黄河水利职业技术学院毕业论文
目 录
第1章 绪论 .................................................... 1 1.1测量任务概述 ............................................ 1 1.1.1任务概述 ........................................... 1 1.1.2测区概述 ........................................... 1 1.2 GPS系统的组成 .......................................... 1 1.3 GPS应用 ................................................ 2 1.4 GPS测量的技术特点 ...................................... 3 第2章 GPS静态测量布网方式及精度要求 .......................... 5 2.1 GPS静态测量的含义 ...................................... 5 2.2 GPS测量的精度指标 ...................................... 5 2.3 GPS网的图形设计 ........................................ 6 2.3.1 GPS网形设计的一般原则 ............................. 6 2.3.2 GPS网的链接方式 ................................... 7 2.3.3 GPS图形设计注意事项 ............................... 8 2.4 GPS 控制测量的外业工作 .................................. 8 2.4.1选点与埋设标志 ..................................... 8 2.4.2外业观测 ........................................... 9 第3章 静态数据处理 ........................................... 10 3.1 华测X90仪器介绍 ....................................... 10 3.2 数据处理过程 ........................................... 10
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3.2.1任务的建立 ........................................ 10 3.2.2坐标系统的建立 .................................... 11 3.2.3数据的导入 ........................................ 13 3.2.4基线的处理 ........................................ 14 3.2.5网平差 ............................................ 16 第4章 数据成果检查及输出 ..................................... 19 4.1 成果检查 ............................................... 19 4.1.1基线向量及改正数、（Tau）检验 ...................... 19 4.1.2 X平方检验 ........................................ 19 4.1.3平面距离平差值 .................................... 21 4.1.4平面坐标 .......................................... 22 4.1.5高程拟合坐标 ...................................... 22 4.2 成果提交 ............................................... 23 4.2.1 成果输出 .......................................... 23 4.2.2 坐标输出成果 ...................................... 23 第5章 总结 ................................................... 24 参考文献 ...................................................... 25 致谢 .......................................................... 26 附录一 ........................................................ 27 附录二 ........................................................ 30 附录三 ........................................................ 31
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第1章 绪论
1.1测量任务概述 1.1.1任务概述
本次实习期间，主要的实习项目是GPS静态测量，工作的具体地点位于浙江省绍兴市以及宁波等地区，主要的工作是沪杭甬铁路的静态控制测量工作，我们位于GPS组所以测量工作就落在了我们五个测量人员的身上，我们克服重重困难最后顺利的完成了任务。
1.1.2测区概述
本测区沪杭甬铁路位于西起杭州市，东到上海，是全国铺展高铁项目的一个分枝，沪杭甬高速铁路是浙江开建的第一条高速铁路，途经嘉兴、杭州、绍兴、宁波四个地市，全长248公里。素有“浙江第一路”之称。它不仅是浙江接轨大上海的“黄金通道”，还是“宁波—舟山港”、绍兴中国轻纺业货物集疏运输的“主渠道”。沿线还分布着萧山、海宁、慈溪等浙江2/3的全国社会经济综合。它也是国内第一条在不中断交通、不对车辆进行分流的情况下，按照“边营运、边施工”方式实施拓宽改造的高速铁路。
1.2 GPS系统的组成
GPS定位系统由三部分组成，即GPS卫星（空间部分）、地面监控系统（地面监控部分）和GPS接收机（用户部分）。
一．空间部分 1.GPS卫星
GPS卫星的主体呈圆柱形，两侧有太阳能帆板，能自动对日定向。太阳能电池为卫星提供工作用电。每颗卫星装有微型处理器、大容量的存储器和四台原子钟（发射标准频率、提供高精度的时间标准）。
GPS卫星的基本功能是：
（1）接收和存储由地面监控站发来的导航信息，接收并执行监控站的控制指令； （2）进行部分必要的数据处理工作；
（3）通过高精度的原子钟提供精密的时间标准； （4）向用户发送导航电文与定位信息；
（5）在地面战的指令下卫星姿态和启用备用卫星。
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2．GPS卫星星座
GPS卫星星座由24颗卫星组成，其中包括3颗备用卫星。卫星分布在6个轨道平面内，每个轨道平面内分布由4颗卫星。卫星轨道面相对地球赤道面的倾角约为55度，卫星平均高度约为20200km，卫星运行周期为11h58min。
二．地面监控部分
GPS的地面监控部分主要由分布在全球的5个地面站组成，其中包括卫星监测站、主控站和信息注入站。
控制站位于科罗拉多斯普林斯（Colorado Springs）的联合空间执行中心（CSOC），三个注入站分别设在大西洋、印度洋和太平洋的三个美国军事基础上，及大西洋的阿松森（Ascension）岛、印度洋的的哥加西亚（Diego Garcia）和太平洋的卡瓦加兰（Kwajalein），五个监测站设在主控站和三个注入站以及夏威夷岛。
地面监控部分总的功能是：确定卫星轨道；保持GPS系统处于同一时间标准；监视卫星“健康”状况。
1.监测站
监测站为数据采集中心，它的设备及相应功能包括：
（1）双频GPS接收机：对卫星进行连续观测和检测卫星工作状态； （2）高精度原子钟：提供时间标准；
（3）若干台气象数据传感器：收集当地的气象资料； 计算机：将以上资料进行处理、存储并传送给主控站。 2．主控站
主控站为地面控制系统的调度指挥中心，主要设备为大型电子计算机。主控站的主要功能是：
（1）根据各监测站送来的资料，编制导航电文，送往注入站； （2）提供GPS系统的时间基准，送往注入站； （3）调度卫星（调整失轨卫星、启用备用卫星）。 3．注入站
注入站向每颗GPS卫星输入导航电文及控制指令。主要设备包括一台直径为3.6m的天线、一台S波段的发射机和一台计算机。
其主要任务是在主控站的控制下，将主控站推算和编制的导航电文和其他控制指令等注入到相应卫星的存储系统。
1.3 GPS应用
一．主要是为船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航。例如： （1）船舶远洋导航和进港引水
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（2）飞机航路引导和进场降落 （3）车自主导航
（4）地面车辆跟踪和城市智能交通管理 （5）紧急救生
（6）个人旅游及野外探险
（7）个人通讯终端(与手机,PDA,电子地图等集成一体) 二。 GPS应用于授时校频
（1）电力,邮电,通讯等网络的时间同步 （2）准确时间的授入 （3）准确频率的授入 三。 GPS应用于高精度测量 （1）各种等级的大地测量,控制测量 （2）道路和各种线路放样 （3）水下地形测量
（4）地壳形变测量,大坝和大型建筑物变形监测 （5）GIS应用
（6）工程机械（轮胎吊,推土机等）控制 （7）精细农业
1.4 GPS测量的技术特点
GPS在最近的两年得到了迅速推广，这主要依赖于 GPS系统能为全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。相对于常规的测量方法来讲，GPS测量主要有以下一些特点。
1. 功能较多、应用广泛GPS 可为各类用户连续地提供动态目标的三维位置、三维速度和时间信息。因此它不仅可以用于测量、导航，还可以用于测速、测时。
2. 定位精度高GPS的大量工程应用表明，其相对定位精度在 50km 以内，相对定位精度可达 1×10- 6~2×10- 6，100~500km 可达到 10- 7，1000km以上可达到10- 9。在300~1500m 工程精密定位中，lh以上观测的解，其平均平面误差小于1mm。GPS在高层建筑的基准传递中，其绝对位置平面精度优于+5mm，高程精度优于+8mm。
3.观测时间短利用GPS可进行实时导航定位，这对高动态运动载体的导航显得尤为重要。当用 GPS接收机作静态相对定位 （边长小于15km） 时，采集1h之内的数据，即可获得较高的定位精度。两台仪器每天正常作业至少可测定4条基线。如果采用快速静态定位模式，对于双频接收机，仅需采集5min左右时间；对于单频接收机，只要能观测5颗卫星，也仅需要采集15min左右的时间。可见，利用GPS技术建立控制网，能
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