GPS測(cè)量原理及應(yīng)用

內(nèi)容概要

《GPS測(cè)量原理及應(yīng)用(21世紀(jì)高等院校教材)》由張勤、李家權(quán)等編著，系統(tǒng)地介紹了GPS全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)及其發(fā)展，包括系統(tǒng)的組成、與衛(wèi)星定位相關(guān)的坐標(biāo)和時(shí)間參考系統(tǒng)、衛(wèi)星軌道、衛(wèi)星信號(hào)、定位原理、GPS信號(hào)接收機(jī)及全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(GNSS)的近期發(fā)展動(dòng)態(tài)。書(shū)中重點(diǎn)介紹了GPS靜態(tài)和動(dòng)態(tài)定位的原理，討論了GPS衛(wèi)星定位中的有關(guān)誤差及其處理措施、GPS測(cè)量中網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施作業(yè)；詳細(xì)介紹了GPS定位中的數(shù)據(jù)處理。《GPS測(cè)量原理及應(yīng)用》還較全面地概述了GPS定位測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，最后對(duì)幾種常用的空間大地測(cè)量技術(shù)作了簡(jiǎn)要介紹。
《GPS測(cè)量原理及應(yīng)用》可作為高等院校測(cè)繪類(lèi)本科生或相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生教材，也可作為測(cè)繪專(zhuān)業(yè)的科技人員和從事定位與導(dǎo)航工作的科技人員及高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生的參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

序
前言
第一章 GPS衛(wèi)星定位測(cè)量基礎(chǔ)
 1.1 GPS定位系統(tǒng)概述
 1.2 GPS定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系
 1.3 GPS定位的時(shí)間系統(tǒng)
 1.4 人造地球衛(wèi)星的正常軌道運(yùn)動(dòng)
 1.5 人造地球衛(wèi)星的受攝運(yùn)動(dòng)
第二章 GPS衛(wèi)星信號(hào)及其測(cè)量原理
 2.1 GPS衛(wèi)星的測(cè)距碼信正中下懷與偽距測(cè)量原理
 2.2 GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文
 2.3 GPS衛(wèi)星星歷
 2.4 GPS衛(wèi)星的載波信號(hào)與相位測(cè)量原理
 2.5 美國(guó)政府關(guān)于GPS衛(wèi)星信號(hào)的限制使用政策
 2.6 GPS信號(hào)接收機(jī)
第三章 GPS靜態(tài)定位原理
 3.1 GPS定位方法分類(lèi)及其誤差源
 3.2 靜態(tài)絕對(duì)定位原理
 3.3 靜態(tài)相對(duì)定位原理
 3.4 整周末知數(shù)的確定方法與周跳分析
 3.5 GPS快速靜態(tài)相對(duì)定位
第四章 GPS動(dòng)態(tài)定位原理
 4.1 GPS動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位原理
 4.2 GPS動(dòng)態(tài)相對(duì)定位與差分GPS
 4.3 差分GPS定位原理
 4.4 載波相位差分原理
 4.5 動(dòng)態(tài)相對(duì)定位中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
 4.6 廣域差分GPS
第五章 GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)與外業(yè)工作
 5.1 GPS網(wǎng)的構(gòu)網(wǎng)特點(diǎn)與網(wǎng)形設(shè)計(jì)一般原則
 5.2 GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
 5.3 GPS網(wǎng)的可靠性設(shè)計(jì)
 5.4 GPS測(cè)量的外業(yè)工作
 5.5 GPS基線(xiàn)向量解算與網(wǎng)平差概述
 5.6 GPS觀(guān)測(cè)成果檢驗(yàn)與技術(shù)總結(jié)
第六章 GPS定位測(cè)量數(shù)據(jù)處理
 6.1 概述
 6.2 國(guó)家坐標(biāo)系與地方獨(dú)立坐標(biāo)系
 6.3 GPS定位測(cè)量中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
 6.4 GPS網(wǎng)的三維平差
 6.5 GPS基線(xiàn)向量網(wǎng)的二維平差
 6.6 GPS高程
第七章 GPS定位測(cè)量技術(shù)應(yīng)用
 7.1 GPS在大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用
 7.2 GPS在災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)中的應(yīng)用
 7.3 GPS在工程測(cè)量以及攝影測(cè)量與遙感的應(yīng)用
 7.4 GPS定位技術(shù)的其他應(yīng)用
第八章 現(xiàn)代全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)發(fā)展
 8.1 全球?qū)Ц懸恍窍到y(tǒng)概述
 8.2 俄羅斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
 8.3 歐洲衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
 8.4 北斗雙星導(dǎo)航定位系統(tǒng)
 8.5 GPS現(xiàn)代化的構(gòu)架與作用
 8.6 空間大地測(cè)量新技術(shù)簡(jiǎn)介
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   由各種構(gòu)網(wǎng)方式可以看出，在GPS作業(yè)前，應(yīng)設(shè)計(jì)出一種比較實(shí)用的既能滿(mǎn)足一定精度和可靠性要求、又有較高經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的布網(wǎng)作業(yè)計(jì)劃，這就是GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，本章將就此問(wèn)題給予專(zhuān)門(mén)討論，在此僅給出網(wǎng)形設(shè)計(jì)的一般原則： 1）GPS網(wǎng)中不應(yīng)存在自由基線(xiàn)。所謂自由基線(xiàn)是指不構(gòu)成閉合圖形的基線(xiàn)，由于自由基線(xiàn)不具備發(fā)現(xiàn)粗差的能力，因而必須避免出現(xiàn)，也就是GPS網(wǎng)一般應(yīng)通過(guò)獨(dú)立基線(xiàn)構(gòu)成閉合圖形。 2）GPS網(wǎng)中的閉合條件中基線(xiàn)數(shù)不可過(guò)多。網(wǎng)中各點(diǎn)最好有3條或更多基線(xiàn)分支，以保證檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性，使網(wǎng)的精度、可靠性較均勻。 3）GPS網(wǎng)應(yīng)以“每個(gè)點(diǎn)至少獨(dú)立設(shè)站觀(guān)測(cè)兩次”的原則布網(wǎng)。這樣不同接收機(jī)數(shù)測(cè)量構(gòu)成的網(wǎng)之精度和可靠性指標(biāo)比較接近。 4）為了實(shí)現(xiàn)GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，GPS網(wǎng)至少應(yīng)與地面網(wǎng)有2個(gè)重合點(diǎn)。研究和實(shí)踐表明，應(yīng)有3～5個(gè)精度較高、分布均勻的地面點(diǎn)作為GPS網(wǎng)的一部分，以便GPS成果較好地轉(zhuǎn)換至地面網(wǎng)中。同時(shí)，還應(yīng)與相當(dāng)數(shù)量的地面水準(zhǔn)點(diǎn)重合，以提供大地水準(zhǔn)面的研究資料，實(shí)現(xiàn)GPS大地高向正常高的轉(zhuǎn)換。 5）為了便于觀(guān)測(cè)，GPS點(diǎn)應(yīng)選擇在交通便利、視野開(kāi)闊、容易到達(dá)的地方。盡管GPS網(wǎng)的觀(guān)測(cè)不需要考慮通視的問(wèn)題，但是為了便于用經(jīng)典方法擴(kuò)展，至少應(yīng)與網(wǎng)中另一點(diǎn)通視。 5.2 GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，是在限定精度、可靠性和費(fèi)用等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)下，尋求網(wǎng)設(shè)計(jì)的最佳極值。經(jīng)典控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括零類(lèi)設(shè)計(jì)（基準(zhǔn)問(wèn)題）、一類(lèi)設(shè)計(jì)（圖形問(wèn)題）、二類(lèi)設(shè)計(jì)（觀(guān)測(cè)權(quán)問(wèn)題）、三類(lèi)設(shè)計(jì)（加密問(wèn)題）。 與經(jīng)典控制網(wǎng)相似，GPS網(wǎng)的設(shè)計(jì)也存在優(yōu)化的問(wèn)題。但是，由于GPS測(cè)量無(wú)論是在測(cè)量方式上，還是在構(gòu)網(wǎng)方式上均完全不同于經(jīng)典控制測(cè)量，因而其優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容也不同于經(jīng)典優(yōu)化設(shè)計(jì)。 5.2.1 GPS測(cè)量的特點(diǎn)以及優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1.GPS測(cè)量的特點(diǎn) GPS相對(duì)定位測(cè)量是若干臺(tái)GPS接收機(jī)同時(shí)對(duì)天空衛(wèi)星進(jìn)行觀(guān)測(cè)，從而獲得接收機(jī)間的基線(xiàn)向量。因此，各點(diǎn)之間不需通視。另外，在GPS測(cè)量中，當(dāng)整周模糊度確定之后，觀(guān)測(cè)量的權(quán)不再隨觀(guān)測(cè)時(shí)間增長(zhǎng)而顯著提高，所以，經(jīng)典控制網(wǎng)觀(guān)測(cè)權(quán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)在GPS測(cè)量中已不再具有顯著的意義。 GPS網(wǎng)是一種非層次結(jié)構(gòu)，可一次擴(kuò)展到所需的密度。網(wǎng)的精度不受網(wǎng)點(diǎn)所構(gòu)成的幾何圖形的影響，即其精度與網(wǎng)中各點(diǎn)的坐標(biāo)及邊與邊之間的角度無(wú)關(guān)，而只與網(wǎng)中各點(diǎn)所發(fā)出的基線(xiàn)數(shù)目及基線(xiàn)的權(quán)陣有關(guān)，這可以從GPS網(wǎng)的平差數(shù)學(xué)模型中看出。因此，經(jīng)典控制網(wǎng)的一類(lèi)優(yōu)化設(shè)計(jì)（網(wǎng)的幾何圖形設(shè)計(jì)）在GPS網(wǎng)中成為網(wǎng)形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

編輯推薦

《GPS測(cè)量原理及應(yīng)用(21世紀(jì)高等院校教材)》由張勤、李家權(quán)等編著，全書(shū)共8章，內(nèi)容包括：GPS衛(wèi)星定位測(cè)量基礎(chǔ)，GPS衛(wèi)星信號(hào)及其測(cè)量原理，GPS靜態(tài)與動(dòng)態(tài)定位原理，G：PS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)與外業(yè)工作，GPS網(wǎng)平差與數(shù)據(jù)處理方法，GPS定位技術(shù)的應(yīng)用和現(xiàn)代全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)發(fā)展等。同時(shí)，為使讀者對(duì)空間定位技術(shù)有一個(gè)全面的了解，本書(shū)還介紹了除美國(guó)GPS全球定位系統(tǒng)以外的俄羅斯GLONASS系統(tǒng)、歐洲Galileo系統(tǒng)和我國(guó)的北斗雙星定位系統(tǒng)的組成特點(diǎn)和原理，以及GPS現(xiàn)代化的內(nèi)涵與作用，最后本書(shū)還對(duì)其他幾種空間大地測(cè)量技術(shù)作了簡(jiǎn)要介紹，如甚長(zhǎng)基線(xiàn)干涉測(cè)量(VLBI)、衛(wèi)星激光測(cè)距(SLR)、合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量(INSAR)和衛(wèi)星測(cè)高等，可作為高等院校測(cè)繪類(lèi)本科生或相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生教材，也可作為測(cè)繪專(zhuān)業(yè)的科技人員和從事定位與導(dǎo)航工作的科技人員及高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生的參考書(shū)。

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