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第一章 绪论1
学习目标1
第一节 卫星大地测量及其发展1
一、大地测量的发展概况1
二、卫星大地测量的起源2
三、GPS定位的基本概念4
四、中国GPS卫星跟踪网5
第二节 导航定位卫星及其星座7
一、GPS卫星及星座7
二、前苏联GLONASS全球卫星导航系统9
三、欧洲空间局的NAVSAT卫星导航系统10
四、伽利略全球卫星导航系统12
五、中国的北斗导航卫星定位系统13
第三节 GPS在国民经济建设中的应用14
一、GPS在大地测量中的应用14
二、GPS在工程测量中的应用16
三、GPS在航空摄影测量中的应用17
四、GPS在线路勘测及隧道贯通测量中的应用17
五、GPS在地形、地籍及房地产测量中的应用18
六、GPS在水下地形测量中的应用18
七、GPS在其他领域中的应用19
本章小结19
思考题与习题20
第二章 GPS定位的坐标系统和时间系统21
学习目标21
第一节 参心坐标系22
一、概述22
二、1954年北京坐标系[BJZ54(原)]23
三、1980年国家大地坐标系(GDZ80) 23
四、1954年新北京坐标系(BJZ54) 26
第二节 地心坐标系26
一、建立地心坐标系的意义和方法26
二、地心坐标系的表述形式27
三、WGS-84大地坐标系27
四、地方独立坐标系28
五、ITRF坐标框架简介28
第三节 天球坐标系29
一、天球上的点和圈29
二、岁差与章动29
三、天球坐标系的建立30
第四节 时间系统31
一、概述31
二、世界时(UT) 32
三、历书时(ET) 33
四、原子时(ATI) 33
五、协调世界时(UTC) 33
六、力学时(DT) 34
七、GPS时(GPST) 34
八、区时(Tn) 34
本章小结35
思考题与习题35
第三章 GPS系统的组成与GPS信号36
学习目标36
第一节 GPS定位系统的组成36
一、地面监控部分36
二、空间卫星部分38
三、用户接收部分39
第二节 卫星的运行及其轨道39
一、理想情况下的卫星运动40
二、卫星运行的轨道41
三、摄动力对卫星运行轨道的影响43
第三节 卫星星历与卫星位置计算43
一、GPS卫星星历44
二、卫星在其轨道平面内的位置计算45
三、卫星在地心空间直角坐标系中的位置计算46
第四节 GPS卫星信号47
一、GPS卫星信号的内容47
二、GPS信号的结构49
三、测距码的产生49
四、GPS信号的传播50
五、导航电文51
第五节 GPS信号的接收54
一、信号接收设备的组成54
二、天线单元55
三、接收单元55
本章小结58
思考题与习题58
第四章 GPS卫星定位的基本原理59
学习目标59
第一节 GPS定位概述59
一、静态定位与动态定位60
二、单点定位和相对定位60
三、主动式测距和被动式测距61
四、用GPS定位的基本方法61
第二节 伪距法定位62
一、测定伪距的方法62
二、伪距法定位的原理63
三、伪距法定位的计算64
四、伪距定位法的应用65
第三节 载波相位测量66
一、载波相位测量原理66
二、载波相位测量观测方程67
三、载波相位测量差分法69
第四节 GPS动态定位原理71
一、动态定位的特点71
二、单点动态定位72
三、伪距差分动态定位73
四、GPS测速74
五、GPS定时75
本章小结76
思考题与习题76
第五章 GPS卫星定位的误差来源及其影响78
学习目标78
第一节 GPS测量的主要误差分类78
第二节 与卫星有关的误差79
一、卫星星历误差79
二、卫星钟的钟误差80
三、相对论效应81
第三节 卫星信号传播误差82
一、电离层折射82
二、对流层折射84
三、多路径误差85
第四节 接收设备误差与图形强度86
一、接收机钟误差86
二、天线相位中心位置误差86
三、等效距离误差87
四、几何图形强度87
第五节 整周跳变分析与整周未知数的确定88
一、整周跳变分析88
二、整周未知数N0的确定90
本章小结91
思考题与习题91
第六章 GPS卫星定位测量的设计与实施93
学习目标93
第一节 建立GPS控制网的技术依据94
一、GPS测量的精度分级94
二、GPS点的密度95
三、测量作业基本技术规定95
第二节 GPS定位网的布设97
一、技术设计中应考虑的因素97
二、GPS网的布网原则98
三、GPS网的联测设计98
四、卫星空间分布的几何图形强度设计99
五、野外选点99
六、标石埋设101
第三节 GPS接收机的选择101
一、接收机的类型选择101
二、最佳GPS接收机具备的条件103
三、GPS接收机简介103
第四节 GPS定位网的测设方案106
一、两台接收机相对定位的测设方案106
二、多台接收机的同步网测设方案107
三、多台接收机的异步网测设方案108
第五节 外业观测109
一、接收设备及其检验109
二、制定实测方案110
三、选择最佳观测时段111
四、编排作业调度表111
五、天线安置112
六、观测作业112
七、外业成果记录113
第六节 观测成果的外业检核及处理114
一、野外数据检核114
二、数据后处理115
三、技术总结与上交资料116
本章小结117
思考题与习题117
第七章 GPS控制网的数据处理119
学习目标119
第一节 观测数据的预处理119
一、概述119
二、预处理的准备工作121
三、数据预处理的内容121
第二节 GPS基线向量的解算124
一、误差方程的列立124
二、法方程的组成与解算126
三、精度评定127
四、解算结果分析128
第三节 GPS基线网独立平差129
一、概述129
二、基线网按经典自由网平差129
三、基线网按亏秩自由网平差131
第四节 坐标系统的转换132
一、空间直角坐标与大地坐标的转换132
二、不同空间直角坐标系之间的坐标转换133
三、不同大地坐标系之间的坐标转换136
四、在高斯平面坐标系统中的坐标转换模型136
第五节 GPS网与地面网的三维平差139
一、概述139
二、在空间直角坐标系中的三维约束平差139
三、在大地坐标系统中的三维约束平差142
四、三维联合平差144
五、GPS网三维平差的若干问题145
第六节 GPS网与地面网的二维平差145
一、二维无约束平差146
二、二维约束平差147
三、二维联合平差148
第七节 GPS的高程计算151
一、概述151
二、拟合法确定正常高程151
三、GPS水准应用152
本章小结153
思考题与习题153
第八章 GPS实时动态定位154
学习目标154
第一节 RTK概述154
一、RTK的工作原理154
二、RTK的系统组成155
第二节 RTK系统基准站的组成和作用156
第三节 RTK流动站的组成和作用157
第四节 RTK定位测量的外业准备工作158
第五节 RTK的作业方法158
一、架设基准站159
二、启动基准站159
三、启动流动站160
四、开始测量160
第六节 GPS网络RTK技术160
一、概述160
二、VRS的系统构成及工作原理161
三、VRS系统的优势162
本章小结163
思考题与习题163
附录164
附录一 某市GPS三等平面控制网测量技术设计示例164
附录二 Trimble Geomatics Office (TGO)软件的使用169
参考文献183 2100433B
本书为高职高专测量工程专业的教材,也可供其他相关专业教学及岗位培训参考。
本书主要介绍了GPS卫星定位的基本原理、GPS卫星定位的误差来源及其影响、GPS卫星定位的设计与实施、GPS卫星定位的数据处理等。培养学生使用GPS接收机在各种大、中型工程勘测、大地控制网、施工控制网和工程的施工放样中进行定位工作的能力。本教材具有较强的实用性和通用性,突出“以能力为本位”的指导思想,内容精练,突出应用,加强实践。
前言第一章 绪论第一节 互换性概述第二节 加工误差和公差第三节 极限与配合标准第四节 技术测量概念第五节 本课程的性质、任务与基本要求思考题与习题第二章 光滑孔、轴尺寸的公差与配合第一节 公差与配合的...
第2版前言第1版前言第1章 土方工程1.1 土的分类与工程性质1.2 场地平整、土方量计算与土方调配1.3 基坑土方开挖准备与降排水1.4 基坑边坡与坑壁支护1.5 土方工程的机械化施工复习思考题第2...
第一篇 个人礼仪1 讲究礼貌 语言文明2 规范姿势 举止优雅3 服饰得体 注重形象第二篇 家庭礼仪1 家庭和睦 尊重长辈2 情同手足 有爱同辈第三篇 校园礼仪1 尊重师长 虚心学习2 团结同学 共同进...
电厂图书目录
柜号 序号 G1 1 G1 2 G1 3 G2 4 G2 5 G2 6 G2 7 G2 8 G2 9 G1 10 G2 11 G2 12 G2 13 G2 14 G1 15 G1 16 G1 17 G2 18 G2 19 G2 20 G1 21 G3 22 G3 23 G3 24 G3 25 G3 26 G3 27 G1 28 G1 29 G3 30 G3 31 G2 32 G2 33 G2 34 G2 35 G2 36 G2 37 G2 38 下右 39 下右 40 下右 41 下右 42 下右 43 下右 44 下右 45 下右 46 下右 47 下右 48 下右 49 下右 50 下右 51 下右 52 下右 53 下左 54 下左 55 下左 56 下左 57 下左 58 下左 59 下左 60 下左 61 下左 62 下左 63 下左 64 下左 65 下左 66 下左 67 下
工程常用图书目录
1 工程常用图书目录(电气、给排水、暖通、结构、建筑) 序号 图书编号 图书名称 价格(元) 备注 JTJ-工程 -24 2009JSCS-5 全国民用建筑工程设计技术措施-电气 128 JTJ-工程 -25 2009JSCS-3 全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水 136 JTJ-工程 -26 2009JSCS-4 全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调 ?动力 98 JTJ-工程 -27 2009JSCS-2 全国民用建筑工程设计技术措施-结构(结构体系) 48 JTJ-工程 -28 2007JSCS-KR 全国民用建筑工程设计技术措施 节能专篇-暖通空调 ?动力 54 JTJ-工程 -29 11G101-1 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、框架 -剪力墙、框 支剪力墙结构、现浇混凝土楼面与屋面板) 69 代替 00G101
手机定位是什么原理?实时动态工程测量是什么原理?
我们在日常生活中经常会用到手机定位,在工程测量里用的RTK定位比较多,我来介绍一下它们的基本原理。
截图:科普中国(李永乐老师讲手机GPS定位)
如图辅助立方体,右上角A为卫星(x1,y1,z1,t1),坐标通过卫星星历可知,左下角为人(x,y,z,t),s为卫星与人距离,c为光速,t为时间。图下方方程四个未知数,需要四个方程才可解。
截图:科普中国(李永乐老师讲手机GPS定位)
实现手机定位需要至少有四颗卫星,如图A,B,C,D.列出四组方程,解出x,y,z,t四个未知数。
RTK测量原理图
常规的GPS测量方法,如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK( Real Time Kinematic)是能够在野外实时得到厘米级精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分技术,是以载波相位观测为根据的实时差分GPS技术,它是测量技术发展中的一个突破。
RTK系统由基准站GPS接收机、数据链、流动站GPS接收机三部分组成。
GPS基准站接收机
RTK测量现场(网络)
RTK测量原理图
在已知高等级点上(基准站)安置1台GPS接收机作为参考站,对卫星进行连续观测,并将其观测数据和测站信息通过无线电传输设备实时地发送给流动站流动站;
GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线接收设备接收基准站传输的数据,然后根据相对定位的原理,实时解算出流动站的三维坐标及其精度(即基准站和流动站坐标差△x、△y、△H加上基准坐标得到的每个点的WGS-84坐标,通过坐标转换参数得出流动站每个点的平面坐标x、y和海拔高H)。
该项技术允许GPS芯片只从卫星上收集最重要的数据,而其他数据则通过公共的在线数据库来收集,如卫星轨道和地球高程值等数据。
利用当前技术,智能手机获得初次GPS修正需要约1焦耳的电能,而使用微软的该项技术仅需要0.4毫焦,节能效果高达99.96%。研究人员表示,基于该项技术可开发出许多基于持续GPS记录的新服务。 2100433B
本书主要内容包括:卫星定位技术发展及GPS卫星定位系统、GPS定位原理、GPS测量误差的来源及其影响、坐标系统和时间系统、GPS测量的设计与实施、GPS测量的设计与实施、GPS测量数据处理、GPS实时动态定位原理、GPS技术在其他领域的应用。通过本课程的教学,培养学生使用GPS进行各种大、中型工程勘测、大地控制网、施工控制网、地形地籍碎部测量和工程施工放样能力,对培养学生的专业和岗位能力具有重要作用。
全球卫星定位系统(Global Positioning System)简称为GPS,它是利用人造卫星发射的无线电信号进行导航、定位的系统。该系统由美国国防部于1973年开始组织研制,历经20年,耗资200多亿美元,于1993年成功建成并投入使用。GPS的出现引起了测绘技术的一场革命,它可以高精度、全天候、快速测定地面点的三维坐标,使传统的测量理论与方法产生了深刻的变革,促进了测绘科学的现代化。2100433B