道根数（所谓轨道根数也称轨道参数），每个参数所确定的轨道的值？（1）升交点赤经Ω 升交点N升的赤经被称为升交点赤经，用Ω来表示，Ω可在 0度—360度范围内变动。（2）轨道倾角i 在升交点处，轨道正方向（卫星运动方向）与赤道正向（赤
经增加方向）之间的夹角称为轨道倾角。用Ω和i两个轨
道根数可以描述卫星轨道平面 在空间的指向。（3）长半径（或长半轴）a 从轨道椭圆的中心至远点的距离。
（4）近地点角距 ω ω确定轨道椭圆在轨道平面内的指向。（5）偏心率e 长半径a和偏心率e给出了轨道椭圆的形状和大小。
（6）卫星过近地点的时刻to 它给出了卫星在椭圆轨道的位置。13．写出计算GPS卫星位置计算步骤？（见书上P71）1．GPS定位当中各种误差从来源角度分类？（1）与卫星有关的误差（卫星星历误差、卫星钟的钟误差、相对论效应）
（2）与信号传播有关的误差（电离层延迟、对流层延迟、多路径效应）（3）与接收机有关的误差（接收机钟的钟误差、接收机的位置误差、接收机的测量噪声）2．消除误差的主要方法有哪几种？（1）建立误差改正模型（2）求差法（3）选择较好的硬件和较好的观测条件 3．电离层：（1）是高度在60—1000km间的大气层（2）电磁波在电离层中传播的相速度Vp与电离层中的相折射率Np之间有下列关系：Vp=c/Np 4．给出卫星钟误差的改正一般公式？（见书上P82）5．卫星星历误差：由卫星星历所给出的卫星轨道与卫星的实际轨道之差。6．卫星星历的种类：（1）广播星历（2）精密星历 7．推导出双频改正的模型基本公式？（见书上P99）8．多路径误差：在GPS测量中，被侧站附近的反射物所反射的卫星信号（反射波）如果进入接收机天线，就将和直接来自卫星的信号（直射波）产生干涉，从而使观测值偏离真值。9．消除多路径误差的方法：（1）选择合适的站址（2）选择合适的GPS接收机（3）适当延长观测时间 10．在GPS测量中处理钟差的方法？（1）忽略卫星钟的数学同步误差（2）通过其他渠道获取精确的卫星钟差（3）通
过观测值相减来消除公共的钟差项 11．天线相位中心的误差分为俩部分：（1）天线的平均相位中心（天线瞬时相位中心的平均值）与天线参考点ARP之间 的偏差，称为天线相位中心偏差。（2）天线的瞬时相位中心与平均相位中心的差值，称为天线的相位中心变化。1．距离测量有两种方法？并给出其观测方程、并说出观测方程参数含义？
（1）伪距测量（方程见书P130）参数含义：P码的码速率为10.23x1000000bps W码的码速率则512x1000pbs 一个W码大约要和20个P码相对应。
（2）载波相位测量（方程及含义见书P135）2．伪距：由GPS观测而得的GPS观测站到卫星的距离。3．卫地距：卫星至地面测站的距离。4．周跳：整周计数int（φ）出现系统偏差而不足一整周的部分Fr（φ）仍然保持正确的现象。5．周跳探测及修复方法？（1）高次差法（2）多项式拟合法（3）在卫星间求差后的单差观测值（4）双频P码伪距观测值（5）三次差法 6．确定整周模糊度的方法？（1）静态定位中方法：取整法、置信区间法、模糊函数法、整数解和实数解法
（2）快速定位中方法：Go and Stop法、FARA法、LAMBDA法
（3）动态定位中方法：初始化法、实数解算数模糊度法 7．单点定位：根据卫星星历以及一台GPS接收机的观测值来独立确定该接收机在地球坐 标系中的绝对坐标的方法也称绝对定位。8．相对定位：确定同步跟踪相同的GPS卫星信号的若干台接收机之间的相对位置（坐标差）的定位方法。9．动态相对定位：利用安置点在基准点和运动载体上的GPS接收机所进行的同步观测的 资料来确定运动载体相对于基准点的位置（两者之间的 基线向量）的工作。10．RTK：一种用载波相位观测值在流动站和基准站之间进行的一种实时动态相对定位技术。11．引起周跳原因：卫星信号被某障碍物阻挡而无法到达接收机，外界干扰或接收机所处 的动态条件恶劣而引起卫星信号暂时失锁。12．位置差分：基准站将改正矢量播发给用户时。位置差分计算较为简单，数据传输量较少。13．组合观测中能够写出实际应用中单差、双差、三差是怎么求的，并说明消除哪些误差？（见P141）14．用测距码来测定伪距的原因？（1）易于将微弱的卫星信号提取出来（2）可提高测距精读（3）便于用码分多 址技术对卫星信号进行识别与处理（4）便于对系统进行控制和管理 15．伪距ρ=τ•c=Δt•c ρ为延长时间 t为卫星信号传播时间 c为光速 16．载波相位测量的实际观测值有？（1）跟踪到卫星信号后的首次量测值（2）其余各次观测值 17．单差：直接将观测值相减的过程。18．双差：载波相位测量的一次差还可以继续求差。19．三差：二次差仍可求差。20．差分GPS的分类？（1）按基准站提供改正数类型不同分为位置差分和距离差分。（2）按观测值的类型分为伪距差分和相位差分。（3）按用户进行数据处理的时间不同分为实时差分和事后差分。
（4）按工作原理和数学模型为单基准站差分GPS（SRDGPS）、具有多个基准站的局部区域差分GPS（LADGPS）、广域差分GPS（WADGPS）。1．GPS静态测量方面的特点？（1）测量精度高（2）选点灵活，无需造标，布网成本低（3）可全天候作业
（4）观测时间短，作业效率高（5）观测、处理自动化（6）可获得三维坐标 2．观测时段：从侧站上开始接受卫星信号起至停止观测间的连续工作时间段。3．同步观测：指两台或两台以上的GPS接收机同时对同一组卫星信号进行观测。4．基线向量：利用进行同步观测的GPS接收机所采集的观测数据计算出的接收机间的三维坐标，简称基线。5．复测基线：在某两个测站间，有多个时段的同步观测数据所获得的多个基线向量解结果。6．复测基线的长度较差：两条复测基线的分量较差的平方和开方。7．闭合环：由多条基线向量首尾相连所构成的闭合图形。8．环闭合差：组成闭合环的基线向量按同一方向（顺时针或逆时针）的矢量和。环闭合差又分为分量 闭合差和全长闭合差。9．分量闭合差：组成闭合环的基线向量按同一方向矢量的各个分量的和。10．全长闭合差：分量闭合差的平方和开方。11．同步观测环：三台或三台以上的GPS接收机进行同步观测所获得的基线向量的闭合环，简称同步环。同步环闭合差从理论上讲应等于零。12．独立基线向量：一组基线向量中的任何一条基线向量皆无法用该组中的其他基线向量的线性组合来表示。13．独立观测环：指由独立基线所构成的闭合环，即前面的非同步观测环，也叫异步环。14．GPS网的质量包含精度、可靠性和成果适用性等方面的内容。1．GPS网的基准包括？确定网的位置基准一般方法？ 位置基准、尺度基准、方位基准三类。方法：（1）选取网中一个点的坐标，并加以固定或给以适当的权。（2）网中个各点坐标均不固定，通过自由网伪逆平差或逆稳平差来确定网的 位置基准。（3）在网中选取若干个点的坐标，并加以固定或给以适当的权。2．GPS网的布网形式？特点及适用范围？（1）跟踪站式 特点：具有较高的精度和可靠性 适用范围：用于建立A级网。（2）会战式 特点：具有较高的精度和可靠性，但该布网形式一次需要的接收机数量较多，观测 成本较高。适用范围：建立B级网。（3）多基准站式 特点：高精度、高可靠性。可获得更强的图形结构 适用范围：建立B、C、D、E级网。（4）同步图形扩展式 特点：具有扩展速度快，图形强度较高，且作业方法简单。
静态差分GPS（Static differential GPS）是由两个（含）以上接收仪，进行较长时间（通常为半小时以上）的测量，其包含了一组接收仪间基线向量的决定。伪距差分原理
伪距差分是目前用途最广的一种技术。几乎所有的商用差分GPS接收机均采用这种技术。国际海事 无线电委员会推荐的RTCM SC-104也采用了这种技术。在基准站上的接收机要求得它至可见卫星的距离，并将此计算出的距离与含有误差的测量值 加以比较。利用一个α-β滤波器将此差值滤波并求出其偏差。然后将所有卫星的测距误差传输 给用户，用户利用此测距误差来改正测量的伪距。最后，用户利用改正后的伪距来解出本身的位置，就可消去公共误差，提高定位精度。
随着GPS技术的进步和接收机的迅速发展，GPS在测量定位领域已得到了较为广泛的应用。但是，针对不同的领域和用户的不同要求，需要采用的具体测量方法是不一样的。一般来说，GPS测量模式可分为静态测量和动态测量两种模式，而静态测量模式又分常规静态测量模式和快速静态测量模式，动态测量模式分准动态测量模式（后处理动态，走走停停）和实时动态测量模式，实时动态测量模式分DGPS和RTK方式。下面分别介绍如下：
1、常规静态测量
这种模式采用两台(或两台以上)GPS接收机，分别安置在一条或数条基线的两端，同步观测4颗以上卫星，每时段根据基线长度和测量等级观测45分钟以上的时间。这种模式一般可以达到5mm十1ppm的相对定位精度。常规静态测量常用于建立全球性或国家级大地控制网，建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。
2、快速静态测量
这种模式是在一个已知测站上安置一台GPS接收机作为基准站，连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机依次到各待测测站，每测站观测数分钟。这种模式常用于控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量等。需要注意的是这种方法要求在观测时段内确保有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超过20km。
3、准动态测量
这种模式是在一个已知测站上安置一台GPS接收机作为基准站，连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机在进行初始化后依次到各待测测站，每测站观测几个历元数据。这种方法不同于快速静态，除了观测时间不一样外，它要求移动站在搬站过程中不能失锁，并且需要先在已知点或用其它方式进行初始化（采用有OTF功能的软件处理时例外）。
这种模式可用于开阔地区的加密控制测量、工程定位及碎部测量、剖面测量及线路测量等。需要注意的是这种方法要求在观测时段内确保有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超过20km。
另外，有一种连续动态测量，也属于这种模式。这种测量是在一个基准点安置接收机连续跟踪所有可见卫星。流动接收机在初始化后开始连续运动，并按指定的时间间隔自动记录数据。这种方法常用于精密测定运动目标的轨迹、测定道路的中心线、剖面测量、航道测量等。
4、实时动态测量：DGPS和RTK
前面讲述的测量方法都是在采集完数据后用特定的后处理软件进行处理，然后才能得到精度较高的测量结果。而实时动态测量则是实时得到高精度的测量结果。这种模式具体方法是：在一个已知测站上架设GPS基准站接收机和数据链，连续跟踪所有可见卫星，并通过数据链向移动站发送数据。移动站接收机通过移动站数据链接收基准站发射来的数据，并在机进行处理，从而实时得到移动站的高精度位置。
DGPS通常叫做实时差分测量，精度为亚米级到米级，这种方式是基准站将基准站上测量得到的RTCM数据通过数据链传输到移动站，移动站接收到RTCM数据后，自动进行解算，得到经差分改正以后的坐标。
来到古二分公司际华项目已经两个月了，在这里我主要负责测量放线，新年将始，时光荏苒。为此，我对这两个月的工作做一个总结，主要包括以下四个方面：
1、在进度方面，每层混凝土浇筑完后，我都会第一时间组织测量放线，坚决不会因为推迟测量放线而延误进度，同样也要保证测量质量，为工程建设的质量负责。
2、在生产方面，虽然我主管测量放线，但对工程建设的施工过程也很关注，没有需要测量放线的时侯，我会经常性的深入现场指导施工，并对新同志组织学习和教育。
3、在安全方面，我始终以安全为天，在现场勤观察、勤指导，对于任何安全隐患都细细排查，一经发现马上与安全员协调处理，积极整改。
GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称，而其中文简称为“球位系”。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
8项主要功能
1．跟踪定位
2．轨迹回放
3．报警（报告）
4．里程统计
5．短信通知功能
6．车辆远程控制
7．油耗检测
8．车辆调
1.空间部分
GPS的空间部分是由24颗卫星组成(21颗工作卫星；3颗备用卫星），它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗),轨道倾角为55°。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存导航信息，GPS的卫星因为大气摩擦等问题；随着时间的推移，导航精度会逐渐降低。
2.地面控制系统
地面控制系统由监测站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天线(Ground Antenna)所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市(Colorado Spring)。地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。
3.用户设备部分
用户设备部分即GPS 信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后机内电池为RAM存储器供电，以防止数据丢失。目前各种类型的接受机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测使用。其次则为使用者接收器,现有单频与双频两种,但由于价格因素,一般使用者所购买的多为单频接收器。
GPS术语
1.GPS Generalized Processor Sharing 通用处理器共享
2.GPS Global Positioning System 全球定位卫星/系统
3.[GPSS]General Purpose Systems Simulator通用系统模拟器
4.[DGPS]Differential GPS差分GPS,差分全球定位系统
5.GPS General Phonetic Symbols 捷易读注音符
GPS原理
GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时
钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。GPS系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可知。
可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号。
GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息；用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米（各个卫星不同，随时变化）；以及GPS系统信息，如卫星状况等。
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。对0A码测得的伪距称为UA码伪距，精度约为20米左右，对P码测得的伪距称为P码伪距，精度约为2米左右。
GPS接收机对收到的卫星信号，进行解码或采用其它技术，将调制在载波上的信息去掉后，就可以恢复载波。严格而言，载波相位应被称为载波拍频相位，它是收到的受多普勒频 移影响的卫星信号载波相位与接收机本机振荡产生信号相位之差。一般在接收机钟确定的历元时刻量测，保持对卫星信号的跟踪，就可记录下相位的变化值，但开始观测时的接收机和卫星振荡器的相位初值是不知道的，起始历元的相位整数也是不知道的，即整周模糊度，只能在数据处理中作为参数解算。相位观测值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因此只有在相对定位、并有一段连续观测值时才能使用相位观测值，而要达到优于米级的定位 精度也只能采用相位观测值。
按定位方式，GPS定位分为单点定位和相对定位（差分定位）。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，它只能采用伪距观测量，可用于车船等的概略导航定位。相对定位（差分定位）是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量，大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。
在GPS观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差，在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响，在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱，因此定位精度将大大提高，双频接收机可以根据两个频率的观测量抵消大气中电离层误差的主要部分，在精度要求高，接收机间距离较远时（大气有明显差别），应选用双频接收机。GPS定位原理参考资料：
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。如图所示，假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收
机，可以测定GPS信号到达接收机的时间△t，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式)
全球定位系统的主要特点：
(1)全球、全天候工作。
①定位精度高。单机定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。②功能多，应用广。
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10-7m，1000KM可达10-9m。在300-1500M工程精密定位中，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。
GPS种类
GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。
按接收机的用途分类
1.导航型接收机
此类型接收机主要用于运动载体的导航，它可以实时给出载体的位置和速度。这类接收机一般采用C/A码伪距测量，单点实时定位精度较低，一般为±10m，有SA影响时为±100m。这类接收机价格便宜，应用广泛。根据应用领域的不同，此类接收机还可以进一步分为：车载型——用于车辆导航定位；
航海型——用于船舶导航定位；
航空型——用于飞机导航定位。由于飞机运行速度快，因此，在航空上用的接收机要求能适应高速运动。
星载型——用于卫星的导航定位。由于卫星的速度高达7km/s以上，因此对接收机的要求更高。
2.测地型接收机
测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。这类仪器主要采用载波相位观测值进行相对定位，定位精度高。仪器结构复杂，价格较贵。
3.授时型接收机
这类接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时，常用于天文台及无线电通讯中时间同步。
按接收机的载波频率分类
单频接收机
单频接收机只能接收L1载波信号，测定载波相位观测值进行定位。由于不能有效消除电离层延迟影响，单频接收机只适用于短基线（<15km）的精密定位。
双频接收机
双频接收机可以同时接收L1，L2载波信号。利用双频对电离层延迟的不一样，可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响，因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。按接收机通道数分类
GPS接收机能同时接收多颗GPS卫星的信号，为了分离接收到的不同卫星的信号，以实现对卫星信号的跟踪、处理和量测，具有这样功能的器件称为天线信号通道。根据接收机所具有的通道种类可分为：
多通道接收机
序贯通道接收机
多路多用通道接收机
按接收机工作原理分类
码相关型接收机
码相关型接收机是利用码相关技术得到伪距观测值。
平方型接收机
平方型接收机是利用载波信号的平方技术去掉调制信号,来恢复完整的载波信号，通过相位计测定接收机内产生的载波信号与接收到的载波信号之间的相位差，测定伪距观测值。混合型接收机
这种仪器是综合上述两种接收机的优点，既可以得到码相位伪距，也可以得到载波相位观测值。
干涉型接收机
这种接收机是将GPS卫星作为射电源，采用干涉测量方法，测定两个测站间距离。经过20余年的实践证明，GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。
参考文献：
池云祥 GPS原理与应用 山东山东省地图出版社1999
徐邵铨GPS测量原理与应用武汉 武汉测绘科技大学出版社1998
共广运 GPS测地研究与应用文集 北京北京测绘出版社 1992.12
GPS测量型接收机一般可以根据其能够跟踪、处理的GPS 卫星信号频率的数量分为单频和双频两大类。
1.单频GPS 测量型接收机
接收信号：GPS导航电文、C/A码、L1载波。
接收机特点：
（1）一体化接收机：包含带有显示灯的GPS接收机、天线、内置电源。
（2）分体设计：包含天线、GPS接收机、电源分体设计的配置。可以配置手持计算机设
置或阅读参数信息。
2.双频GPS 测量型接收机（双频GPS测量仪）
接收信号：GPS导航电文、C/A码伪距、P码伪距、L1载波相位、L2载波相位。接收机特点：
（1）一体化：包含带有显示灯的GPS接收机、天线、内置电源。可以配置手持计算机设
置或阅读参数信息。
（2）分体设计：天线、GPS接收机（内置电源、带有显示灯或显示器）分体设计。
GPS静态测量的流程
测量实施
GPS基线向量网的布网形式
GPS网常用的布网形式有以下几种：跟踪站式、多基准站式、同步图形扩展式、单基准站式。
1.跟踪站式
（1）布网形式
若干台接收机长期固定安置在测站上，进行长年、不间断的观测，即一年观测365天，一天观测24小时，这种观测方式很像是跟踪站，因此，这种布网形式被成为跟踪式。
（2）特点
由于采用跟踪站式的布网形式布设GPS网时，接收机在各个测站上进行了不间断的连续观测，观测时间长、数据量大，而且在处理采用这种方式所采集的数据时，一般采用精密星历，因此，采用这种形式布设的GPS网具有很高的精度和框架基准特性。
2、GPS系统的空间部分由颗备用卫星组成，它们均匀分布在个近似圆形轨道上。
3、GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。
4、GPS卫星位置采用WGS-84大地坐标系。
5、GPS系统中卫星钟和接收机钟均采用稳定而连续的GPS时间系统。
6、GPS卫星星历分为预报星历(广播星历)和后处理星历（精密星历）。
7、GPS接收机依据其用途可分为：导航型接收机、测地（量）型接收机和授时型接收机。
8、在GPS定位工作中，由于某种原因，如卫星信号被暂时阻挡，或受到外界干扰影响，引起卫星跟踪的暂时中断，使计数器无法累积计数，这种现象称为整周跳变（周跳）
9、根据不同的用途，GPS网的图形布设通常有：点连式、边连式、网连式和边点混合连接四种基本方式。
选择什么样的组网，取决于工程所要求的精度、野外条件及GPS接收机台数等因素。
10、卫星定位中常采用空间直角坐标系及其相应的大地坐标系，一般取地球质心为坐标系原点。
11、我国目前常采用的两个国家坐标系是1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系。
12、GPS接收机的天线类型主要有：单板天线；四螺旋形天线；微带天线和锥形天线。
13、GPS接收机主要由GPS接收机天线单元、GPS接收机主机单元和电源三部分组成。
14、单站差分按基准站发送信息的方式来分，可分为、位置差分伪距差分和载波相位差分。
15、与信号传播有关的误差有电离层折射误差、对流层折射误差及多路径效应误差。
16、GPS的数据处理基本流程包括数据采集、数据传输、数据预处理、基线结算、GPS网平差。
17、GPS卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。
为了使大家能充分了解和掌握利用GPS定位技术建立控制网的基本原理和方法，本书将围绕着利用GPS定位技术布设控制网的全过程，介绍在布网过程中所设及到的大量理论与技术问题，内容将包括从技术设计、外业观测、基线解算、直到网平差和提交成果进行验收等各个环节，具体有以下一些内容：
1.GPS定位原理概述。在这一部分里，将简要介绍GPS系统和GPS定位的基本原理。如果读者已对此
有较全面的了解，可以跳过此部分。
2.坐标系、基准和坐标系统。介绍在采用GPS布设控制网时常用的坐标系统及各坐标系统间的转换关系。
3.GPS静态定位在测量中的应用。介绍GPS静态定位在测量中的主要应用方式及作业步骤。
4.技术设计。介绍在布设GPS网时，进行技术设计的作用、原则和内容。
5.布网方法。介绍GPS网的类型和布网方法。
6.GPS基线解算。介绍基线解算的原理、步骤、精化处理方法和质量控制方法。
7.GPS基线向量网平差。介绍GPS网平差的类型、原理、步骤和质量控制方法。
8.GPS高程。介绍采用GPS进行测定高程的方法。
9.技术总结。介绍布设GPS网时，技术总结的作用和内容。
测绘工程专业《GPS、控制测量实训》教学大纲
课程代码：3000324
专业代码：080901
一、本实践课程教学目的与教学基本要求：
野外实习工作是在校内学完了《空间定位技术及应用》的理论和方法以后，模拟或结合实际生产任务所进行的一次综合实践。通过四周左右时间的实习，应该达到以下目的：
1．巩固校内课堂所学知识，加深对空间定位技术基本理论的理解。能够用有关理论指导实践，做到理论与实践相统一。提高学生分析问题和解决问题的能力。
2．对学生进行控制测量野外作业的基本技能训练，提高动手能力。通过实习，熟悉并掌握城市(矿区)三、四等GPS控制测量的作业程序及施测方法。
3．对野外观测成果进行整理、检查和计算。掌握用GPS理论处理GPS测量成果的基本技能。
4．通过完成城市(矿区)三、四等GPS控制测量实际任务的锻炼，提高学生从事测绘工作的计划、组织和管理能力。培养同学良好的专业品质和职业道德。
二、实习教学指导书
[1]徐绍铨.GPS测量原理及应用(第三版).武汉：武汉大学出版社，2008
[2]魏二虎、黄劲松编著.GPS测量操作与数据处理.武汉：武汉大学出版社，2004
[3]CJJ T 73-2010 卫星定位城市测量技术规范
[4]GBT 12898-2009 国家三、四等水准测量规范
[5]CHT 1001-2005 测绘技术总结编写规定
[6]CHT 1004-2005 测绘技术设计规定
[7] GPS工程控制网实习教学大纲
三、考核方式及成绩评定
实习结束，指导教师应根据学生在实习中所表现的专业意识和品质、完成实际任务 的数量和质量、基本技能的熟练程度、独立工作能力的大小、实习报告的质量五个方面内容，对学生的实习成绩进行考评记分。其中专业意识和品质为%10，完成实际任务的数量和质量为10%，基本技能的熟练程度为30%，独立工作能力的大小为20%，实习报告的质量为30%。
四、其他必要的说明
1、实习时间为3周、3学分；
2、实习开出为短学期三；
3、在校外实习基地或结合具体生产任务集中组织完成实习；
4、本大纲的使用说明：本大纲作为实习的指导书；
5、撰写实习报告的格式说明；
[1]序言
实习名称、目的、时间、地点、实习任务及组织情况
[2]测区概况
测区的地理位置、交通、居民、气候、地形、地貌等概况，测区内已有测绘成果资料
情况
[3]静态GPS控制网得布设及施测
简要叙述静态GPS控制网的布设及施测中的各项主要工作：
（1）静态GPS控制网得布设方案及控制网略图；
（2）选点、埋石方法及情况；
（3）施测技术依据及施测方法；
（4）星历预报；
（5）观测成果质量分析。
[4]高程控制网的布设及施测
（1）高程控制网得布设方案及控制网略图；
（2）选点、埋石方法及情况；
（3）施测技术依据及施测方法；
（4）观测成果质量分析。
[5]水准数据处理
（1）水准点间高差观测值及距离的计算整理；
（2）水准网平差
（3）观测成果质量分析
[6]静态GPS控制网的数据处理
（1）数据准备，包括数据下载、接收机文件删除、Rvinex文件格式得转换、建立参考
椭球、建立坐标系统、建立项目等；
（2）基线解算、精度评定及调整
（3）三维自由网平差
（4）二维约束平差
（5）高程拟合（6）观测成果测量分析
[7]实习中发生得问题及处理情况
[8]实习收获、体会及建议
[9]附录（仪器鉴定资料、各种观测数据表、各种数据处理报告）
6、实习组织
参加实习的学生统一组成实习队，由指导教师、班长、团支书、大组长、小组长组成实习队委，负责、协调全队实习的领导、组织、思想教育等有关工作。为便于进行作业，实习队分为8大组，其中每大组由每6～8人组成，设大组长1名、技术员1名。每个大组
分为３个小组，设小组长1名。大组长协助教师负责组织各小组的各项实习工作, 技术员
负责解决本大组的各项技术问题。小组长负责本组仪器及资料的保管工作，并协助大组长
组织本小组的各项实习工作。
全部实习由指导教师统一指挥，各班学生干部应积极协助教师做好本班、本组的各项
工作。
五、实习内容与要求
全实习队共同完成一个GPS控制网的布设、施测及数据处理任务，并使每位学生在各项
主要工作中得到训练。具体内容及要求是：
一、踏勘、选点、埋石
1、全队由教师带领踏勘测区，了解测区情况及任务，领会建网的目的和意义；
2、在教师指导下进行分组分区实地选点，每平方公里控制点点数在4～5个左右，并
绘出点的示意图；
3、分组进行埋石(条件允许)，或在教师指导下进行埋石的讲解、演示；
4、分组进行水准路线选线，在条件可能情况下，应尽量选择GPS点兼作水准点。
二、静态GPS控制测量
1、制定测量安排表，内容有同步测量起止时间、搬站时间、每个同步环中各接收机所
在观测点，交通工具安排及调度等；
2、严格按照作业规定要求进行外业观测，并作好记录；
3、每大组按GPS E级网的要求完成一套全网的观测任务，提交一份该点的合格观测成果；
4、每小组完成一套全网的数据处理任务，提交一份合格的数据处理成果。
三、高程控制测量
1、每大组完成三台水准仪的检验和校正，提交一份完整的检验记录；
2、每大组按四等水准的要求完成一套全网的水准观测任务，提交一份合格的水准观测
手薄，其中每人至少完成两个水准点间的水准观测和记录，并负责检查记录和整理成果；
3、每小组完成一套水准网的平差计算，提交一份合格的平差计算成果。
四、内业数据处理
内业数据处理主要有静态相对测量数据处理、水准网数据处理和GPS高程拟合等。
1、上述各项测量外业工作结束后，都要及时对观测成果进行整理和检查。
2、在取得指导教师认可后，每个同学应对本大组观测成果及时进行数据处理。要求每人独立完成一份。
3、每个大组以光盘的形式提交一份完整的合格的实习数据资料。
需要说明的是：上列全部实习任务的完成，可能会受到时间和仪器条件的限制。因此，在执行本大纲时，可以酌情减免少量内容。对于必须完成的实习内容，可在大组之间平行作
业，定期对换。为此，各实习小组应该编制实习工作进程表。
水下测量GPS-RTK技术应用
GPS实时动态测量技术(即RTK技术),利用GPS接收机接收导航卫星载波相位进行实时相位差分实施地形测量,不受通视条件的.影响,且RTK配合测深设备可以对水下点进行快速定位,优势明显.文章通过对GPS-PTK工作原理的阐述,结合具体工程实践,分析了GPS实时动态技术在地形测量中的精度,说明了GPS在地形测量中能充分发挥它快捷、灵活、精度高的特点,具有广泛的实用价值.
作 者：陈学辉 作者单位：新疆水利水电勘测设计研究院测绘工程院,新疆,昌吉,831100刊 名：中国高新技术企业英文刊名：CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES年，卷(期)：“”(3)分类号：U674关键词：GPS-RTK 水下测量 测区控制测量 外业数据采集 数据处理
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