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一绪论1(1)GPS，21+3，6,55,20200km，11h58min;核心部件：高精度时钟，双频发射与接收，导航电文存储器，微处理器作用：发射导航电文，接受地面注入站的信息并分发给地面用户，接受调度命令改变运行偏差特点：全球性，全能性，全天候，实时，连续提供：三维坐标，时间，距离(2)GLONASS，21+3,3,56,10900Km(3)伽利略(4)北斗2+1，未来成功是52全球设施，区域设施，用户设施GPS，空间部分，地面控制部分，用户设备部分（接收机作用：捕获信号，跟踪卫星，解译电文，测量时间，实时定位）3在大地测量中的应用（1）提供高精度三维地心坐标（2）建立，加深地面控制网（3）精华大地水准面（4）变形监测（5）精密工程测量（6）无控制点的遥感摄影测量（7）海洋测量（8）地球动力学研究二坐标系统与时间系统1岁差：平北天极绕北黄极转动2章动：瞬时北天极绕平北天极转动‘3极移；地级点在地球表面的位置随时间发生改变4轨道参数：ω近地点角距随时间发生改变5坐标系统时间系统GPSWGS_84GPSTGLONASSPZ_90GLOTBDSCGCS2000BDT6WGS_84协议地球坐标系（地球坐标系又称地固坐标系）北京54西安80参心坐标系（北京54，西安80，CGCS2000）,（1956航海基准，1985国家高程基准）GPS时间系统已原子时为基准三卫星运动基础与位置计算1二体运动：忽略摄动力，仅考虑地球质心对卫星的影响2无摄运动：经考虑地球质心对卫星运行的影响3卫星星历：一组某一时刻的卫星轨道参数以及变率4广播星历：包括相对某一参考历元的开普勒参数与必要的轨道摄动改正参数的一组星历数据5精密星历Rinex:可读的文本文件，二进制格式，与数据无关的通用格式四卫星导航电文与GPS信号1GPS信号（10.23MHz）包括：载波，测距，导航电文2导航电文：包括卫星的星历，工作状态，接收机钟差，轨道摄动改正，电离层延迟改正以及C/A码捕获P码等导航电文信息的数据码3载波的作用：搭载其他调频信号，测距，测定多普勒频移4测距码是伪随机噪声码五静态定位1GPS定位原理：将无线电发射机安置在卫星上，形成一颗卫星导航定位系统，利用无线电距离交会的原理，通过三个及以上已知点（监测站）距离交会出卫星的位置，相反，通过三个及以上卫星，交会出地面未知点（接受机天线）的位置2绝对定位（静态定位）：在固定不变的待定点安置一台接收机，观测数分钟甚至更长时间，直接获得该点在对应坐标系下的三维坐标3相对定位：在测段两端安置GPS接收机，观测同一颗卫星，观测一定时间之后，载波相位观测值，目的是获得两个端点之间的坐标增量，精度毫米4单点定位：一用一台GPS接收机观测4颗及以上卫星，获得伪距观测值，对其进行解算，得到接收机天线的三维坐标（1）伪距观测：卫星根据自己的时钟产生一组测距码，经过时间τ传递给接收机，接收机根据自己的时钟产生一组结构完全相同的测距码，即为复制码，通过时延器将时间延迟至τ’，对两组测距码进行处理，若自相关系数R（τ’）≠1，则继续延迟时间τ’直至自相关系数R（τ’）=1，两组数据码结构完全对齐，这是τ’为GPS信号卫星到接收机的时间（2）伪距：GPS信号从卫星到接收机的时间乘以光速所得到的测量距离为卫星到接收机的距离，ρ’受到卫星与接收机钟差的影响，同时卫星信号穿过电离层，对流层，受电离层，对流层的影响，卫星信号受到影响，所以ρ’不是卫星到接收机的正确距离5相对定位：在一条测线的两端安置GPS接收机，二者观测同一颗卫星，获得载波相位观测值，目的是获得两个端点的坐标增量（1）载波相位观测（三差可以消除整周模糊度）（2）周跳：在跟踪信号的过程中，由于某些原因，如信号被障碍物阻断，受到无线电干扰载波锁相环路失锁，计数器无法工作，卫星信号被重新跟踪时，整周数不对，但是载波相位观测值没有改变，这种现象叫周跳六动态定位1单点定位：直接观测卫星获得该点的坐标2差分定位：在基准站安置一台接收机，在流动站安置一台接收机，二者观测同一颗卫星，获得伪距，载波观测值，导航电文等信息，基准站设有无线电发射器，将信息传递给流动站，流动站接受信息，并计算流动站位置（1）局域差分：在区域内建立一个差分GPS网，包括一个或者数个基准站，同时区域内有一个或者多个监控站，位于该区域内的用户根究基准站提供的改正信息，经平差求得自己的改正数（2）广域差分：对GPS误差源进行区分，并单独对误差源进行模型化，将误差源改正数通过数据链传递给用户，以对用户GPS定位进行改正，以此削弱误差，提高精度3RTK定位：在区域内安置3台及以上GPS接收机，形成区域网状覆盖，以其中一个或者多个基准站为基准，向区域内的GPS用户实时高精度定位提供参数改正，精度厘米七GPS误差来源与处理1与卫星有关的误差：卫星钟差（单差消除卫星钟差，减弱电离层，对流层影响），卫星位置误差，相对论效应2与传播路径有关的误差：电离层延时，对流层延时，多路径误差（1）双频接收，消除电离层延时，（2）多路径误差：卫星从S点发射信号一部分被天线接收，另一部分为SA，一部分被地面物反射被天线吸收，被一部分为SGA，前者为直接波，后者为反射波，由于地面反射物不止一个，同一个卫星的信号反射波也不止一个，反射波被吸收，与直接波进行干涉，导致直接波的相位发生改变，这种现象叫做多路径效应，由多路径效应引起的误差叫多路径误差；①选择合适的站址②适当延长观测时间③在接收机内安置抑径板3与接收机有关的误差：接收机钟差（双差可以消除接收机钟差），接收机位置误差八GPS控制测量1，GPS网的布设原则（1）根据网的精度，等级要求，测量的任务，效率，人力物力等资源的消耗布设GPS网（2）网内的各点虽不要求通视，但应该满足基本测量的需要（3）独立观测边构成闭合多边形（4）GPS控制网与原控制网进行联测，GPS控制网与原控制网相连接，至少有三个及以上，分布均匀的控制点，方便两个坐标系进行参数转换（5）利用水准点进行联测算的高程网的图形：点连式，边连式，网连式，边点混合连接式，2，特征条件计算（1）观测时段：GPS接收开始接受卫星信号到停止接受卫星信号的时间（2）同步观测：两台及以上接收机对同一颗卫星进行观测（3）同步环：有三台及以上接收机同步观测获得的基线向量构成的闭合环（4）异步环：在构成闭合环的所有基线中，只要有两条不是同步观测的基线，那这个环就是异步环（5）独立基线：在同步观测所获得的所有基线中，只要有一部分是独立的，用这部分基线可以把其他所有基线结算出来，这部分基线称为独立基线（6）特征条件：①观测时段C=n*m/N②总基线数J总=C*n(n-1/2)③J必=C*（N-1）④J独=n-1⑤J余=C*(N-1)-(n-1);（7）作业调度表3天线架设：观测值与天线的相位中心一致，其相位中心，与几何中心在理论上保持一致4采集数据点5画草图6数据传输7数据处理（1）数据预处理（2）基线解算（中误差，同步环异步环闭合差）（3）三维无约束平差（4）二维约束平差（5）高程拟合8CASS成图