GPS测量技术及其应用电子技术应用论文

所属栏目:电子技术论文 发布日期:2016-03-31 10:59 热度:

   本文是一篇电子技术应用论文,发表在《信息技术与信息化》上,杂志从信息技术的研究、应用角度展现IT行业与科技发展与进步,是全国高校、科研院所、企业发表信息科学研究、技术应用成果的园地。杂志内容以科技论文为主,并设有评论与综述、信息化论坛、网络通讯、信息处理与模式识别、研究与探索、方案与应用等栏目。整个杂志分三个层次,第一个层次是评论与综述,由政府职能部门和专家对技术、产业的发展趋势,所做的前瞻性的论述和规划;第二个层次是电子信息科技论文,主要刊登高校研究生、科研院所的论文和理论研究成果;第三个层次是企业及各行业中IT技术的应用案例。

  【摘 要】GPS全球定位系统是美国在1994年研制而成应用在定位系统和卫星导航,目前GPS已经广泛应用于各行各业并发挥了显著的作用。在测量工程中GPS技术已经成为工程测量、地形测量以及大地测量过程中必不可少的技术。

  【关键词】大地测量,GPS技术,RTK技术,工程测量,电子技术应用论文

  一、GPS 技术基本原理及特点

  1. GPS 技术基本原理

  GPS技术的工作原理是三角测量,使用的是距离交会法,是在全球范围内进行的实时的定位、导航系统,是通过GPS定位卫星实现的。GPS使用的体制是多星高轨测距,基本观测量去的是接收机与GPS卫星的距离。用户站上的GPS接收机需要接受基准站上观测到的数据,这就需要使用无线电接收设备,接收到数据之后就需对数据进行计算,计算过程应根据相对定位园林,计算结果应将用户站的精度及三维坐标显示出来。进行测算的前提是地面的GPS接收机能够在同一时刻接收到三颗以上的卫星信号,此时就可以使用载波相位测量或者是位距测量的方法进行测算。进而测算出接收机接受卫星信号所需要使用的时间和距离,然后根据这些位置信息,把卫星到用户的多个等距离球面相交后,就能够获得用户的三维( 经度、纬度、高度) 数据坐标、速度以及时间等相关参数。

电子技术应用论文

  2. GPS 技术的特点

  第一,使用GPS进行工程测量时测站之间不需要通视,这就为GPS技术在工程测量中的灵活性和方便性奠定了基础。但在测量过程中应保证测站上空的广阔,使得GPS可以不受干扰的接收卫星信号。

  第二,GPS技术具有高精度的定位。其测量精度可以和红外仪的定位精度相媲美,这一优点更加突出了GPS在测量过程中的优势。

  第三,使用GPS技术进行工程测量时只需要很短的测量时间,如果是通过布置控制网进行测量时,只需要30-40分钟就可以完成每隔测站的观测;如果采用的是快速静态的定位方法,在更短的时间就可以完成观测。

  第四,GPS技术在进行工程测量时可以提供三维坐标,这样一来在进行测站的平面位置的观察时就可以更加精确的确定观测站的大地高程。

  第五,GPS技术在进行工程测量时的具有很高的自动化水平,因此操作简便。GPS技术已经发展成傻瓜式操作和小型机,在进行测量时观测人员只需要进行简单的操作就可以进行测量,GPS会自动处理数据并计算三维坐标。

  第六,GPS可以实现全天候的测量。该技术可以在任何时间、任何地点持续作业,并且不会受到天气的影响。

  二、GPS 技术在大地测量中的应用

  大地测量作业模式包括以下几种类型:第一种模式是常规静态相对定位模式,这种模式在进行测量过程中便于网形的外业检核,之后进行评差,来提高定位的精度使得大地控制网的建立更加简单。第二种模式是快速静态定位模式,该模式具有较高的精度以及高效的工作速度,但也有其局限性,这是由于快速静态定位模式不能将两台接收机的工作构成闭合模型,导致测量的可靠性大幅度下降,考虑到该模式的特点建议在建立大地平面控制网以及加密控制的和测量界址点等时采用。由于GPS-RTK技术在进行测量时具有较高的精度因此在大地测量工作中得到了广泛的应用和好评,为大地图的绘制做好了基础。

  三、GPS在大地测量中的控制过程

  1. GPS大地控制网点的精度和密度

  大地测量工作过程中,进行数据采集以及大地图件的测绘工作的基础是进行全测区的控制测量,同时,控制测量也是进行大地测量工作的首要任务。大地控制测量的范围是大地区一级大地子区,测量的基础应严格按照国家的等级点在进行大地控制网点工作时,强调其密度和精度的原因是为了服务于界址点,为土地权属范围内的特征点的测量工作做准备。

  2.合理选择基准站的位置

  为了提高观测的精度,并且不影响到流动站和基准站之间的数据通信,就必须选择出合理、科学的基准站的位置。比如说在没有遮挡的开阔的高处以及较为明显的平顶楼房的屋顶等满足基准站设置其他要求的地方作为基准站的设置场所。

  3. GPS RTK 技术

  GPS RTK 技术是一种实时差分测量技术,该项技术的根据是载波相位观测量。RTK技术的工作原理是在基准站上安装一台GPS接收机,用来连续观测所有可观测到的卫星,之后无线电传输设备为传输介质向流动站传送实时观测信息。与此同时,用户站上的GPS接收机需要接受基准站上观测到的数据,这就需要使用无线电接收设备,接收到数据之后就需对数据进行计算,计算过程应根据相对定位园林,计算结果应将用户站的精度及三维坐标显示出来。为了有效提高测量精度,准确定位,可以通过差分定位,将GPS定位中的信号传播误差、多台接收机共有误差和接收机有关的误差进行虚弱和消除。

  参考文献:

  [1]蔡正凯,于海锋.GPS RTK大地测量技术在公路中的应用[J].科技风,2013(22):139.

  [2]高中文.分析我国工程测量技术的发展现状与展望[J].科技致富向导,2013(15):238.

文章标题:GPS测量技术及其应用电子技术应用论文

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