GPS測量原理及應用

內容概要

《GPS測量原理及應用(21世紀高等院校教材)》由張勤、李家權等編著，系統(tǒng)地介紹了GPS全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的基礎知識及其發(fā)展，包括系統(tǒng)的組成、與衛(wèi)星定位相關的坐標和時間參考系統(tǒng)、衛(wèi)星軌道、衛(wèi)星信號、定位原理、GPS信號接收機及全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)(GNSS)的近期發(fā)展動態(tài)。書中重點介紹了GPS靜態(tài)和動態(tài)定位的原理，討論了GPS衛(wèi)星定位中的有關誤差及其處理措施、GPS測量中網(wǎng)的設計與實施作業(yè)；詳細介紹了GPS定位中的數(shù)據(jù)處理?！禛PS測量原理及應用》還較全面地概述了GPS定位測量技術的應用，最后對幾種常用的空間大地測量技術作了簡要介紹。
《GPS測量原理及應用》可作為高等院校測繪類本科生或相關專業(yè)研究生教材，也可作為測繪專業(yè)的科技人員和從事定位與導航工作的科技人員及高等院校相關專業(yè)師生的參考書。

書籍目錄

序
前言
第一章 GPS衛(wèi)星定位測量基礎
 1.1 GPS定位系統(tǒng)概述
 1.2 GPS定位系統(tǒng)的坐標系
 1.3 GPS定位的時間系統(tǒng)
 1.4 人造地球衛(wèi)星的正常軌道運動
 1.5 人造地球衛(wèi)星的受攝運動
第二章 GPS衛(wèi)星信號及其測量原理
 2.1 GPS衛(wèi)星的測距碼信正中下懷與偽距測量原理
 2.2 GPS衛(wèi)星的導航電文
 2.3 GPS衛(wèi)星星歷
 2.4 GPS衛(wèi)星的載波信號與相位測量原理
 2.5 美國政府關于GPS衛(wèi)星信號的限制使用政策
 2.6 GPS信號接收機
第三章 GPS靜態(tài)定位原理
 3.1 GPS定位方法分類及其誤差源
 3.2 靜態(tài)絕對定位原理
 3.3 靜態(tài)相對定位原理
 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)相對定位
第四章 GPS動態(tài)定位原理
 4.1 GPS動態(tài)絕對定位原理
 4.2 GPS動態(tài)相對定位與差分GPS
 4.3 差分GPS定位原理
 4.4 載波相位差分原理
 4.5 動態(tài)相對定位中的坐標轉換
 4.6 廣域差分GPS
第五章 GPS控制網(wǎng)的設計與外業(yè)工作
 5.1 GPS網(wǎng)的構網(wǎng)特點與網(wǎng)形設計一般原則
 5.2 GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設計
 5.3 GPS網(wǎng)的可靠性設計
 5.4 GPS測量的外業(yè)工作
 5.5 GPS基線向量解算與網(wǎng)平差概述
 5.6 GPS觀測成果檢驗與技術總結
第六章 GPS定位測量數(shù)據(jù)處理
 6.1 概述
 6.2 國家坐標系與地方獨立坐標系
 6.3 GPS定位測量中的坐標轉換
 6.4 GPS網(wǎng)的三維平差
 6.5 GPS基線向量網(wǎng)的二維平差
 6.6 GPS高程
第七章 GPS定位測量技術應用
 7.1 GPS在大地測量與地球動力學研究中的應用
 7.2 GPS在災害監(jiān)測與預報中的應用
 7.3 GPS在工程測量以及攝影測量與遙感的應用
 7.4 GPS定位技術的其他應用
第八章 現(xiàn)代全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)發(fā)展
 8.1 全球導笐一星系統(tǒng)概述
 8.2 俄羅斯衛(wèi)星導航系統(tǒng)
 8.3 歐洲衛(wèi)星導航系統(tǒng)
 8.4 北斗雙星導航定位系統(tǒng)
 8.5 GPS現(xiàn)代化的構架與作用
 8.6 空間大地測量新技術簡介
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   由各種構網(wǎng)方式可以看出，在GPS作業(yè)前，應設計出一種比較實用的既能滿足一定精度和可靠性要求、又有較高經濟指標的布網(wǎng)作業(yè)計劃，這就是GPS網(wǎng)的優(yōu)化設計問題，本章將就此問題給予專門討論，在此僅給出網(wǎng)形設計的一般原則： 1）GPS網(wǎng)中不應存在自由基線。所謂自由基線是指不構成閉合圖形的基線，由于自由基線不具備發(fā)現(xiàn)粗差的能力，因而必須避免出現(xiàn)，也就是GPS網(wǎng)一般應通過獨立基線構成閉合圖形。 2）GPS網(wǎng)中的閉合條件中基線數(shù)不可過多。網(wǎng)中各點最好有3條或更多基線分支，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)應以“每個點至少獨立設站觀測兩次”的原則布網(wǎng)。這樣不同接收機數(shù)測量構成的網(wǎng)之精度和可靠性指標比較接近。 4）為了實現(xiàn)GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)之間的坐標轉換，GPS網(wǎng)至少應與地面網(wǎng)有2個重合點。研究和實踐表明，應有3～5個精度較高、分布均勻的地面點作為GPS網(wǎng)的一部分，以便GPS成果較好地轉換至地面網(wǎng)中。同時，還應與相當數(shù)量的地面水準點重合，以提供大地水準面的研究資料，實現(xiàn)GPS大地高向正常高的轉換。 5）為了便于觀測，GPS點應選擇在交通便利、視野開闊、容易到達的地方。盡管GPS網(wǎng)的觀測不需要考慮通視的問題，但是為了便于用經典方法擴展，至少應與網(wǎng)中另一點通視。 5.2 GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設計 控制網(wǎng)的優(yōu)化設計，是在限定精度、可靠性和費用等質量標準下，尋求網(wǎng)設計的最佳極值。經典控制網(wǎng)優(yōu)化設計包括零類設計（基準問題）、一類設計（圖形問題）、二類設計（觀測權問題）、三類設計（加密問題）。 與經典控制網(wǎng)相似，GPS網(wǎng)的設計也存在優(yōu)化的問題。但是，由于GPS測量無論是在測量方式上，還是在構網(wǎng)方式上均完全不同于經典控制測量，因而其優(yōu)化設計的內容也不同于經典優(yōu)化設計。 5.2.1 GPS測量的特點以及優(yōu)化設計的內容 1.GPS測量的特點 GPS相對定位測量是若干臺GPS接收機同時對天空衛(wèi)星進行觀測，從而獲得接收機間的基線向量。因此，各點之間不需通視。另外，在GPS測量中，當整周模糊度確定之后，觀測量的權不再隨觀測時間增長而顯著提高，所以，經典控制網(wǎng)觀測權的優(yōu)化設計在GPS測量中已不再具有顯著的意義。 GPS網(wǎng)是一種非層次結構，可一次擴展到所需的密度。網(wǎng)的精度不受網(wǎng)點所構成的幾何圖形的影響，即其精度與網(wǎng)中各點的坐標及邊與邊之間的角度無關，而只與網(wǎng)中各點所發(fā)出的基線數(shù)目及基線的權陣有關，這可以從GPS網(wǎng)的平差數(shù)學模型中看出。因此，經典控制網(wǎng)的一類優(yōu)化設計（網(wǎng)的幾何圖形設計）在GPS網(wǎng)中成為網(wǎng)形結構設計。

編輯推薦

《GPS測量原理及應用(21世紀高等院校教材)》由張勤、李家權等編著，全書共8章，內容包括：GPS衛(wèi)星定位測量基礎，GPS衛(wèi)星信號及其測量原理，GPS靜態(tài)與動態(tài)定位原理，G：PS控制網(wǎng)的設計與外業(yè)工作，GPS網(wǎng)平差與數(shù)據(jù)處理方法，GPS定位技術的應用和現(xiàn)代全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)發(fā)展等。同時，為使讀者對空間定位技術有一個全面的了解，本書還介紹了除美國GPS全球定位系統(tǒng)以外的俄羅斯GLONASS系統(tǒng)、歐洲Galileo系統(tǒng)和我國的北斗雙星定位系統(tǒng)的組成特點和原理，以及GPS現(xiàn)代化的內涵與作用，最后本書還對其他幾種空間大地測量技術作了簡要介紹，如甚長基線干涉測量(VLBI)、衛(wèi)星激光測距(SLR)、合成孔徑雷達干涉測量(INSAR)和衛(wèi)星測高等，可作為高等院校測繪類本科生或相關專業(yè)研究生教材，也可作為測繪專業(yè)的科技人員和從事定位與導航工作的科技人員及高等院校相關專業(yè)師生的參考書。

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