關(guān)于gps的科技論文1500字以上

　　GPS技術(shù)已成為最新的空間定位技術(shù)。該系統(tǒng)具有全球性、多功能、高效率、高精度的特點(diǎn)。下面小編給大家分享關(guān)于gps的科技論文1500字以上，大家快來跟小編一起欣賞吧。

　　關(guān)于gps的科技論文1500字以上篇一

　　工程測量中的GPS應(yīng)用

　　摘要:全球定位系統(tǒng)(簡稱GPS)以其精密導(dǎo)航和定位功能優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用多領(lǐng)域。工程測量工作中GPS以測量精度高、測站間無需通視、觀測時間短、儀器操作簡便、全天候作業(yè)、提供三維坐標(biāo)等特點(diǎn)明顯越超于常規(guī)測量手段。GPS成功地運(yùn)用于市鎮(zhèn)開發(fā)區(qū)工程測量工程案例中，技術(shù)設(shè)計(jì)較好并得出了可靠的測量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。

　　關(guān)鍵詞:GPS，工程測量，技術(shù)設(shè)計(jì)

　　全球定位系統(tǒng)(簡稱GPS)是美國1973年12月開始研制用于軍事部門的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),它具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時性的精密導(dǎo)航與定位功能,而且具有良好的抗干擾性和保密性。因此,GPS技術(shù)率先在大地測量、工程測量、航空攝影測量、海洋測量、城市測量等測繪領(lǐng)域得到了應(yīng)用,并在軍事、交通、通信、資源、管理等領(lǐng)域展開了研究并得到了廣泛應(yīng)用。本文介紹GPS在市區(qū)工程測量中的應(yīng)用,并提出幾點(diǎn)體會。

　　1GPS的工作原理

　　1.1GPS構(gòu)成

　　GPS主要由工作衛(wèi)星、地面監(jiān)控系統(tǒng)及用戶設(shè)備三部分構(gòu)成。1GPS空間衛(wèi)星由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道平面內(nèi),軌道平面的傾角為55°,衛(wèi)星的平面高度為20200km,運(yùn)行周期為11h58min。衛(wèi)星用L波段的兩個無線電載波向廣大用戶連續(xù)不斷的發(fā)送導(dǎo)航定位信號,導(dǎo)航定位信號中含有衛(wèi)星的位置信息,使衛(wèi)星成為一個動態(tài)的已知點(diǎn)。在地球的任何地點(diǎn)、任何時刻,高度角15°以上的天空能同時觀測到4顆以上衛(wèi)星。GPS地面監(jiān)控站主要分布在全球的一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站組成。主控站根據(jù)各監(jiān)測站對GPS衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù),計(jì)算各衛(wèi)星的軌道參數(shù)、鐘差參數(shù)等,并將這些數(shù)據(jù)編制成導(dǎo)航電文,傳送到注入站,再由注入站將主控站發(fā)來的導(dǎo)航電文注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲器中。GPS用戶設(shè)備由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及其終端設(shè)備(如計(jì)算機(jī))等組成。GPS接收機(jī)可捕獲衛(wèi)星的信號,跟蹤并鎖定衛(wèi)星信號,并對信號進(jìn)行交換、放大和處理,再通過計(jì)算機(jī)和相應(yīng)軟件,以基線解算、網(wǎng)平差,求出GPS接收機(jī)天線中收的三維坐標(biāo)、速度和時間。

　　1.2GPS定位原理

　　GPS系統(tǒng)是一種采用距離交會法的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。在需要的位置點(diǎn)架設(shè)GPS接收機(jī),在某一時刻同時接收了3顆以上的GPS衛(wèi)星所發(fā)出的導(dǎo)航電文,通過一系列數(shù)據(jù)處理和計(jì)算可求得該時刻GPS接收機(jī)至GPS衛(wèi)星的距離,同樣通過接收衛(wèi)星星歷可獲得該時刻這些衛(wèi)星在空間的三維坐標(biāo)位置。從而用距離交會的方法求得該點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

　　在GPS測量中通常采用兩類坐標(biāo)系統(tǒng),一類是在空間固定的坐標(biāo)系統(tǒng),另一類是與地球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系統(tǒng),稱地固坐標(biāo)系統(tǒng),我們在工程測量中常用地固坐標(biāo)系統(tǒng)。

　　1.3GPS測量的特點(diǎn)

　　相對于常規(guī)測量來說,GPS測量主要有以下特點(diǎn):①測量精度高。GPS觀測的精度明顯高于一般常規(guī)測量,在小于50km的基線上,其相對定位精度可達(dá)1×10-8。②測站間無需通視。GPS測量不需要測站間相互能視,可根據(jù)實(shí)際需要確定點(diǎn)位,使得選點(diǎn)工作更加靈活方便。③觀測時間短。隨著GPS測量技術(shù)的不斷完善,軟件的不斷更新,在進(jìn)行GPS測量時,靜態(tài)定位每站僅需20min左右,動態(tài)相對定位僅需幾秒鐘。④儀器操作簡便。目前GPS接收機(jī)自動化程度越來越高,操作智能化,觀測人員只需對中、整平、量取天線高及開機(jī)后設(shè)定參數(shù),接收機(jī)即可進(jìn)行自動觀測和記錄。⑤全天候作業(yè)。GPS衛(wèi)星數(shù)目多,且分布均勻,可保證在任何時間、任何地點(diǎn)連續(xù)進(jìn)行觀測,一般不受天氣狀況影響。⑥提供三維坐標(biāo)。GPS測量可同時精確測定測站點(diǎn)的三維坐標(biāo),其高程精度已可滿足四等水準(zhǔn)測量的要求。

　　2GPS在工程測量的應(yīng)用實(shí)例

　　2.1工程概況本工程為本市新開發(fā)區(qū),該區(qū)位于市西側(cè),占地面積約12Km2,開發(fā)區(qū)用地均為小山包及一些旱園,區(qū)內(nèi)未布設(shè)控制點(diǎn),本次為加快開發(fā)區(qū)建設(shè),計(jì)劃建設(shè)道路5km。道路呈丁字型分布,考慮到開發(fā)區(qū)樹木茂盛、地形復(fù)雜、通視困難,行走不便,該工程復(fù)雜工期較緊,通視困難決定采用GPS測量。

　　2.2GPS測量的技術(shù)設(shè)計(jì)

　　設(shè)計(jì)依據(jù) GPS測量的技術(shù)設(shè)計(jì)主要依據(jù)1999年建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市測量規(guī)范》、GB/T19314-2001標(biāo)準(zhǔn)《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》及工程測量合同有關(guān)要求制定的。設(shè)計(jì)精度根據(jù)工程需要和測區(qū)情況,選擇城市或工程二級GPS網(wǎng)作為測區(qū)首級控制網(wǎng)。要求平均邊長小于1km,最弱邊相對中誤差小于1/10 000,GPS接收機(jī)標(biāo)稱精度的固定誤差a≤15mm,比例誤差系數(shù)b≤20×10-6。

　　設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和網(wǎng)形如下圖所示,控制網(wǎng)共8個點(diǎn),其中聯(lián)測已知平面控制點(diǎn)3個, 采用3臺GPS接收機(jī)觀測,網(wǎng)形布設(shè)成邊連式,利用靜態(tài)觀測,求出測區(qū)內(nèi)待定點(diǎn)3個,作為本工程的首級點(diǎn),在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工階段,利用本次求出的首級點(diǎn),用動態(tài)觀測,對本工程進(jìn)行測設(shè)。

　　觀測計(jì)劃根據(jù)GPS衛(wèi)星的可見預(yù)報(bào)圖和幾何圖形強(qiáng)度(空間位置因子PDOP),選擇最佳觀測時段(衛(wèi)星多于4顆,且分布均勻,PDOP值小于6),并編排作業(yè)調(diào)度表。

　　2.3 GPS測量的外業(yè)實(shí)施

　　選點(diǎn)。GPS測量測站點(diǎn)之間不要求一定通視,圖形結(jié)構(gòu)也比較靈活,因此,點(diǎn)位選擇比較方便。但考慮GPS測量的特殊性,并顧及后續(xù)測量,選點(diǎn)時應(yīng)著重考慮:①每點(diǎn)最好與某一點(diǎn)通視,以便后續(xù)測量工作的使用;②點(diǎn)周圍高度為15°以上不要有障礙物,以免信號被遮擋或吸收;③點(diǎn)位要遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源、高壓電線等,以免電磁場對信號的干擾;④點(diǎn)位應(yīng)選在視野開闊、交通方便、有利擴(kuò)展、易于保存的地方,以便觀測和日后使用;⑤選項(xiàng)點(diǎn)結(jié)束后,按要求埋設(shè)標(biāo)石,并填寫點(diǎn)之記。

　　觀測。根據(jù)GPS作業(yè)調(diào)度表的安排進(jìn)行觀測,采用靜態(tài)相對定位,衛(wèi)星高度角15°,時段長度45min,采樣間隔10s。在3個點(diǎn)上同時安置3臺接收機(jī)天線(對中、整平、定向),量取天線高,測量氣象數(shù)據(jù),開機(jī)觀察,當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求時,按接收機(jī)的提示輸入相關(guān)數(shù)據(jù),則接收機(jī)自動記錄,觀測者填寫測量手簿。

　　2.4 GPS測量的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理

　　GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)處理分為基線解算和網(wǎng)平差兩個階段,采用隨機(jī)軟件完成。經(jīng)基線解算、質(zhì)量檢核、外業(yè)重測和網(wǎng)平差后,得到GPS控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)(見表1),其各項(xiàng)精度指標(biāo)符合技術(shù)設(shè)計(jì)要求。

　　3 結(jié)束語通過GPS在測量中的應(yīng)用,得到如下體會。

　　GPS控制網(wǎng)選點(diǎn)靈活,布網(wǎng)方便,基本不受通視、網(wǎng)形的限制,特別是在地形復(fù)雜、通視困難的測區(qū),更顯其優(yōu)越性。但由于測區(qū)條件較差,邊長較短(平均邊長不到300m),基線相對精度較低,個別邊長相對精度大于1/10 000。因此,當(dāng)精度要求較高時,應(yīng)避免短邊,無法避免時,要謹(jǐn)慎觀測。

　　GPS接收機(jī)觀測基本實(shí)現(xiàn)了自動化、智能化,且觀測時間在不斷減少,大大降低了作業(yè)的強(qiáng)度,觀測質(zhì)量主要受觀測時衛(wèi)星的空間分布和衛(wèi)星信號的質(zhì)量影響。但由于各別點(diǎn)的選定受地形條件限制,造成樹木遮擋,影響對衛(wèi)星的觀測及信號的質(zhì)量,經(jīng)重測后通過。因此,應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)要求選點(diǎn),擇最佳時段觀測,并注意手機(jī)、步話機(jī)等設(shè)備的使用。

　　GPS測量的數(shù)據(jù)傳輸和處理采用隨機(jī)軟件完成,只要保證接收衛(wèi)星信號的質(zhì)量和已知數(shù)據(jù)的數(shù)量、精度,即可方便地求出符合精度的控制點(diǎn)三維坐標(biāo)。

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