GPS定位原理
GPS定位是根據(jù)測量中的距離交會定點原理實現(xiàn)的[2]。如圖1所示,在待 測點Q設(shè)置GPS接收機,在某一時刻tk同時接收到3顆(或3顆以上)衛(wèi)星S1、S2、S3所發(fā)出的信號。通過數(shù)據(jù)處理和計算,可求得該時刻接收機天線中心(測站點)至衛(wèi)星的距離ρ1、ρ2、ρ3。根據(jù)衛(wèi)星星歷可查到該時刻3顆衛(wèi)星的三維坐標(Xj,Yj,Zj),j=1,2,3,從而由下式解算出Q點的三維坐標(X,Y,Z):
GPS測量的特點
相對于常規(guī)測量來說,GPS測量主要有以下特點: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50 km的基線上,其相對定位精度可達1×10-6,在大于1 000 km的基線上可達1×10-8。②測站間無需通視。GPS測量不需要測站間相互通視,可根據(jù)實際需要確定點位,使得選點工作更加靈活方便。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,在進行GPS測量時,靜態(tài)相對定位每站僅需20 min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、量取天線高及開機后設(shè)定參數(shù),接收機即可進行自動觀測和記錄。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、任何地點連續(xù)進行觀測,一般不受天氣狀況的影響。⑥提供三維坐標。GPS測量可同時精確測定測站點的三維坐標,其高程精度已可滿足四等水準測量的要求。