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[摘要]简述了全球定位系统（GPS）的构造特征、测量道理及有效运用，对影响静态GPS展开调控测量方面精度身分展开了阐发，并提出了一些公道的发起，以供选择。
[关键词]静态GPS 控制测量 精度分析
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-164-1
1引言
GPS即全球卫星定位系统的英文缩写，该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统， 开始时只用于军事目标，其主要目标是为海、空、陆三大范畴供给全天候、及时和全球性的导航功能，还具有优良的抗干扰性和保密性。是以，GPS技术在工程测量、军事、通讯、海洋测量等测绘范畴开展研究及得到了广泛应用及研究。
2静态GPS的概况
2.1静态GPS的构成
GPS包括三大部分：空间GPS卫星星座、地面监控系统、用户GPS信号接收机。
（1）用户GPS信号接收机，接收机机内软件、硬件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。GPS 领受机的构造分为天线单位和领受单位两部分。接收机通常采取机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目标在于替换外电源时不间断持续观察。
（2）GPS地面监控站地面控制系统由主控制站、监测站、地面天线所构成。地面控制站保证搜集由卫星传回的信息，并算出相对于间隔、卫星星历、大气校订等数据。
（3）GPS的空间部份是由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星构成，即24颗工作卫星构成，它均匀分布在6个轨道面上（每一个轨道面4 颗） ，轨道倾角为55°。另外另有3 颗有源备份卫星在轨道运行。卫星的散布使得在世界任何时间、任何地方均可观测到4 颗以上的卫星，并能在卫星中预存导航信息。
2.2静态GPS的定位原理
GPS定位的基本原理为：卫星不停的发射本身的星历参数和时间信息，GPS信号接收机接收到信号后，解算获得接收机的位置。三颗卫星可展开2D定位（经度、纬度），四颗卫星则可展开3D定位（经度、纬度及高度）。经由过程领受机不停的更新领受信息，就能够计算出挪动方向和速率。
2.3静态GPS测量的特点
相对通例测量来讲，GPS测量首要的特征：（1）高精度；（2）测站间无需通视；（3）观测时间短；（4）仪器操作简便；（5）全天候作业；（6）提供三维坐标。
3影响控制测量精确性的因素
3.1静态GPS系统
测量工作者无法控制的身分，如GPS体系自身，这些身分首要囊括：
（1）搜寻到卫星的颗数，星数越多，解算模糊值的速率越快、越靠得住。一般最少要四颗才能定位，越多精度会越高；有时间为了完成测量，采取较低的截止高度角，也能取得充足的共同星数；
（2）卫星相对于接收机的位置，若是接收到的四颗卫星与接收机相互之间的角度比较好，精度会比较高，若是卫星接近地平面，精度就会下降；
（3）大气状况，特指电离层和对流层对GPS信号的延迟；星信号传到GPS接收机以前，要穿过对流层和电离层，都会对GPS信号传布造成影响。另外，电离层的电子含量将随空间和时间产生猛烈转变，是以信号传到基准站和流动站时将产生不一样的影响，且基线越长时，其影响越大。
（4）卫星时钟偏差，即便卫星很是严密庞大，它可以算出一些极细小的信息，即便卫星的定位仍然延续的被监控，但只要有一秒不处于被监督的状况当中，且这当中一旦造成细小的定位偏差或卫星星历的偏差，都会影响到接受器在定位算出时的准确性。
（5）多路径效应，就是指，由于接收终端受周围环境的影响，导致接收机所接收到的卫星信号中还含有折射信号和反射的影响。比如在高楼林立的楼群中或山脉密林中，卫星信号接收到的折射或反射的概率相当大。
3.2观测方法
观测方法将对GPS结果的精确度有很大的影响。观测方案的主要内容有：坐标系统的选择、基准站位置的选择、观测次数等。基准站位置的选择除要斟酌周围环境身分外，基准站的坐标的精度也是必需斟酌的1个问题。若是基准站的坐标精度较差，则全数新点坐标的精度决不会高出基准站。坐标系的选择对所测结果的精度影响很大。
3.3人为因素
GPS调控部份，主要是因为静态GPS调控这一块的问题或用户在展开数据处理时造成的误差等。这些偏差的造成主要有两个方面：（1）运算数据处理的软件：（2）数据处理软件的算法不完善对定位结果的影响。
静态GPS实践证明，观察者的专业水平与经验对结果的精度和可靠性影响很大，另外，观察者必需垂直握住测杆，使其位于测点的铅垂线上，若是展开调控测量，发起流动站采取三脚架基座对中整平。观察者也应仔细检校GPS装备，三脚基座和流动站测杆上的水准器必需查验校订。
3.4其他因素
如接收机的灵敏度，观测环境的影响，如地形、地面建筑物、高庄线、较大的水面及发射天线等将影响无线电信号的传播。因此在观测过程中，观测者必须注视周围环境的变化。
4结论及精度分析
经由过程GPS测量在调控测量中的有效运用，和经典测量学相比较，在时间上，人力、物力的投入及测量的精度都占絕对的上风。GPS精度因各点情形而异，总结如下：
（1）GPS控制网选点灵活，布网方便；
（2）GPS测量精度高。通常双频GPS接收机基线解精度为5mm+lppm，而红外仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与红外仪相称，但随着间隔的增加，GPS测量优越性越发明显；
（3）GPS调控测量操控简洁，观察无人为因素，根基实现了智能化、自动化；
（4）提供三维坐标。综上所述，GPS调控测量精确度首要受观测时卫星信号的质量和卫星空间散布的影响。GPS领受终端呈现信号漂移和位置误差征象，并非源自于领受终端自身，外界有很多不可变的身分，无时无刻都在影响着GPS领受卫星信号，从而使GPS自身呈现各种定位偏离征象。所以，应严格按有关要求选点，选择最好时段观察，尽量地防止人为因素对领受终端自身的影响，最大水平的赐与GPS一个优良的有效运用情况，包管GPS测量的精度。
参考文献
[1]张勤，李家权，全球定位系统（GPS）测量原理及其数据处理基础[M]，西安：西安地图出版社.2001，8.
[2]陈树新， GPS整周模糊度动态确定的算法及性能研究[J]，西北工业大学博士学位论文.2002.
[关键词]静态GPS 控制测量 精度分析
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-164-1
1引言
GPS即全球卫星定位系统的英文缩写，该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统， 开始时只用于军事目标，其主要目标是为海、空、陆三大范畴供给全天候、及时和全球性的导航功能，还具有优良的抗干扰性和保密性。是以，GPS技术在工程测量、军事、通讯、海洋测量等测绘范畴开展研究及得到了广泛应用及研究。
2静态GPS的概况
2.1静态GPS的构成
GPS包括三大部分：空间GPS卫星星座、地面监控系统、用户GPS信号接收机。
（1）用户GPS信号接收机，接收机机内软件、硬件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。GPS 领受机的构造分为天线单位和领受单位两部分。接收机通常采取机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目标在于替换外电源时不间断持续观察。
（2）GPS地面监控站地面控制系统由主控制站、监测站、地面天线所构成。地面控制站保证搜集由卫星传回的信息，并算出相对于间隔、卫星星历、大气校订等数据。
（3）GPS的空间部份是由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星构成，即24颗工作卫星构成，它均匀分布在6个轨道面上（每一个轨道面4 颗） ，轨道倾角为55°。另外另有3 颗有源备份卫星在轨道运行。卫星的散布使得在世界任何时间、任何地方均可观测到4 颗以上的卫星，并能在卫星中预存导航信息。
2.2静态GPS的定位原理
GPS定位的基本原理为：卫星不停的发射本身的星历参数和时间信息，GPS信号接收机接收到信号后，解算获得接收机的位置。三颗卫星可展开2D定位（经度、纬度），四颗卫星则可展开3D定位（经度、纬度及高度）。经由过程领受机不停的更新领受信息，就能够计算出挪动方向和速率。
2.3静态GPS测量的特点
相对通例测量来讲，GPS测量首要的特征：（1）高精度；（2）测站间无需通视；（3）观测时间短；（4）仪器操作简便；（5）全天候作业；（6）提供三维坐标。
3影响控制测量精确性的因素
3.1静态GPS系统
测量工作者无法控制的身分，如GPS体系自身，这些身分首要囊括：
（1）搜寻到卫星的颗数，星数越多，解算模糊值的速率越快、越靠得住。一般最少要四颗才能定位，越多精度会越高；有时间为了完成测量，采取较低的截止高度角，也能取得充足的共同星数；
（2）卫星相对于接收机的位置，若是接收到的四颗卫星与接收机相互之间的角度比较好，精度会比较高，若是卫星接近地平面，精度就会下降；
（3）大气状况，特指电离层和对流层对GPS信号的延迟；星信号传到GPS接收机以前，要穿过对流层和电离层，都会对GPS信号传布造成影响。另外，电离层的电子含量将随空间和时间产生猛烈转变，是以信号传到基准站和流动站时将产生不一样的影响，且基线越长时，其影响越大。
（4）卫星时钟偏差，即便卫星很是严密庞大，它可以算出一些极细小的信息，即便卫星的定位仍然延续的被监控，但只要有一秒不处于被监督的状况当中，且这当中一旦造成细小的定位偏差或卫星星历的偏差，都会影响到接受器在定位算出时的准确性。
（5）多路径效应，就是指，由于接收终端受周围环境的影响，导致接收机所接收到的卫星信号中还含有折射信号和反射的影响。比如在高楼林立的楼群中或山脉密林中，卫星信号接收到的折射或反射的概率相当大。
3.2观测方法
观测方法将对GPS结果的精确度有很大的影响。观测方案的主要内容有：坐标系统的选择、基准站位置的选择、观测次数等。基准站位置的选择除要斟酌周围环境身分外，基准站的坐标的精度也是必需斟酌的1个问题。若是基准站的坐标精度较差，则全数新点坐标的精度决不会高出基准站。坐标系的选择对所测结果的精度影响很大。
3.3人为因素
GPS调控部份，主要是因为静态GPS调控这一块的问题或用户在展开数据处理时造成的误差等。这些偏差的造成主要有两个方面：（1）运算数据处理的软件：（2）数据处理软件的算法不完善对定位结果的影响。
静态GPS实践证明，观察者的专业水平与经验对结果的精度和可靠性影响很大，另外，观察者必需垂直握住测杆，使其位于测点的铅垂线上，若是展开调控测量，发起流动站采取三脚架基座对中整平。观察者也应仔细检校GPS装备，三脚基座和流动站测杆上的水准器必需查验校订。
3.4其他因素
如接收机的灵敏度，观测环境的影响，如地形、地面建筑物、高庄线、较大的水面及发射天线等将影响无线电信号的传播。因此在观测过程中，观测者必须注视周围环境的变化。
4结论及精度分析
经由过程GPS测量在调控测量中的有效运用，和经典测量学相比较，在时间上，人力、物力的投入及测量的精度都占絕对的上风。GPS精度因各点情形而异，总结如下：
（1）GPS控制网选点灵活，布网方便；
（2）GPS测量精度高。通常双频GPS接收机基线解精度为5mm+lppm，而红外仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与红外仪相称，但随着间隔的增加，GPS测量优越性越发明显；
（3）GPS调控测量操控简洁，观察无人为因素，根基实现了智能化、自动化；
（4）提供三维坐标。综上所述，GPS调控测量精确度首要受观测时卫星信号的质量和卫星空间散布的影响。GPS领受终端呈现信号漂移和位置误差征象，并非源自于领受终端自身，外界有很多不可变的身分，无时无刻都在影响着GPS领受卫星信号，从而使GPS自身呈现各种定位偏离征象。所以，应严格按有关要求选点，选择最好时段观察，尽量地防止人为因素对领受终端自身的影响，最大水平的赐与GPS一个优良的有效运用情况，包管GPS测量的精度。
参考文献
[1]张勤，李家权，全球定位系统（GPS）测量原理及其数据处理基础[M]，西安：西安地图出版社.2001，8.
[2]陈树新， GPS整周模糊度动态确定的算法及性能研究[J]，西北工业大学博士学位论文.2002.