工业测量系统之GPS测量系统简析

利用全球定位系统进行定位测量的技术和方法。全球定位系统是导航卫星测时和测距/全球定位系统 (Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System，NAVSTAR/GPS，通常简写为GPS)的简称，是美国国防部主持开发的第二代卫星导航定位系统。这种测量技术和方法已经在大地测量、工业测量、地籍测量、航空摄影测量、城市规划、地壳形变监测与地震预报、地球动力学研究等领域显示出良好的应用潜力。

基本定位测量方法 GPS卫星定位测量的基本定位方法有静态定位和动态定位，单点定位和相对定位之分。按基本定位测量的原理论，则有伪距法定位、载波相位测量定位和射电干涉测量定位等几种。

如果待定点相对于周围的固定点没有可察觉到的运动，或者其运动极其缓慢以致在一次观测期间(一般为几个小时至几天)无法被觉察到，因而在进行观测资料处理时待定点的位置可以认为是固定不动的，则确定这些待定点位置的测量称为静态定位。监测地壳形变、测量地表沉陷、监测地球板块运动等属于这种定位。反之，如果在一次观测期间待定点相对于周围固定点有可察觉到的运动，或者显著的运动，则确定这些待定点位置的测量称为动态定位。静态定位能够通过大量的重复观测来提高定位精度，是精密定位的基本作业模式。

独立确定待定点在WGS-84坐标系中的绝对位置的方法称为单点定位或绝对定位。单点定位的优点是只需使用一台接收机即可独立定位，外业观测、数据处理也较简便，缺点是定位精度较低。这种定位模式在地质矿产勘测、河海浮标定位、导航及低精度测量中应用广泛。相对定位是使用若干台接收机同步跟踪、观测几颗相同的GPS卫星信号，以确定接收机站之间的相对位置的定位方法。由于各同步观测值中存在的许多误差相同或大体相同 (特别是当测站间的距离较短时)，因而这些误差可得以消除或减弱，使定位精度很高。相对定位需要使用至少两台接收机进行同步观测，必须已知其中某点的坐标值。这种定位模式既可用于静态定位，也可用于动态定位。

测地型GPS接收机大都选用相对定位的作业模式。常用的作业方法有：静态相对定位、准动态相对定位、快速静态相对定位、动态相对定位等。静态相对定位法的特点是，基线边往往构成闭合图形，以便于成果检核和进行GPS网平差，因而精度高，适宜于建立各级大地控制网、工程网和变形监测网，进行岛屿-陆地联测及海上精密定位等。准动态相对定位又称停行(Stop/go)动态测量，测量方法是，在测区中选择一基准站，该站上的接收机连续跟踪、观测可见卫星，其他接收机分别在待测点上流动观测。这种作业方法适宜于在开阔地区进行加密测量、工程定位、线路测量及细部测量等。动态相对定位又称差分动态定位。该法是在一基准点上安置一台接收机，连续跟踪所有可见卫星，另一台接收机安置在运动的载体上，在出发点上按快速静态相对定位法观测卫星若干分钟，然后接收机随载体在运动过程中按预定的时间间隔自动观测. 实现载体的连续定位。定位精度可达1～2cm。