gps技術論文

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gps技術論文范文第1篇

線錘鉛直投測法是一種比較古老的測量方法，測量精度難以滿足高層建筑越來越嚴格的技術要求，并且測量施工容易受到氣候、風等天氣因素的影響，所以，它在高層建筑中的應用并不廣泛；而經緯儀斜投測方法的測量精度能夠滿足高層建筑的測量要求，但是，其開展過程比較煩瑣，具有一定的局限性，適用性不強；激光測量方法則包括經緯天頂儀、天底儀豎向投測等測量方案，施工精度很高，并且施工測量的適應性優于經緯儀測量方法，是目前高層建筑施工中常用的測量方法之一。將這些測量技術與gps測量技術比較發現，在施工過程中，使用這些方法都需要維持通視孔的暢通，而且建筑高度增加不能有效克服溫度、日照載荷對其的影響，增加了施測的難度。使用GPS測量技術則能夠在維持較高精度的同時快捷地完成測量工作，是一種比較理想的測量方法。

2高層建筑施工GPS測量技術

2.1測點選擇

與其他幾種高層建筑施工的測量技術相比，GPS最大的優勢在于觀測點之間不要求互相通視，并且測量網圖形結構比較靈活，測點選擇工作更加簡單，可以按照以下幾點選取原則選擇。減少電磁場干擾點位應該選擇在遠離大功率無線電發射源的位置，要遠離電視臺、微波站等地，距離不小于200m的測點定位不能靠近高壓線，距離不得小于50m的測點要遠離焊接場地和焊機。遠離電磁波大面積反射介質點位不能設置在大面積水域或對電磁波反射、吸收強烈的物體附近，以削弱路徑效應的影響。易于設備安裝點位需要設置在接收設備易于安裝、視野開闊并且目標明顯的位置。將其布置在即成建筑物或者高層建筑操作層上是比較理想的。與此同時，要保障視場周圍15°以上無障礙物，防止信號被吸收或遮擋。方便交通測點要盡量設置在交通方便的位置，便于與其他測量設備聯合定位。選點技術人員在選擇點位時要踏勘，按照實地規程選點定位。如果需要進行水準聯測時，要實地踏勘水準路線。基礎穩定測點要有穩定的地面基礎，以保證其具有良好的穩定性和接收設備的完好度。只有它符合要求后，才能投入測量工作中。

2.2標志設定

高層建筑施工測量需要設置明顯、精確的標志，標志要明顯可見，并且要有效利用它，尤其是在施工場地外的測點，要格外注意相關標志不能在施工期間被破壞。測點名稱需要在與施工單位溝通之后確定，以便保護標志，防止施工期間場內外的施工人員對其造成破壞。標志要設置在不受影響的位置，還要有專人保護，并要在工程結束之后填寫相關的技術資料。

2.3測量精度設計

高層建筑施工GPS測量精度的設計，按照水平距離和精度可劃分為二、三、四核一，二級。因為高層建筑GPS網中，相鄰測點之間的距離通常都超過了1km，所以，屬于二級測量。GPS測量精度是GPS網絡測量中非常關鍵的量，精度級別對GPS網點布置方案、觀測計劃和數據處理有非常大的影響。如果高層建筑的邊長在200m以內，那么，邊長誤差應該在20mm內。在實際選用中，還要考慮工程人力、物力、財力等情況，但也不能忽略建筑施工企業的生產規模和作業經驗。

2.4測點天線安裝

正常的測點天線應該設置在三角架上，并在安置標志中心上方對中，同時，整平天線基座上的圓水準氣泡。一些特殊測點的天線可能需要設置在三角點基板或者回光臺上，這就需要將覘標頂部拆除，減少信號的遮擋。如果覘標頂部不能拆除而將接收天線設置在標架內，就會導致信號不連續。此時，可以進行偏心觀測，在距三角點100m以內的位置，可以采用解析法測定歸心元素。將天線定向標志線指向整備，考慮到磁偏角，減弱相位中心偏差，天線定向誤差要按照定位精度確定，同時，底盤要接地，避免出現雷擊天線。遇到惡劣天氣，比如風天，在高度較高、風力較強的測點，比如建筑物施工層，需要從3個方向固定天線，避免它倒地。圓盤天線120°間隔3個方向量取天線高度，控制誤差在3mm內，要取其3次結果的平均值記錄到測量手簿中。在高層建筑施工中，可以不觀測氣象要素，但是要做好相應的記錄。

2.5測量

GPS觀測作業的關鍵工作是接收GPS衛星信號，并實現跟蹤、處理，從而獲得施工測量需要的定位信息和觀測數據。天線安置完畢后，在離開天線的適當位置或者建筑物上，就可以安放GPS接收機，接通接收機、電源、天線、控制器電纜，預熱和靜置之后啟動接收機，就可以開始觀測。接收機鎖定衛星記錄數據之后，觀測員就可以開始輸入和查詢相關數據。在掌握相關操作系統前不能進行數據操作，并且在測量過程中不能隨意設置參數。只有保證外界電源電纜和天線等連接無誤之后才能夠接通電源，接收機開機。開機后，接收機的相關指示和儀表顯示正常后才可以設置參數和自檢。接收機開始正常工作、接收相關測量數據之后，要注意查看衛星數量、信號、定時定位結果等。在一個觀測時段中，不能關閉又重新啟動接收機，也不能改變衛星高度角和天線的位置，不能執行數據采樣間隔和關閉文件、刪除等操作。

3結束語

gps技術論文范文第2篇

關鍵詞GPRS；熱網監控系統；通訊終端；調度中心

1引言

我國北方地區冬季供暖普遍采用集中供熱方式。通常一個城市有幾個區域供熱網，一個區域供熱網包含有幾十個到上百個換熱站。為了使熱網盡可能地在最佳工況下穩定運行，熱網監控系統需要將各換熱站的運行數據傳送給調度中心，以便調度人員隨時了解各換熱站的工作狀況和有關信息，實現全網的熱能統一調配。

熱網的特點是點多面廣，距離較遠，現場情況千差萬別。因此，我國多數城市的熱網監控系統都沒有專門鋪設通信線路，而是采用數傳電臺或電話線撥號上網【1-3】。采用數傳電臺作通信設備，需要向無線電管委會申請專用頻點，易受風雨雷電的影響，需要人工巡查維護，并且由于體積大和發射功率大，易對儀表運行造成干擾。利用電話線撥號上網方式，雖然安裝費用低，但運行期間電話費很高，速度不穩定，也無法很好的滿足系統需要。

針對上述兩種通信方式存在的不足，本文采用GPRS無線通信方式予以解決。GPRS是在現有GSM系統上發展的一種新的承載業務，目的是為GSM用戶提供分組形式的數據業務【4】。現有的基站子系統(BSS)可以提供全面的GPRS覆蓋。GPRS網絡具有如下特點【5】：永遠在線、按流量計費、高速傳輸、組網簡單靈活、維護便捷、使用安全。因此，使用GPRS構建熱網監控系統，可以充分彌補現有通信方式的不足。

2系統結構與總體方案設計

熱網監控系統由換熱站現場測控設備、GPRS通訊終端和調度中心組成。系統的拓撲結構如圖1所示。

圖1熱網監控系統總體結構圖

監控系統的工作過程一般分為以下幾個步驟：

(1)現場測控設備實時采集熱網運行數據，對數據進行處理、分析，根據分析結果對換熱站設備的運行狀態進行調節；

(2)響應GPRS通訊終端的數據發送請求，將采集處理后的數據上傳給通訊終端。通訊終端將數據打成IP包，通過GPRS網絡，經Internet發送至調度中心；

(3)調度中心軟件將IP包解包，還原數據，并根據熱網總體運行情況實現遠程監控。

本文主要設計通訊終端和調度中心兩部分。設計的主要內容包括終端硬件電路設計、TCP/IP協議處理、終端與調度中心的互聯、調度中心的網絡接入與功能實現等。

3GPRS通訊終端設計

3.1硬件電路設計

通訊終端的硬件結構如圖2所示，其中最主要的是微處理器和GPRS模塊。本設計采用PhilipsLPC2106作為微處理器，它是一個支持實時仿真和跟蹤的ARM7TDMI-SCPU。考慮到其內部已帶有一個64KB的SRAM和一個128KB的高速Flash，因此無需外擴存儲器。

GPRS模塊選用SiemensMC39i，可工作于EGSM900和GSM1800兩種模式，支持語音、短消息、數據業務和傳真等。模塊內集成天線、RF和基帶處理器等，支持標準RS-232接口，外接SIM卡。它支持AT指令集，與微處理器的接口比較簡單。

圖2通訊終端硬件結構圖

本系統擴展了RS232和RS485通訊接口，采用LPC2106的UART0口來實現。RS232接口用于終端與PC機進行通訊，主要用于系統調試；RS485接口用于終端與用戶設備之間的數據通訊。整個系統的輸入電壓為高質量的5V直流穩壓電源，共需要4種電壓。CPU內核電壓為1.8V，I/O口電壓為3.3V；MC39i電壓范圍是3.3～4.8V，取4.3V供電；其余部分5V供電。

3.2終端軟件設計

終端軟件設計采用在嵌入式實時操作系統下編程的方法，軟件結構主要包括以下幾個功能模塊：終端初始化模塊、GPRS通信初始化模塊、TCP/IP協議處理模塊和應用程序模塊等。

為了節省費用，通信終端采用了動態IP地址分配方式，即終端每次上電后GPRS網絡為其分配動態IP地址和端口號，終端將此動態IP地址和端口號發給調度中心，以便于調度中心訪問。終端需要定時向調度中心注冊，以維持先前動態分配的IP地址和端口號。

終端上電或復位后，首先等待參數配置命令，如果收到配置命令，則進入配置狀態；否則，讀取片內用戶Flash中保存的配置信息。接著通過串口向GPRS無線模塊發送相應的AT指令，GPRS終端開始進行撥號和PPP協商過程。當PPP協商成功，無線模塊登錄網絡成功后，系統通過加載PPP/TCP/UDP/IP等協議，同中心建立起Socket連接，數據的雙向傳輸通道建立，系統進入發送接收用戶數據、監測上報故障和定時向中心注冊的循環狀態。

4調度中心設計

調度中心的主要功能是：接收各換熱站通訊終端發來的數據，并對數據進行分析處理；保存各終端的動態IP地址，監視各終端的狀態；維護熱網數據庫，提供用戶數據查詢、打印報表；實現調度與遠程控制等。

這些主要功能由軟件實現，使用了VB6.0進行開發。軟件設計主要包括6個相對獨立的功能模塊：實時監測模塊、數據分析模塊、數據庫管理模塊、遠程控制模塊、參數設置模塊、換熱站自動上傳報警信號處理模塊，如圖4所示。

調度中心有以下幾種組網方式：光纖專線方式；ADSL方式，中心需要申請一個固定的IP地址，或使用動態IP地址+域名；GPRSMODEM方式，使用SIM卡綁定固定IP地址的方式。本系統采用ADSL+固定IP地址的接入方式。在對GPRS通訊終端進行配置時，寫入這個固定的IP地址，這樣終端一開機就能自動與調度中心進行通信。調度中心數據收發的流程如圖5所示。

圖4調度中心軟件功能

圖5調度中心數據收發流程圖

5結束語

城市集中供熱行業中，利用計算機技術監控熱網的運行可實現能源的充分利用，減小環境污染。同數傳電臺相比，利用GPRS網絡傳輸數據可靠性高，在建設成本和維護成本上都有很大的優勢，對于供熱企業提高工作效率和生產管理水平、保證供熱質量和熱網的安全穩定運行具有重大的現實意義和廣泛的應用價值。隨著GPRS網絡的完善和費用的進一步降低，基于GPRS網絡的熱網遠程監控系統將得到更廣泛的應用。

參考文獻

[1]丁艷華.熱網遠程監控系統的設計與實現[J].城市公共事業，2005，19卷2期：34～37

[2]林艷，楊建華等.集中供熱監控系統的設計[J].控制工程，2003，10卷6刊：539～541

[3]董志國.集中供熱管網的監控系統[J].煤氣與熱力，2005，25卷10期：19～21

gps技術論文范文第3篇

關鍵詞：慣性導航，陸基導航，星基導航

 

0引言

導航是一種為運載體航行時提供連續、安全和可靠服務的技術。航空和航海的需求是導航技術發展的主要推動力。尤其是航空技術，由機在空中必須保持較快的運動速度，留空時間有限，事故后果嚴重，對導航提出了更高的要求；同時飛機所能容納的載荷與體積較小，使導航設備的選擇受到較大的限制。對于航空運輸系統來講，導航的基本作用就是引導飛機安全準確地沿選定路線、準時到達目的地。

自無線電導航技術的廣泛應用以來，導航已從通過觀測地形地物、天體的運動以及燈光電磁現象，改變為主要依賴電磁波的傳播特性來實現，部分擺脫了天氣、季節、能見度和環境的制約，以及精度十分低下的狀況。飛機在云海茫茫的天上，能隨時掌握自己的位置，大大降低了飛行安全風險。導航已成為民航完全可以依賴的技術手段，促進了世界民航事業的發展。

20年代70世紀發展起來的信息技術使導航技術呈現了新面貌。衛星導航（GPS和GLONASS）以及其增強系統和組合系統，已經能夠方便、廉價地為全球任何地方、全天候提供較高精度和連續的位置、速度、航姿和時間等導航信息，成為支持未來航空運輸發展的又一股強大動力。

1民航導航技術的現狀

1.1支持航路的導航技術

1.1.1慣性導航系統

從20世紀20年代末開始，雖然陸基無線電導航逐漸成為航空的主要導航手段，但由于需要地面系統或設施的支持，無法實現自主定位和導航，限制了航空的發展。首先，軍事上對導航系統提出了生存能力、抗干擾、反利用和抗欺騙的需求，具有自主導航能力的慣性導航系統（INS）于60年代在航空領域投入使用。但民用飛機采用INS的主要原因是由于INS提供的導航信息連續性好，導航參數短期精度高，更新速率高（可達50～1000Hz）。

20世紀70年代后，由于數字計算機的使用和寬體飛機的發展，INS也開始了大發展階段。由于INS具有許多陸基導航系統不具備的優點，尤其是可以產生包括飛機三維位置、三維速度與航向姿態等大量有用信息，在民航中得到了應用，是民航飛機的基本導航系統。當然它自生的垂直定位功能不好誤差是發散的，不能單獨使用，在現代民用飛機上通常與氣壓高度表組合使用，確定垂直高度信息。一般航空用INS平均無故障間隔時間超過600h，定位誤差漂移率為0.5n mile/h~1.5n mile/h，測速精度0.8m/s，準備時間8min左右。

1.1.2陸基無線電導航系統

陸基無線電導航盡可能把整個導航系統的復雜性集中到了地面導航臺，使機載導航設備比較簡單，因此價格低廉且可靠性較高，迅速得到了推廣使用。

目前支持民航航路空中交通管理的主要地面設備包括：NDB、VOR和DME。碩士論文，慣性導航。NDB已不建議使用，本部分中不再做介紹；VOR/VOR和VOR/DME由于定位精度無法滿足較高的區域導航要求，ICAO現在更多的采用DME/DME支持航路的導航。

1.1.3星基導航系統

GPS是投入運行最早，一直穩定工作的星基導航系統，而且一直在不斷的創新和改進中。碩士論文，慣性導航。已有其他的衛星導航系統在做改進和新研制的衛星導航系統在設計過程中，都以GPS作為藍本和參考，并在盡可能的條件下與之兼用。GPS已深入到現代軍事和國民經濟的各個方面，成為提供位置、速度和時間（PVT）基準的賦能系統，圍繞GPS及其應用已形成了一個龐大的產業，是了解現代星基導航技術的基礎。目前階段，民航在GNSS應用方面的工作也主要集中于GPS及相關技術的研究，試圖解決其在民航應用中的特殊性問題，主要是解決完好性監測等問題所開展的增強技術。美國利用其技術上的優勢，在這方面開展了以GPS廣域增強系統（WAAS）和機載增強系統（ABAS）的研究工作。其他國家開展的相關增強技術也同期進行，其中包括：日本等國家開展的基于衛星的廣域增強技術和澳大利亞等國開展的基于陸基區域增強系統（GRAS）。

1.2終端區進近引導技術分析

1.2.1大規模應用中的ILS系統

ILS的作用是向處于著陸過程中的飛機提供著陸引導信息，包括航向道信息、下滑道信息和距離信息。目前ILS在民航中廣泛應用。根據性能，ILS可以分為I類、II類和III類。I類ILS是從覆蓋其邊沿開始，導航道和下滑道的高度不低于60m的范圍提供引導信息的設備；II類ILS能夠引導飛機到30m的設備；III類ILS能引導飛機降落到跑道的設備。我國現在裝備的絕大多數系統只能達到I類標準，只有少數系統性能可以達到II類。主要原因除設備性能外，很大的因素取決于場地；場地達不到標準，障礙物較多、場地不平整，造成航道、下滑道彎曲，超出類別標準。同時周邊地區的電磁干擾也會導致引導信號超過使用標準。碩士論文，慣性導航。

在較早期裝備的ILS系統中，一般采用指點信標給飛機提供到跑道入口的距離信息，現在更多采用DME測距的方式。在基本配置中采用DME/N，按照ICAO的規定，DME/N的系統精度是370m，對于III類著陸、曲線進近和自動駕駛儀相交聯實施自動著陸來講，誤差顯然過大，一般采用DME/P（精密測距器）。按規定，DME/P的路徑跟隨誤差（PEE）在進近基準點上為±30m或±12m。碩士論文，慣性導航。

1.2.2重要的輔助設施助航燈光系統

助航燈對飛機的安全起降有著至關重要的作用，曾經對飛機的安全降落起到關鍵作用。隨著ILS等著陸引導系統的應用，現在的助航燈光系統更多的承擔輔助引導或備份的功能。但助航燈光系統本身也在不斷的發展。除更高的工作可靠性和更長的工作時間外，現在的助航燈光系統更是集成了高級地面活動引導功能和單燈引導控制系統（簡稱），能夠實現對每架飛機的個性化引導。碩士論文，慣性導航。實現了從空中到地面的無間隙引導，大大提高飛機滑行及跑道運行的安全保障，提高飛機地面運行效率和機場運行容量，給機組提供更準確、更簡單、更人性化的引導信息。

1.2.3發展中的局域衛星增強系統

為了將GPS用機的精密進近和著陸，FAA在1994年以前主要著力于發展LAAS。它屬于GBAS，有地面設施和機載設備組成。地面設施有一組高品質的GPS基準接收機，位于準確已知的位置上，所產生的數據經處理后，產生視界內GPS衛星的誤差校正信號和完好性信息，在通過VHF數據鏈廣播至進近中的飛機，以提高機載GPS設備的精度、完好性、連續性和可用性等性能，用以滿足I類、II類和III類精密進近與著陸的要求。目前，ICAO和FAA對飛機精密進近系統的四性有明確且嚴格的規定，LAAS必須滿足。

按原理，一套LAAS地面設施不僅可以覆蓋一個機場的所有跑道，而且可以覆蓋相距不遠的幾個機場，做曲線進近或折線進近均無問題。而ILS或MLS則每條跑道兩端都要各設一套，因此LAAS在經濟性上是非常有利的，對發達國家尤其具有吸引力，因為它們一個機場常有多條跑道，而大城市周圍也會同時有多個機場。LAAS的地面臺信號覆蓋半徑可達370km，如果布臺合理，也可以用于本土的航路導航，滿足終端區區域導航（RNAV）需要。

2導航技術的未來發展分析

2.1 GNSS發展分析

以GPS為代表的新一代星基導航技術正在受到普遍重視，但GNSS性能無法滿足民航高可靠性的要求。美國開展以WAAS、LAAS和ABAS為核心的民航GPS應用研究，目前WAAS和LAAS已在大規模應用前的準備之中，ABAS技術也已在技術驗證階段。

但這種完全依靠美國軍方控制的GPS系統實施導航，無法令世界其它一些國家放心，為此歐洲著手開展Galileo計劃、中國正在開展北斗計劃以及俄羅斯正在完善其GLONNASS，并開始加快現代化進程。但截至目前，GPS仍然是唯一可以實現全球定位導航的星基技術。

在過去幾十年里，全球軍、民用機場和飛機依靠地面安裝的著陸系統卓有成效地保證了飛機的全天候盲目著陸，數以萬計的飛機在儀表著陸系統、GCA、微波著陸系統和其他的陸基系統的精確引導下安全降落。碩士論文，慣性導航。但是，在最近幾年，隨著GPS開發應用的深入，其作用日益受到人們的關注。GPS應用機著陸的實驗與研究工作成為最熱門的項目。

2.2新型導航技術的研究

地形輔助導航：地形輔助導航系統基本上是一種低高度工作的系統，離地高度超過300m時其精度就會明顯降低，而到800m~1500m的高度則無法使用。但是，該系統不僅能提供飛行器的水平精度位置，而且還能提供精確的高度信息；不僅能提供飛行器前方和下方的地形，而且還能提供視距范圍以外的周圍地形信息。

視見著陸設備：由前視探測器生成視覺圖像顯示在平視顯示器上，同時將儀表數據、指引信息疊加在圖像上，構成人工合成圖像。當在低能見度時，飛行員根據人工合成圖像分辨出跑道，知道肉眼直接看見風擋外的景象和跑道時，人工合成圖像才逐漸淡化。這種合成視景視見著陸系統打破了幾十年來無線電波束引導的壟斷局面，開辟了一種新的低能見度下進近著陸的途徑。

3小結

以INS為基礎導航源、GNSS為主導航源的導航新模式將成為未來一段時間的民航主要導航系統，但備份系統仍將在一段時間內采用陸基導航設施。但在較長時間內，考慮到陸基導航系統的維護成本和技術性能，這種局面將會改變。備份系統將有可能采用類似現在的羅蘭-C系統作為航路導航的冗余配置，而終端區和進近著陸階段，多點定位引導技術成熟后，可考慮作為備份使用。這樣配置的優點非常顯著，一方面冗余配置系統的多功能和多用途，將是整個系統成本大幅降低，提高經濟性能；另一方面相關技術的發展也將為它們在民航中成熟應用提供保障。

【參考文獻】

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[5]周其煥，陳惠萍.ICAO定義的第一代GNSS概貌[J].導航，1993，2

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[7]FAA.Stand-AloneAirborneNavigationEquipmentUsingTheGlobalpositioningSystem(GPS)AugmentedByTheWideAreaAugmentationSystem(WAAS)[R].FAA/TSO-C146

gps技術論文范文第4篇

關鍵詞 GPS；RTK；地籍測量；應用；分析；簡述

中圖分類號P21 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）65-0129-02

在我國第二次的部分的土地調查中，地籍測量主要是將土地權屬和利用的狀況進行摸清，將各個宗地位置、地類、面積以及權屬等等情況核查清楚，并且將各類土地綜合利用的情況摸清楚，這樣就能夠為土地使用制度改革提供一個基礎的資料，更加為我國國民經濟的可持續發展提供了一定的保證。下面，筆者就地籍測量中RTK技術的應用進行分析。

1 關于GPS-RTK技術

伴隨著我國人造地球衛星技術、計算機技術和光電技術的不斷發展這三者在測繪過程中得到了普及和應用，測繪作業的方式以及應用的領域也已經發生了十分重大的變化，過去傳統作業的方式已經不能夠完全的適應當前測繪工作的需求，所以，將GPS技術應用到測繪工作中為我們測繪工作帶來了過去從來沒有過的重大變革，這樣不僅僅將我們工作的效率大大提高，更加將我們成果精度大大提高了。所謂的GPS-RTK技術也被我們稱為載波相位差分技術，GPS-RTK技術主要是將WGS84的坐標作為一個基礎全球范圍內通用一種動態測量的技術，是將基準站和流動站這兩個測站載波的相對位觀測值進行實時處理的差分的方法。GPS-RTK技術主要包括差分法以及修正法這兩個主要方法，其中，所謂的差分法就是指把基準站所采集到的那些載波相位發送到流動站中，再進行求差解算坐標，也就是真正的一個RTK。而修正法就是指把基準站載波相位修正值發送到流動站中，將流動站所接收到的那些載波的相位進行改正，再繼續求坐標，這也被稱為準RTK。RTK關鍵的技術就在于數據傳輸技術以及數據處理技術這兩個技術，RTK定位就要求基準站的接收機所觀測到的載波相位觀測值以及基準站的坐標等等都通過數據通信鏈來實時的傳送到流動站的接收機中，流動站不僅通過自身的數據鏈將來自于基準站的各項數據進行接收，還必須要進行GPS觀測數據的采集工作，并且要在系統里面組成差分觀測值來進行實時的處理，這樣也就能夠得到高精度定位那樣的結果。GPS-RTK技術的系統配置主要包括數據鏈、移動站接收機以及基準站的接收機這三個部分。

2 在地籍測量中RTK技術應用分析

將RTK技術在某一個地籍測量工程中應用作為例子，對這一項技術在地籍測量過程中應用的方法和精度進行說明，測區位于某一個城區，城市建構筑物十分密集，交通十分繁忙，無線電信號比較復雜，街道兩邊的樹木茂密，這一次需要測量宗地的地塊遍布了整個城區，權屬的關系相對來說比較復雜，用地的種類比較多，宗地的數目也比較多，權屬界址點的數量很多，如果我們采用一個常規的測量手段進行測量比較困難，也很難能夠在較短的時間里面將所有宗地權屬界址點的測量工作完成，采用RTK測量技術能夠滿足該項地籍測量工作要求。

2.1基準站的確定和選取

安置基準站是使得RTK測量能夠順利進行的關鍵，要求我們要避免選擇那些無線電干擾十分強烈地區，數據鏈電臺發射天線以及基準站站址必須要具有高度，為了要防止數據鏈發生丟失和多路徑效應產生的影響，周圍應該沒有GPS信號的反射物，在試驗和試用的階段中，針對已經選用了的GPS的儀器，我們得出了這一個城區流動站在其作用距離五千米范圍里面，能夠清晰并且高質量的進行基準站所發出數據的接收，將此作為參考選擇了那些分布在這一個城區城市的D級GPS控制網點的七點，組成了這一次地籍測量工作基準的框架網并且利用七個控制點坐標系和1954年北京坐標系成果計算出該項用在GPS-RTK技術的七個坐標轉換參數。

2.2 RTK定位精度的試驗

均勻的實施了這一個城市、D、E級的GPS控制點等共計19個點的進行了測量，最后把這些測量的結果和已知的成果相互比較。

3 測量界址點的坐標

采取RTK測量技術來實施測量界址點坐標，在檢測試驗已經取得了成功這一個基礎之上，將RTK基準框架網點作為一個基礎，分別進行GPS基準站的架設，使用一加二的工作模式，采用兩套RTK接收機作為流動站來進行測量，因為所用的RTK系統發射電臺僅僅有4W，十分節省電能，并且在中途的時候并不需要進行電池的更換就能夠足足使用一整天，在開機以后就能夠實現無人值守，相對來說是十分方便的。在每天第一次進行流動站測量的時候，至少在一個已知點上面進行RTK測量，這一個測量的結果和已知點相互比較，以便將RTK系統到底有沒有正常工作進行檢查，還要檢查基準站的坐標輸入到底是否正確，最后，我們再把GPS所獲取數據進行處理以后直接輸入到計算機中，這樣就能夠及時并且精確的獲取界址點圖形的信息，準確的進行地籍圖和宗地圖的制作，計算出宗地的面積。

4結論

本文中，筆者首先介紹了RTK測量技術，接著又從基準站的確定和選取、RTK定位精度的試驗以及測量界址點的坐標從三個方面對地籍測量中應用GPS-RTK技術進行了分析，筆者認為，理論只有應用到實際操作之中去才能夠真正發揮自身的作用，所以，筆者主張將這一個理論知識應用到地籍測量中去指導地籍測量工作，再通過地籍測量工作的實施情況對這一個理論知識存在的不足進行很好的更改和完善。

參考文獻

gps技術論文范文第5篇

關鍵詞：GPS； 基線解算； 精度

Accuracy analysis on high-precision baseline resolution algorithm of GPS / COMPASS combination

LIU Yang1， WANG Yanguo2

（1. Jilin Normal University， School of Science and Technology of Computer， Siping 136000， China；

2. CCCC Fourth Harbor Engineering Institute Co.， Ltd， Guangzhou 510000， China）

Abstract： This paper first analyzes the nature of the the Beidou carrier phase observation data，solve the program of Beidou-data cycle slip detecting and repairing，using classic ionospheric residuals method and M-W combination algorithm.A set of high-precision baseline resolution algorithm suitable for this model is developed through using LAMBDA algorithm to accurately fix ambiguity. Further ， the accuracy of single and double datas can be analysed.

Keywords： Global Positioning System， baseline solution， accuracy

1 引言

隨著衛星定位技術的日益普及，GPS、GLONASS、GALILEO系統和我國的第二代北斗衛星導航系統（Compass）是目前全球四大導航定位系統。由于各衛星系統使用權限及觀測條件的限制，定位精度、安全性、 可靠性及可用性難以得到保證[1]，而多星座組合定位可以解決這一問題，組合定位可以增加觀測衛星數目，降低精度稀釋因子，并且有更好的幾何分布，為高精度定位提供可能。本文的研究成果―GPS/北斗組合的高精度基線解算技術將能廣泛應用于測量工作的各個領域。

2 數據預處理

衛星數據的預處理的目的是：對數據進行平滑濾波的檢驗、剔除粗差；統一數據文件的格式，并將數據文件加工成標準文件；周跳的探測與修復；對各觀測值進行模型改正。在軟件的具體實現中，為快速獲得衛星信息和載波相位觀測值等相關信息，在數據預處理后生成共視衛星文件（.coms），該格式文件由基線兩端觀測站觀測文件及星歷文件生成，不僅包含了觀測站的觀測信息，還融合了參與解算的衛星高度角、空間信息等解算基線所需信息，能夠提高軟件的解算效率。

共視衛星文件由文件頭和各歷元衛星的有關數據組成。在文件頭中，解釋了兩測站的一些必要的基本信息，如基線長度、起止歷元、衛星截止高度角、方位角、電離層延遲、參考衛星編號、共視衛星的編號、衛星的坐標、載波相位觀測值等組成[2]。

3 周跳的探測與修復

1、電離層殘差法

從圖1中明顯看出紅色線所示衛星產生周跳，運用電離層殘差法將該衛星踢除后，周跳修復后：

經數據測試可以得出，運用電離層殘差法能有效探測出周跳并可對衛星進行適當提出[3]。但由于電離層殘差法具有以下缺點：1.不能判別出周跳出現在哪個頻率上；2.只用到觀測數據而無衛星、測站坐標等信息；3.僅適用于雙頻數據，而對單頻機不適用。基于以上方法的不足，本論文提出再進行M-W組合觀測值計算寬巷模糊度。

分析：

a、采樣間隔大小對于電離層殘差法探測影響較大，若觀測數據的采樣間隔是1s，周跳誤差比較敏感；若數據的采樣間隔較大，那么相近歷元的電離層變化很大，這種情況下探測結果很可能出現錯誤；若周跳組合能夠形成一定的組合關系，此方案將會失效。因此用此種方法探測周跳，較為有效，聯合M-W方法再進行修復周跳，兩種方法結合效果更好。

b、M-W的核心是利用寬巷模糊度探測周跳與修復周跳，在進行模型分析處理時要用到偽距的觀測值，因此這會影響到周跳偏差的估值，如果周跳發生在兩頻段上，且大小相同，這種方法便無意義。

c、聯合利用M-W組合及電力層殘差法進行處理周跳，彌補了各自方法的不足，可以得到高精度結果，為下一步高精度基線解算提供保障。

4 數據處理及精度評定

基線解算時由GPS_COMPASS軟件對處理GPS/COMPASS數據進行解算，探測并修復周跳，求算參數的浮點解、固定解（基線向量坐標分量、基線向量長度、整周模糊度）及其方差協方差、中誤差，用來評定基線解算質量優劣。

論文中算例由雙頻接收機測得，盡量減小接收機鐘差、電離層延遲、對流層延遲的影響，首先探討單基線數據。此次測試觀測條件良好，采樣間隔1s，選取1h的數據進行解算比對。本論文采用如下指標進行精度評定：

1、基線分量及精度

2、單歷元載波雙差定位基線分量改正分析，對窄巷組合方案進行分析，見下圖

由以上各圖歸納如下表：

表4 精度評定

從以上各圖及統計表分析及目前COMPASS衛星的發射狀況來看，對于短基線的載波雙差定位解算數據，觀測條件良好的情況下，無論采用何等組合方案， GPS/COMPASS組合基線解算的精度與單系統基線解算相比，解算精度有了小幅提高，但基本都維持在毫米級精度水平，精度差距并不明顯。

3、RATIO

數據處理完畢后，查看靜態基線，我們要檢查RATIO是否大于3，若比3大，證明基線的固定雙差解解算合格，若小于3，說明此基線解算的固定雙差解不夠合格

雙系統RATIO值見下表

表5 RATIO值對照表

由表中RITIO值我們可以得出，GPS/COMPASS組合后基線解算的RATIO值，用L1、窄波組合時，明顯優于單GPS系統，單COMPASS系統基線解算質量最差。

4、系統穩定性分析

選用了一段18km的基線，選用測站名為LIXI，JLHU，采樣率5s，同步接收數據5小時，數據下載后經過衛星狀況分析，分成5個觀測時段進行分析，每個時段時間約為1小時，在整個觀測過程中前4個間段雙系統衛星質量較好，單系統數據可以單獨進行基線解算，求出固定解。第5時段GPS衛星數量不足3課，無法固定衛星，這時將COMPASS數據引入進行雙星組合解算基線，便可以對基線進行解算處理。

在第3時段，GPS衛星質量較差，但可以求出固定解，但接收機接收各系統衛星的數目都大于4課，以第3時段基線解算為例，探討18km基線解算精度。

分析：在第3時段，對于18km基線進行解算，由于觀測條件及電離層改正等因素的限制，GPS衛星的觀測質量不佳，由上述表看出，單GPS衛星系統的基線分量的誤差最大，但是經過GPS/COMPASS衛星組合解算基線[8]，精度有了顯著提高，基線分量的誤差在4cm以下，維持在厘米級水平。在第5時段，GPS衛星質量更差，觀測的衛星數據不足4顆，不能求出固定解，COMPASS衛星質量稍好。

測試數據分析：在本數據測試中，GPS衛星僅為三顆：‘G04'，‘G10'，‘G17'，而COMPASS衛星則有多顆：‘C01'，‘C03'，‘C04'，‘C06'，‘C08'，‘C09'。此時段GPS衛星數目不足，無法進行基線的固定解算，而加入COMPASS衛星后共同參與解算，便能能準確固定，定位誤差大幅度減小，精度明顯優于單COMPASS衛星數據解算結果，說明在GPS衛星較少時，COMPASS衛星可以起到補充作用，能大幅提升衛星定位精度，使基線解算更為穩定。■

參考文獻

[1]黨亞民，秘金鐘，成英燕.全球導航衛星系統原理與應用[M].北京：測繪出版社，2007

[2]劉基余等.GPS衛星導航定位原理與方法 [M].北京： 科學出版社，2008

[3]中國衛星導航系統管理辦公室.北斗衛星系統發展報告（2.1版）[S]. 2012

[4]劉智敏.改進的遺傳算法在GPS基線解算上的研究[J]，測繪科學，2008（9）

[5]楊潤書.GPS基線解算的優化技術[J].測繪通報，2005（5）：36-39

[6] Alfred Leick， Jacques Beser and Paul Rosenboom. Assesing GLON ASS Observation. ION GPS-98， The Institute of Navigation， 1998， pp.1605-1612