GPS定位原理
GPS定位是根據測量中的距離交會(huì )定點(diǎn)原理實(shí)現的[2]。如圖1所示,在待 測點(diǎn)Q設置GPS接收機,在某一時(shí)刻tk同時(shí)接收到3顆(或3顆以上)衛星S1、S2、S3所發(fā)出的信號。通過(guò)數據處理和計算,可求得該時(shí)刻接收機天線(xiàn)中心(測站點(diǎn))至衛星的距離ρ1、ρ2、ρ3。根據衛星星歷可查到該時(shí)刻3顆衛星的三維坐標(Xj,Yj,Zj),j=1,2,3,從而由下式解算出Q點(diǎn)的三維坐標(X,Y,Z):
GPS測量的特點(diǎn)
相對于常規測量來(lái)說(shuō),GPS測量主要有以下特點(diǎn):①測量精度高。GPS觀(guān)測的精度明顯高于一般常規測量,在小于50 km的基線(xiàn)上,其相對定位精度可達1×10-6,在大于1 000 km的基線(xiàn)上可達1×10-8。②測站間無(wú)需通視。GPS測量不需要測站間相互通視,可根據實(shí)際需要確定點(diǎn)位,使得選點(diǎn)工作更加靈活方便。③觀(guān)測時(shí)間短。隨著(zhù)GPS測量技術(shù)的不斷完善,軟件的不斷更新,在進(jìn)行GPS測量時(shí),靜態(tài)相對定位每站僅需20 min左右,動(dòng)態(tài)相對定位僅需幾秒鐘。④儀器操作簡(jiǎn)便。目前GPS接收機自動(dòng)化程度越來(lái)越高,操作智能化,觀(guān)測人員只需對中、整平、量取天線(xiàn)高及開(kāi)機后設定參數,接收機即可進(jìn)行自動(dòng)觀(guān)測和記錄。⑤全天候作業(yè)。GPS衛星數目多,且分布均勻,可保證在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)連續進(jìn)行觀(guān)測,一般不受天氣狀況的影響。⑥提供三維坐標。GPS測量可同時(shí)精確測定測站點(diǎn)的三維坐標,其高程精度已可滿(mǎn)足四等水準測量的要求。