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土木工程测量(电子教材) 土木工程测量(电子教材) 普通高等院校土木工程专业新编系列教材中国土木工程学会教育工作委员会审定全球定位系统( GPS )测量 概述?什么是 GPS ? GPS 的英文全称是: ? Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System 简称 GPS ,有时也被称作 NAVSTAR GPS 。?根据 Wooden 1985 年所给出的定义: NAVSTAR 全球定位系统( GPS )是一个空基全天侯导航系统,它由美国国防部开发,用以满足军方在地面或近地空间内获取在一个通用参照系中的位置、速度和时间信息的要求。?应用 GPS 定位技术建立的控制网称为 GPS 控制网。?按国家标准《全球定位系统( GPS )测量规范》,将 GPS 控制网按精度分为 AA 、A、B、C、D、E六级? AA 级主要用于全球性的地球动力学研究、地壳变形测量和精密定轨; ? A级主要用于区域性的地球;动力学研究和地壳变形测量; ? B 级主要用于局部变形监测和各种精密工程测量; ? C 级主要用于大暍中城市及工程测量的基本控制网; ? D 、E级主要用于中暍小城市棳城镇及测图暍土木工程施工等的控制测量。 全球定位系统( GPS )的组成? GPS 的系统组成? GPS 系统由三部分组成: (1) 空间卫星部分( GPS 卫星星座) (2) 地面监控部分(3) 用户设备部分 空间星座部分? GPS 的空间部分的组成(1) GPS 卫星星座?6个轨道面?平均轨道高度 20200km ?轨道倾角 55 ??周期 11h 58min (顾及地球自转,地球-卫星的几何关系每天提前 4 min 重复一次) ?设计星座: 21+3 。21颗正式的工作卫星+3颗活动的备用卫星。?保证在每天 24小时的任何时刻,在高度角 15?以上,能够同时观测到 4颗以上卫星。?当前星座: 31颗。(2)GPS 卫星及功能?主要设备: ?太阳能电池板?原子钟( 2台铯钟、 2台铷钟) ?信号生成与发射装置?作用: ?接收、存储导航电文?生成用于导航定位的信号(测距码、载波) ?发送用于导航定位的信号(采用双相调制法调制在载波上的测距码和导航电文) ?接受地面指令,进行相应操作?其他特殊用途,如通讯、监测核暴等。(3)GPS 卫星信号的组成?GPS 卫星向地面发射的信号是经过两次调制的组合信息,包括: ①载波②测距码( C/A 码和 P码) ③数据码( D码,导航电文) ?时钟基本频率为 。?使用 L 波段的两种载波: L1载波和 L2载波。?卫星的测距码和数据码采用调相技术调制到载波上。