论文部分内容阅读
[摘 要]随着GPS技术在全球各个领域的快速发展和普遍应用，目前已经在军用和民用各个领域发挥着越来越重要的作用。本文意在通过浅析GPS快速静态定位方法技术在航测像控点测量中的具体应用，来具体分析这一技术在航测像控点中所具有的广泛的应用优势。
[关键词]GPS快速静态定位方法 航测像控 具体应用
中图分类号：TD732 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0248-01
一、GPS快速静态定位方法简介
全球卫星定位系统 GPS 作为一种被广泛应用于各个方面的电子智能定位系统，和其他常规的定位系统相比具有极大的优势：不但含有精度高、全方位和高效益等好处，而且还有易于操作、具有多种功能和极强的适应性，可以适用于大型船舶的远洋导航，飞机航路的自动引导，汽车行驶的自动导航，发生在地面上的车辆跟踪和交通疏导，紧急救生，还可以适用于个人通讯终端例如手机，电子地图，为人们提供准备的定位服务，最重要的是其还可以提供各种相关的大地测量以及监测，各种工程的监管以及应用于地壳形变的测量。GPS导航系统主要是由覆盖全球的共有24颗卫星所组成的卫星系统，有了这个系统，在地球上上在任何时间任何地点都可以同时观测到4颗卫星，这样就为实现卫星观测到该观测点的具体的经纬度等信息，最终达到各种人们所需要的服务例如导航、定位等功能。该系统主要是由三个主要部分所构成—空间部分、地面控制部分和用户的设备接收，空间部分主要指的就是GPS星座部分，而用户设备部分主要指的是信号接收机，地面控制设备是指则主要指的是地面监测部分。一般而言，GPS快速静态定位技术是就其具体的GPS的定位方法而言的，一般情况下，如果按在测量中使用用户接收机天线所处的具体的状态来看的话，可分为静态定位方法和动态定位方法两种；而按GPS 定位方法的结果来划分的话，就可以分为GPS绝对定位方法和GPS相对定位方法两种。那么具体到静态定位方法，即是指用户接收机天线的具体位置在定位的过程当中相对于周围地面点而言始终保持静止的状态来说的；而动态定位则正好和静态定位相反，是指用户接收机天线在定位过程当中一直处于运动的状态，其GPS定位的结果是不断发生变化的。当前随着GPS 测量技术的快速发展，各种GPS定位方法已经可以进行不同的组合以达到精度更高的目的，如静态绝对定位方法、静态相对定位方法、动态绝对定位、方法以及动态相对定位等。
二、GPS 快速静态定位法基本工作原理及方法介绍
目前，在各类工程测量中，被达到广泛应用的是相对定位模式。而作为其后处理定位方法之一的静态相对定位方法以其高精度等优势被广泛应用，其主要的工作原理如下：
首先由工作人员将 GPS 接收机放置于基线端点上，确保接收机固定，然后同步观测 至少4 颗以上的有效卫星。对于GPS 快速静态定位方法而言，要想其快捷高效完成作业的前提条件是快速确定周整未知数，因此在该项工作中确定周整未知数就显得尤为重要。其详细的工作原理是在所要测量的地区的中部地带选择一个合适的基准站，然后安置一台GPS 接收机，并连续追踪所有的可见卫星，而其他接收机的主要任务则是依次轮流到各点轮流设站并且静止观测数分钟，来根据解算周整未知数的方法来解算周整未知数，在整个观测的过程中，同步观测4台以上的卫星，应当注意的是当接收机在流动站之间进行移动时可以关闭电源，不必保持对所测卫星的同步跟踪。
三、采用GPS 快速静态定位方法进行航测的具体设计
以我国东北某地为实际的航测对象进行测量为例，在航测的过程中采用美国某知名公司生产的某型号单频静态接收机设备，标称精度合格。
经测量，该地区位于东北地区某县，地行为平地丘陵地区，倾角不超过1度，航测面积为10平方千米，由于本次测量受天气影响等因素，考虑到测量工作的精度要求，采用航测进行测量。依据当地地势特色和实际情况分析，运用GPS 快速静态定位手段进行航测，完成加密像控点的任务，同时因为测区地形相对比较平坦，所以利用平面坐标和高程同步的方法进行观测工作，同时在测试过程中选定一部分平高点进行静态定位复测的工作，其目的是确保测量结果的精度，同时要对复测点采取等外水准测量的任务来保证定位方案的精确度，目的是为了得到最终获得的对比数据，并进行数据分析的工作，然后将整个测量区域区分成为两个不同的部分，每一个部分来选定一个基准站，一起使四台GPS 同时进行作业，最终成为一个包括有3个不同流动站的同步正方形，然后以边为进行连接形式将已知点和平高点进行组网工作以确保精度，形成一个网定位的方式，來增添多余的观测数据来确保测量的精度。在进行具体的布置的时候确保网中基线向量在一到两千米之间为最佳，并且相互之间距离要适中；同时四台接收机要进行同步工作，与此同时要配有四名专业的测量人员和两台性能较好的车辆，并进行统一的部署工作，测量时间根据天气情况选定在上午进行，测量时间不超过二十分钟，观测时选定跟踪六个以上的卫星进行测量工作，PDOP的值在4以下为好，卫星截止高度角为十五度左右，历元采样间隔距离为10s为好。进行测量之后要进行数据的精度分析工作，精度和高程拟要满足规定的要求。
四、 使用GPS 快速静态定位方法进行航测时应该注意的几点事项
GPS 快速静态定位方法进行航测时具有精度高、费时少、成本低、测量结果可靠、操作灵活简单等优势，在实际使用中具有广泛的应用前景。但在实际的采用GPS 快速静态定位方法进行航测时，应该注意发挥其优势地方，严格进行作业，避免由于操作不当等原因影响测量结果，在实际的使用中，要注意以下几点：
首先，GPS 快速静态定位方法，其最大的优势地方在于快速简便，因此其对速度要求很高，因此使用这种方法进行测量时如何有效快速进行测量时间的选定就显得尤为关键，在实际测量时要求要有较多的有效卫星，以便快速进行解算，达到测量目的。其次，从以上的实际的测量工作中可以看到我们采用了组网定位的方法，这样做可以快速的进行有效测量，有利于工作效率的提高，因此在实际的采用GPS 快速静态定位方法进行航测时，最好进行组网定位方法，增加工作效率，提高精度，还可以减少不必要的精度失误。再次，在进行选择GPS的有效点位的时候，要提前对其周围环境进行观测和测量，确保卫星有良好的观测窗口，如果对周围环境不进行提前的测量工作的话，极有可能在测量的过程中出现意外情况，影响测量工作，同时应避免出现多路径的误差的情况。最后，由于在实际的测量的过程中基准站一般情况下连续开机时间较久，因此在电源的配置方面要提前考虑好电源配置的安全问题，避免在实际测量过程中出现断电等意外情况影响测量工作的顺利进行，必要时要提前考虑选好备用电源设备以防微杜渐，确保测量工作安全有效进行。
五、 总结
在科学技术迅速发展的今天，GPS 定位技术已经由于其多方面的优势得到了广泛的采用，随着GPS应用越来越普遍，其在各个情况下已经出现了多个选择的测量方法，因此在实际使用中要根据测量地区的实际情况应全面考虑经济、安全、精度等因素，有效选择合适的测量方法，采用GPS 快速静态定位方法进行航测时也要注意以上提到的多个注意事项，确保测量工作的顺利进行。
参考文献
[1]张宝锁，詹瑞超. GPS快速静态定位在新华镇1：1000航测像控中的应用[J]. 煤炭技术，2004，05：82-83.
[2]杨世伟，高岩，刘红军. GPS快速静态定位在航测像控中的应用[J]. 测绘与空间地理信息，2004，04：47-48.
作者简介
1.梁海明，性别：男，民族：汉族出生：19841015籍贯：江苏省徐州市，学历：大学本科，研究方向：工程测量
2.王以新，性别：男，民族：汉族，出生：19760215籍贯：黑龙江大庆市，学历：大学专科，研究方向：工程测量。
[关键词]GPS快速静态定位方法 航测像控 具体应用
中图分类号：TD732 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0248-01
一、GPS快速静态定位方法简介
全球卫星定位系统 GPS 作为一种被广泛应用于各个方面的电子智能定位系统，和其他常规的定位系统相比具有极大的优势：不但含有精度高、全方位和高效益等好处，而且还有易于操作、具有多种功能和极强的适应性，可以适用于大型船舶的远洋导航，飞机航路的自动引导，汽车行驶的自动导航，发生在地面上的车辆跟踪和交通疏导，紧急救生，还可以适用于个人通讯终端例如手机，电子地图，为人们提供准备的定位服务，最重要的是其还可以提供各种相关的大地测量以及监测，各种工程的监管以及应用于地壳形变的测量。GPS导航系统主要是由覆盖全球的共有24颗卫星所组成的卫星系统，有了这个系统，在地球上上在任何时间任何地点都可以同时观测到4颗卫星，这样就为实现卫星观测到该观测点的具体的经纬度等信息，最终达到各种人们所需要的服务例如导航、定位等功能。该系统主要是由三个主要部分所构成—空间部分、地面控制部分和用户的设备接收，空间部分主要指的就是GPS星座部分，而用户设备部分主要指的是信号接收机，地面控制设备是指则主要指的是地面监测部分。一般而言，GPS快速静态定位技术是就其具体的GPS的定位方法而言的，一般情况下，如果按在测量中使用用户接收机天线所处的具体的状态来看的话，可分为静态定位方法和动态定位方法两种；而按GPS 定位方法的结果来划分的话，就可以分为GPS绝对定位方法和GPS相对定位方法两种。那么具体到静态定位方法，即是指用户接收机天线的具体位置在定位的过程当中相对于周围地面点而言始终保持静止的状态来说的；而动态定位则正好和静态定位相反，是指用户接收机天线在定位过程当中一直处于运动的状态，其GPS定位的结果是不断发生变化的。当前随着GPS 测量技术的快速发展，各种GPS定位方法已经可以进行不同的组合以达到精度更高的目的，如静态绝对定位方法、静态相对定位方法、动态绝对定位、方法以及动态相对定位等。
二、GPS 快速静态定位法基本工作原理及方法介绍
目前，在各类工程测量中，被达到广泛应用的是相对定位模式。而作为其后处理定位方法之一的静态相对定位方法以其高精度等优势被广泛应用，其主要的工作原理如下：
首先由工作人员将 GPS 接收机放置于基线端点上，确保接收机固定，然后同步观测 至少4 颗以上的有效卫星。对于GPS 快速静态定位方法而言，要想其快捷高效完成作业的前提条件是快速确定周整未知数，因此在该项工作中确定周整未知数就显得尤为重要。其详细的工作原理是在所要测量的地区的中部地带选择一个合适的基准站，然后安置一台GPS 接收机，并连续追踪所有的可见卫星，而其他接收机的主要任务则是依次轮流到各点轮流设站并且静止观测数分钟，来根据解算周整未知数的方法来解算周整未知数，在整个观测的过程中，同步观测4台以上的卫星，应当注意的是当接收机在流动站之间进行移动时可以关闭电源，不必保持对所测卫星的同步跟踪。
三、采用GPS 快速静态定位方法进行航测的具体设计
以我国东北某地为实际的航测对象进行测量为例，在航测的过程中采用美国某知名公司生产的某型号单频静态接收机设备，标称精度合格。
经测量，该地区位于东北地区某县，地行为平地丘陵地区，倾角不超过1度，航测面积为10平方千米，由于本次测量受天气影响等因素，考虑到测量工作的精度要求，采用航测进行测量。依据当地地势特色和实际情况分析，运用GPS 快速静态定位手段进行航测，完成加密像控点的任务，同时因为测区地形相对比较平坦，所以利用平面坐标和高程同步的方法进行观测工作，同时在测试过程中选定一部分平高点进行静态定位复测的工作，其目的是确保测量结果的精度，同时要对复测点采取等外水准测量的任务来保证定位方案的精确度，目的是为了得到最终获得的对比数据，并进行数据分析的工作，然后将整个测量区域区分成为两个不同的部分，每一个部分来选定一个基准站，一起使四台GPS 同时进行作业，最终成为一个包括有3个不同流动站的同步正方形，然后以边为进行连接形式将已知点和平高点进行组网工作以确保精度，形成一个网定位的方式，來增添多余的观测数据来确保测量的精度。在进行具体的布置的时候确保网中基线向量在一到两千米之间为最佳，并且相互之间距离要适中；同时四台接收机要进行同步工作，与此同时要配有四名专业的测量人员和两台性能较好的车辆，并进行统一的部署工作，测量时间根据天气情况选定在上午进行，测量时间不超过二十分钟，观测时选定跟踪六个以上的卫星进行测量工作，PDOP的值在4以下为好，卫星截止高度角为十五度左右，历元采样间隔距离为10s为好。进行测量之后要进行数据的精度分析工作，精度和高程拟要满足规定的要求。
四、 使用GPS 快速静态定位方法进行航测时应该注意的几点事项
GPS 快速静态定位方法进行航测时具有精度高、费时少、成本低、测量结果可靠、操作灵活简单等优势，在实际使用中具有广泛的应用前景。但在实际的采用GPS 快速静态定位方法进行航测时，应该注意发挥其优势地方，严格进行作业，避免由于操作不当等原因影响测量结果，在实际的使用中，要注意以下几点：
首先，GPS 快速静态定位方法，其最大的优势地方在于快速简便，因此其对速度要求很高，因此使用这种方法进行测量时如何有效快速进行测量时间的选定就显得尤为关键，在实际测量时要求要有较多的有效卫星，以便快速进行解算，达到测量目的。其次，从以上的实际的测量工作中可以看到我们采用了组网定位的方法，这样做可以快速的进行有效测量，有利于工作效率的提高，因此在实际的采用GPS 快速静态定位方法进行航测时，最好进行组网定位方法，增加工作效率，提高精度，还可以减少不必要的精度失误。再次，在进行选择GPS的有效点位的时候，要提前对其周围环境进行观测和测量，确保卫星有良好的观测窗口，如果对周围环境不进行提前的测量工作的话，极有可能在测量的过程中出现意外情况，影响测量工作，同时应避免出现多路径的误差的情况。最后，由于在实际的测量的过程中基准站一般情况下连续开机时间较久，因此在电源的配置方面要提前考虑好电源配置的安全问题，避免在实际测量过程中出现断电等意外情况影响测量工作的顺利进行，必要时要提前考虑选好备用电源设备以防微杜渐，确保测量工作安全有效进行。
五、 总结
在科学技术迅速发展的今天，GPS 定位技术已经由于其多方面的优势得到了广泛的采用，随着GPS应用越来越普遍，其在各个情况下已经出现了多个选择的测量方法，因此在实际使用中要根据测量地区的实际情况应全面考虑经济、安全、精度等因素，有效选择合适的测量方法，采用GPS 快速静态定位方法进行航测时也要注意以上提到的多个注意事项，确保测量工作的顺利进行。
参考文献
[1]张宝锁，詹瑞超. GPS快速静态定位在新华镇1：1000航测像控中的应用[J]. 煤炭技术，2004，05：82-83.
[2]杨世伟，高岩，刘红军. GPS快速静态定位在航测像控中的应用[J]. 测绘与空间地理信息，2004，04：47-48.
作者简介
1.梁海明，性别：男，民族：汉族出生：19841015籍贯：江苏省徐州市，学历：大学本科，研究方向：工程测量
2.王以新，性别：男，民族：汉族，出生：19760215籍贯：黑龙江大庆市，学历：大学专科，研究方向：工程测量。