GNSS第九周作业

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GNSS第九周作业

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一、GPS控制网技术设计主要包括哪些内容。
1.GPS控制网技术设计的依据
GPS控制网的设计，以GPS测量规范和测量任务为依据。测量规范主要指国家、城市以及行业标准，测量任务则对网布设的范围、网的精度、密度、时间等提出具体要求。布网的设计既要符合有关标准，又要满足任务要求。主要分为（1）GPS测量规范（规程）：主要指国家、城市以及行业标准。（2）测量任务书：上级（甲方）给下级（乙方）下达的技术要求文件。对网布设的范围、目的、网的精度和密度、提交资料的项目和时间、完成任务的经济指标等提出具体要求。 布网的设计既要符合有关标准又要满足任务要求。
2.精度设计、密度的设计
GPS控制网的精度取决于网的用途。精度设计时,根据任务要求和具体的服务对象,以充分满足工程要求为前提。用于工程及城市的GPS控制网，可根据相邻点的平均距离和精度进行设计，详细数据见表

注:当边长<200m时，以边长中误差< <20mm来和衡量。
各等级GPS相邻点弦长精度，可表示为

式中,
式中： δ——GPS基线向量的弦长中误差，既等效距离误差，mm；
a——GPS接收机标称精度中的固定误差，mm；
b——GPS接收机标称精度中的比例误差系数，ppm;
d——GPS网中相邻点的距离，km;
3.GPS控制网技术设计的基准设计
通过GPS控制网获得的是基线向量，属于WGS-84坐标系的三维坐标差。而在实际工作中，需要的往往是国家坐标系或地方独立坐标系的坐标。因此，在网的技术设计时，必须明确GPS成果所采用的坐标系统和起算数据。网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准，其中最重要的是位置基准。在基准设计时，应考虑以下几个方面的因素。（1）为求GPS在地面坐标系中的坐标，应在地面
坐标系中选定起算数据并联测若干原有地方控制点，用于坐标转换。
（2）对起算点所在坐标系、成果间的兼容性进行分析。
（3）对于未知点，观测时要联测成一定的图形，以保证坐标精度的均匀性减少尺度比误差的影响。
（4）GPS网平差后，可以得到GPS点在地面坐标系中的大地高，要想求得正常高，需要进行高程拟和。
4.GPS控制网构成的几个基本概念及网特征条件
GPS网图形构成的几个基本概念
观测时段：测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段。
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。
同步观测环：三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环。
独立观测环：由独立观测所获得的基线向量所构成的闭合环。
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。
独立基线：对于N台GPS接收机构成的同步观测环，有J条同步观测基线，其中独立基线数为 N-1。独立基线选择方案是否唯一？
非独立基线：除独立基线外的其他基线，总基线数与独立基线数之差即为非独立基线数。
GPS基线数：一个观测时段中N台GPS接收机构成的同步图形中包含的基线边数：J=N•（N—1）/2其中，N-1条是独立边，其余为非独立边。
GPS控制网特征条件的计算
（1）观测时段数：C=n•m/N
C为观测时段数，n为网点数，m为每点设站次数，N为接收机数。
5.图形设计
对GPS控制网进行图形设计时，既要考虑用户的要求，又要考虑到接收机的类型、数量以及后勤保障等条件。控制网的图形通常有点链式、边链式、网链式及边点混合链接四种基本形式，也可布设成星形链接、复合导线链接、三角锁形链接等。组网的选择取决于工程要求的精度、野外条件及GPS接收机的台数等。实际布设GPS网时，并不要求通视。但是,为了方便以后的工作，每点应有一个以上的通视方向。对于符合GPS网点要求的旧点，应充分利用其标石。GPS网必须由同步独立观测边构成若干闭合环或复合路线。
二、熟练掌握GPS控制网特征条件计算。
GPS控制网特征条件的计算
（1）观测时段数：C=n•m/N
C为观测时段数，n为网点数，m为每点设站次数，N为接收机数。
三、GPS控制网技术设计书应包括哪些主要内容。
GPS控制网技术设计书的主要内容：（1）任务来源及工作量；（2）测区概况；（3）布网方案；（4）选点埋石；（5）观测；（6）数据处理；（7）完成任务的措施。
四、GPS作业模式及使用范围。
1.经典静态定位模式
（1）作业方法：两台或两台以上接收机分别放置在基线的两端同步观测四颗以上卫星，时段长45 — 120分钟。
（2）精度：5mm+1ppm·D
（3）适用范围：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的建立等。
注意事项：基线应构成封闭图形，以利于检核。
2.快速静态定位
（1）作业方法：选测区中部安置一个基准站，另一接收机作为流动站，每站观测数分钟。
（2）精度：5mm+1ppm·D
（3）适用范围：控制网的加密、工程测量、地籍测量、地形测图。
（4）注意事项：观测时段内应保证有5颗以上可用卫星，流动站距基准站在20km以内。
（5）优点：作业速度快、精度高、能耗低。缺点：两台接收机工作时构不成闭合图形，可靠性较差。
3.准动态定位
（1）作业方法：在基准站上安置接收机，连续观测可见卫星，将流动站接收机置于1号点观测，在保证卫星不失锁的情况下，分别
观测2、3、4 · · · 各点数秒钟。
（2）精度：1~2cm
（3）适用范围：工程定位、碎步测量、断面测量、线路测量
（4）注意事项：观测时段内应保证有5颗以上可用卫星，流动站距基准站在20km以内；观测过程中流动站不能失锁。
4.往返测重复设站
（1）作业方法：在基准站上安置接收机，
连续观测可见卫星，流动站接收机置于每站观测1_{2分钟，1h后，逆序观测各点1}2分钟
（2）精度：5mm+1ppm·D
（3）适用范围：控制网加密、导线测量
（4）注意事项：流动站距基准站在20km以内，基准点上空开阔，能正常跟踪3颗以上卫星。
5.动态定位
（1）作业方法：在基准站上安置接收机，连续观测可见卫星，流动站接收机先在出发点上观测数分钟，然后，流动站接收机自出发点连续观测。
（2）精度：1~2cm
（3）适用范围：精密测定运动目标的轨迹、测定道路中线、航道、河道测量。
（4）注意事项：需同步观测5颗卫星，其中至少4颗需连续跟踪，流动站距基准站在20km以内。
6.实时动态测量PTK
（1）PTK定位技术简介：实时动态（PTK）测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，它是GPS测量技术发展中的一个新突破。PTK定位技术精度高，可以全天侯作业，可以实时的给出观测站的定位结果和定位精度。
（2）实时动态测量的基本思想：在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续的观测，并将其观测数据，通过无线电传输设备，实时的发送给用户观测站。在用户站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位的原理，实时的计算并显示用户站的三维标及其精度。
（3）PTK作业模式即适用范围：快速静态测量、实时动态测量、动态测量。