论文总字数：16102字

摘 要

近年来，随着GPS技术的广泛运用，利用GPS进行测量已经成为了一种广泛应用的测量方案，所以GPS的测量精度也变得非常重要。因此,卫星测量在短距离测量中能够达到什么样的精度成为了我们所要关注的问题。

本文主要是通过全站仪和静态GPS接收机进行短距离距离测量，然后再将GPS测量数据和全站仪的测量数据进行分析，从距离上和方位上对数据进行对比，通过对数据的分析和处理，我们可以得出结论，GPS测量在短距离测量中的精度在左右。

关键词：GPS测量 全站仪测量 短距离 精度探讨

Discuss the Accuracy of Satellite Measurements in Short Distance measurement

Abstract

In recent years, with the widely development of GPS technology, Using GPS to measure have become a widely used measurement, the measurement accuracy of GPS has become very important. Therefore, what the satellite measurements in short distance measurement accuracy can achieve has become an issue of concern.

This article is mainly carried out by Total Station and GPS receiver to short distance measurement, then we analyzed GPS receiver data and Total Station data in short distance measurement. Through the analysis and processing of the data, we can conclude that GPS measurement precision in short distance measurement is about.

Key words: GPS measurement; total station measurement; short distance; accuracy analysis

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 GPS的概述 1

1.1.1 GPS的定义 1

1.1.2 GPS的组成部分 1

1.1.3 GPS技术的进展 2

1.2 GPS测量的特点 3

1.3 GPS测量分类 4

1.4 研究短边测量的目的和意义 5

第二章 测量方案 6

2.1 静态GPS测量 6

2.2 全站仪测距 7

2.2.1 检验棱镜常数 7

2.2.2 全站仪作业步骤 8

第三章 GPS测量数据处理 9

3.1 软件介绍 9

3.2 数据预处理 9

3.3 GPS静态测量数据处理 9

第四章GPS测量的精度分析 13

4.1 GPS测量的检核 13

4.1.1 GPS测量的内部检核 13

4.1.2 GPS测量的外部检核 14

4.2 GPS在短距离测量中的精度分析 14

4.2.1 GPS在短距离测量中的方位精度探讨 15

4.2.2 架设仪器时的对中误差 16

4.2.3 GPS方位测量的综合中误差 16

4.3 全站仪与GPS距离测量精度对比 17

4.3.1 全站仪边长测量 17

4.3.2 GPS 基线边长测量 18

第五章 总结与展望 19

参考文献 20

致谢 22

第一章 绪论

GPS的概述

GPS的定义

通过使用GPS进行卫星定位，在全球范围内进行实时地定位和导航的系统称为全球定位系统。GPS系统是一种具有全天候、全时段、全方位、高精度的卫星导航系统^{[4 17]}，利用GPS进行测量作业时,通常我们的测量工作比较简单,不会受到物理、地理等其他因素的影响^[2]。最重要的是，GPS测量的精度相对于全站仪、经纬仪和水平仪等其他仪器的测量精度更高。它极大地提高了社会生产力的发展水平，不断推动着社会的进步。

GPS的组成部分^[16]

(1)GPS的空间部分

GPS的卫星星座是由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，这些卫星分别分布在6个平面轨道上，并且各个轨道面的夹角都为60度^[27]，卫星的高度都是20200km，运行周期为12h，在地球表面上的任何一点上，任何时刻，只要高度角在15度左右，基本都可以观测到6颗卫星^[15]。

(2)GPS的地面控制系统^[15]

主控站主要是通过利用监测站监测所得到的数据来计算出相关的运行参数，然后通过一定的途径将的算得出的解算传输到所需的卫星当中，另外值得一提的是主控站还可以卫星的工作状况是否稳定。

监测站的主要适用于监测运动中的卫星轨迹，从而收集卫星的运动数据，采集到的相关数据及时传输到主控站。

注入站适用于把主控站发出来的相关的电子信息传输到卫星里。

(3)GPS的用户设备部分^[15]

GPS通过自身的信号接收机来监测到需要测量的卫星的信号，然后通过监测卫星信号来观测卫星的运行轨道，从而对监测到卫星的信号进行数据的处理。然后再通过电脑和相关的GPS数据解算软件，最后对基线进行相关的处理，运用平差的方法，就可以求出各个基准点的三维坐标以及相关的误差精度。

1.1.3 GPS技术的进展

随着科技的不断发展，世界上有很多的国家都建立了自己的卫星系统，同时，伴随着各个发达国家GPS系统的建立^[29]，GPS也逐渐开始被英文GNSS所取代。GPS系统也已经成为了我们生活中不可缺少的一部分。

当今世界，随着全球定位系统技术的不断进步，GPS技术已经是一种潮流技术，很多软件和技术当中都可以见到GPS系统的身影，可以说GPS不仅方便了我们的生活，而且GPS还促进了全世界经济的发展。国内，GPS技术也开始被积极地开发和研究，其中尤以南方测绘、中海达以及华测最为出名，这些公司都开始不断的引进世界上最先进的技术，这些公司都开始向天宝公司学习，引进他们公司的先进技术^[24]。

如今，国内的GPS技术已进可以说相当的成熟了，首先在如今在国内的测量行业中，中海的、南方测绘以及华测等公司已经成为了这个行业的领军人物，中海达公司推出的V系以及苏州一光推出的GPS接收机都已经在测绘行业被广泛的应用，而且可以说，中海达等公司的GPS接收机的存储设备也是在世界上名列前茅的，技术人员在测量完成之后，可以快速地读取测量得到的数据。可以说在测量行业中，GPS也已经成为了必不可少的一部分。

在2010年左右，华测成功地研制出了我们中国人自己的GPS主板，这是我国在GPS技术上跨出的一大步，也意味着中国GPS技术发展的巨大成功。我国再也不用从国外其他国家引进GPS主板，而且国内GPS主板的研制成功，对我国的“北斗”导航系统具有巨大的意义。

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