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GPS定位监控在国民经济建设中的应用

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详细说明
1、GPS导航定位以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等特点著称。

    1.1 定位精度高

    应用实践已经证明,GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6,100-500KM可达10-7, 1000KM可达10-9

    。在300-1500m工程精密定位中,1小时以上观测的解其平面其平面 位置误差小于1mm,与ME-5000电磁波

    测距仪测定得边长比较,其边长较差为0.5mm 校差中误差为0.3mm。

    1.2 观测时间短

    随着GPS系统的不断完善,软件的不断更新,目前,20KM以内相对静态定位,仅需15-20 分钟;快速

    静态相对定位测量时,当每个流动站与基准站相距在15KM以内时,流动站观 测时间只需1-2分钟,然后可

    随时定位,每站观测只需几秒钟。

    1.3 测站间无须通视

    GPS测量不要求测站之间互相通视,只需测站上空开阔即可,因此可节省大量的造标费用。 由于无需

    点间通视,点位位置可根据需要,可稀可密,使选点工作甚为灵活,也可省去 经典大地网中的传算点、

    过渡点的测量工作。

    1.4 可提供三维坐标

    经典大地测量将平面与高程采用不同方法分别施测。GPS可同时测定测站点的三维坐标。

    目前GPS水准可满足四等水准测量的精度。

    1.5 操作简便

    随着GPS接收机不断改进,自动化程度越来越高,有的已达"傻瓜化"的程度;接收机的体积 越来越小

    ,重量越来越轻,极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度。 使野外工作变得轻松愉快。

    1.6 全天候作业

    目前GPS观测可在一天24小时内的任何时间进行不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候的影响。

    1.7 功能多、应用广

    GPS系统不仅可用于测量、导航,还可用于测速、测时。测速的精度可达0。1M/S,测时 的精度可达

    几十毫微秒。其应用领域不断扩大。

    2、GPS系统的应用前景

    当初,设计GPS系统的主要目的是用于导航,收集情报等军事目的。但是,后来的应用开发

    表明,GPS系统不仅能够达到上述目的,而且用GPS卫星发来的导航定位信号能够进行 厘米级甚至毫米级

    精度的静态相对定位,米级至亚米级精度的动态定位,亚米级至厘米级 精度的速度测量和毫微秒级精度

    的时间测量。因此,GPS系统展现了极其广阔的应用前景。

    2.1 GPS系统用途广泛

    用GPS信号可以进行海、空和陆地的导航,导弹的制导,大地测量和工程测量的精密定位, 时间的传

    递和速度的测量等。对于测绘领域,GPS卫星定位技术已经用于建立高精度的 全国性的大地测量控制网,

    测定全球性的地球动态参数;用于建立陆地海洋大地测量基准, 进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测

    绘;用于监测地球板块运动状态和地壳形变;用于工程测量,成为建立城市与工程控制网的主要手段。用

    于测定航空航天摄影瞬间的 相机位置,实现仅有少量地面控制或无地面控制的航测快速成图,导致地理

    信息系统、全球 环境遥感监测的技术革命。

    2.2 多元化空间资源环境的出现

    目前,GPS,GLONASS。INMARSAT等系统都具备了导航定位功能,形成了多元化的空间资源环境。 这

    一多元化的空间资源环境,促使国际民间形成了一个共同的策略,即一方面对现有系统 充分利用,一方

    面积极筹建民间GNSS系统,待到2010年前后,GNSS纯民间系统建成,全球 将形成GPS/GLONASS/GNSS三足

    鼎立之势,才能从根本上摆脱对单一系统的依赖,形成国际共有、 国际共享的安全资源环境。世界才可

    进入将卫星导航作为单一导航手段的应用境界。 国际民间的这一策略,反过来有影响和迫使美国对

    其GPS使用政策作出更开放的调整。 总之,由于多元化空间资源环境的确立,给GPS的发展应用创造了一

    个前所未有的良好 的国际环境。

    2.3 发展GPS产业

    今后GPS将像目前汽车、无线电通信等一样形成产业化。美国已将广域增强系统WAAS( 即将广域差分

    系统中的发送修正数据链转为地球同步卫星发送,使地球同步卫星也具有 C/A码功能,形成广域GPS增强

    系统)计划发展成国际标准。我国目前也有一些单位生产 车载GPS系统。为发展我国的GPS产业,武汉已

    经成立中国GPS工程中心。

    2.4 GPS 的应用将进入人们的日常生活

    GPS 信号接收机在人们生活中的应用,是一个难以用数字预测的广阔天地,手表式的GPS 接收机,将

    成为旅游者的忠实导游。尽管目前大多数人还不知道什麽是GPS,但有人预言, GPS将改变我们的生活方

    式。今后,所有运载器,都将依赖于GPS。GPS就象移动电话、传真机、 计算机互联网对我们生活的影响

    一样,人们日常生活将离不开它。 3. 我国的GPS定位技术应用和发展情况

    新中国成立后,我国的航天科技事业在自力更生、艰苦创业的征途上,逐步建立和发展, 跻身于世界先

    进水平的行列,成为世界空间强国之一。从1970年4月把颗人造卫星 送入轨道以来,我国已成功地发

    射了三十多颗不同类型的人造卫星,为空间大地测量 工作的开展创造了有利条件。

    70年代后期,有关单位在从事多年理论研究的同时,引进并试制成功了各种人造卫星观测仪器。 其

    中有人卫摄影仪、卫星激光测距仪和多普勒接收机。根据多年的观测实践,完成了全国天文大地网的 整

    体平差,建立了1980年国家大地坐标系,进行了南海群岛的联测。

    80年代初,我国一些院校和科研单位已开始研究GPS技术。十多年来,我国的测绘工作者 在GPS定位

    基础理论研究和应用开发方面作了大量工作。

    80年代中期,我国引进GPS接收机,并应用于各个领域。同时着手研究建立我国自己的 卫星导航系统

    。至今十多年来,据有关人士估计,目前我国的GPS接收机拥有量约在 4万台左右,其中测量类约500-700

    台,航空类约几百台,航海类约3万多台,车载类数千台。 而且以每年两万台的速度增加。足以说明GPS

    技术在我国各行业中应用的广泛性。

    在大地测量方面,利用GPS技术开展国际联测,建立全球性大地控制网,提供高精度的地心坐标,测

    定和精华 大地水准面。组织各部门(10多个单位,30多台GPS双频接收机)参加革命992年全国GPS定位

    大会战。经过数据处理,GPS网点地心坐标精度优于0。2M,点间位置精度优于10-8。在我国 建成了平均

    边长约定100KM的GPS A级网,提供了亚米级精度地心坐标基准。此后,在A级网的基础 上,我国又布设了

    边长为此30-100KM的B级网,全国约法三章2500个点。A、B级GPS网点 都联厕了几何水准。这样,就为我

    国各部门的测绘工作,建立各级测量控制网,提供了高精度 的平面和高程三维基准。我国已完成西沙、

    南沙群岛各岛屿与大陆的GPS联测,使海岛与全国 大地网联成一整体。

    在工程测量方面,应用GPS静态相对定位技术,布设精密工程控制网,用于城市和矿区油田地面沉降

    监测、 大坝变形监测、高层建筑变形监测、隧道贯通测量等精密工程。加密测图控制点,应用GPS实时动

    态定位 技术(简称RTK)测绘各种比例尺地形图和用于施工放样。 在航空摄影测量方面,我国测绘工作

    者也应用GPS技术进行航测外业控制测量、航摄飞行导航、机载 GPS航测等航测成图的各个阶段。

    在地球动力学方面,GPS技术用于全球板块运动监测和区域板块运动监测。我国已开始用兵GPS技术

    监测南极洲板块运动、青藏高原地壳运动、四川鲜水河地壳断裂运动,建立了中国地壳形变观测网、 三

    峡库区形变观测网、首都圈GPS形变监测网等。

    GPS技术已经用于海洋测量、水下地形测绘。

    我国的《全球定位系统(GPS)测量规范》己于1992年10月1日起实施。

    此外,在军事部门、交通部门、邮电部门、地矿、煤矿、石油、建筑以及农业、气象、土地管理、

    金融、公安等部门和行业,在航空航天、测时授时、物理探矿、姿态测定等领域,也都开展了GPS技术的

    研究和应用。

    在静态定位和动态定位应用技术及定位误差方面作了深入的研究,研制开发了GPS静态定位和高动态

    高精度 定位软件以及精密定轨软件。在理论研究与应用开发的同时,培养和造就了一大批技术人才和产

    业队伍。 近几年,我国已建成了北京、武汉、上海、西安、拉萨、乌鲁木齐等性的GPS站,进行

    对GPS 卫星的精密定轨,为高精度的GPS定位测量提供观测数据和精密星历服务,致力于我国自主的广域

    差 分GPS(WADGPS)方案的建立,参与全球导航卫星系统(GNSS)和GPS增强系统(WAAS) 的筹建。同时

    ,我国已着手建立自己的卫星导航系统(双星定位系统),能够生产导航 型GPS接收机。GPS技术的应用

    正向更深层次发展。

    为了适应GPS技术的应用与发展,1995年成立了中国GPS协会,协会下设四个专业委员会, 希望通过

    广泛的交流与合作,发展我国的GPS应用技术。
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