gps原理及应用试题

gps原理及应用试题（通用7篇）

gps原理及应用试题 篇1

《gps原理及应用》

1、gps定位技术相对于其他定位技术的特点：（1）观测站之间无需通视（2）定位精度高（3）观测时间短（4）提供三维坐标（5）操作简便（6）全天候作业

2、简述gps定位系统的构成，并说明各部分的作用：由三部分组成:空间部分—GPS星座(GPS星座是由24颗卫星组成的星座，其中21颗是工作卫星，3颗是备份卫星);地面控制部分—地面监控系统;用户设备部分—GPS 信号接收机。GPS的空间部分是由24 颗工作卫星组成,它位于距地表20 200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗),轨道倾角为55°。此外,还有4 颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。地面控制部分由一个主控站,5 个全球监测站和3 个地面控制站组成。用户设备部分即GPS 信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。

3、Wgs-84坐标是如何构建的：一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向BIH（国际时间）1984.O定义的协议地球极（CTP)方向，X轴指向BIH 1984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系统。

GPS广播星历是以WGS-84坐标系为根据的

4、水准面：静止的水面称为水准面，水准面是受地球表面重力场影响而形成的，是一个处处与重力方向垂直的连续曲面，因此是一个重力场的等位面。设想一个静止的海水面扩展到陆地部分。这样，地球的表面就形成了一个较地球自然表面规则而光滑的曲面，这个曲面被称为水准面。

大地水准面：一个与静止的平均海水面重合并延伸到大陆内部的包围整个地球的封闭的重力位水准面。

高程：的是某点沿铅垂线方向到绝对基面的距离，称绝对高程。简称高程。某点沿铅垂线方向到某假定水准基面的距离，称假定高程。原子时：原子时：ATI（inernational atomic time），以物质的原子内部发射的电磁振荡频率为基准的时间计量系统[1]。原子时的初始历元规定为 1958年1月1日世界时0时，秒长定义为铯-133 原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9192631770周所持续的时间。这是一种均匀的时间计量系统。由于世界时存在不均匀性和历书时的测定精度低，1967年起，原子时已取代历书时作为基本时间计量系统。

Gps时：GPS时钟也是基于最新型GPS高精度定位授时模块开发的基础型授时应用产品。能够按照用户需求输出符合规约的时间信息格式，从而完成同步授时服务。其主要原理是通过GPS或其他卫星导航系统的信号驯服晶振，从而实现高精度的频率和时间信号输出，是目前达到纳秒级授时精度和稳定度在1E12量级频率输出的最有效方式。

5、参心坐标系和地心坐标系的区别：

参心坐标系

reference-ellipsoid-centric coordinate system

是以参考椭球的几何中心为原点的大地坐标系。通常分为：参心空间直角坐标系（以x，y，z为其坐标元素）和参心大地坐标系（以B，L，H为其坐标元素）。[1]

参心坐标系是在参考椭球内建立的O-XYZ坐标系。原点O为参考椭球的几何中心，X轴与赤道面和首子午面的交线重合，向东为正。Z轴与旋转椭球的短轴重合，向北为正。Y轴与XZ平面垂直构成右手系。

“参心”意指参考椭球的中心。在测量中，为了处理观测成果和传算地面控制网的坐标，通常须选取一参考椭球面作为基本参考面，选一参考点作为大地测量的起算点（大地原点），利用大地原点的天文观测量来确定参考椭球在地球内部的位置和方向。参心大地坐标的应用十分广泛，它是经典大地测量的一种通用坐标系。根据地图投影理论，参心大地坐标系可以通过高斯投影计算转化为平面直角坐标系，为地形测量和工程测量提供控制基础。由于不同时期采用的地球椭球不同或其定位与定向不同，在我国历史上出现的参心大地坐标系主要有BJZ54（原）、GDZ80和BJZ54等三种。

地心坐标系

geocentric coordinate system

以地球质心为原点建立的空间直角坐标系，或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。

以地球质心(总椭球的几何中心)为原点的大地坐标系。通常分为地心空间直角坐标系(以x，y，z为其坐标元素)和地心大地坐标系(以B，L，H为其坐标元素)。

地心坐标系是在大地体内建立的O-XYZ坐标系。原点O设在大地体的质量中心，用相互垂直的X，Y，Z三个轴来表示，X轴与首子午面与赤道面的交线重合，向东为正。Z轴与地球旋转轴重合，向北为正。Y轴与XZ平面垂直构成右手系。

6、广播星历 ：卫星发播的预报一定时间内卫星轨道信息的电文信息。

精密星历：供卫星精密定位所使用的卫星轨道信息。

区别是，前者是预报星历，后者是后处理星历

7、载波相位测量的原理：载波信号量测精度优于波长的1/100，载波波长（L1=19cm, L2=24cm）比C/A码波长(C/A=293m)短得多，所以GPS测量采用载波相位观测值可以获得比伪距（C/A码或P码）定位高得多的成果精度。

伪距测量的原理：GPS接收机对测距码的量测就可得到卫星到接收机的距离，由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差，故称为伪距。对C/A码测得的伪距称为C/A码伪距，精度约为20米左右，对P码测得的伪距称为P码伪距，精度约为2米左右。

8、绝对定位又称为单点定位，这是一种采用一台接收机进行定位的模式，它所确定的是接收机天线的绝对坐标。这种定位模式的特点是作业方式简单，可以单机作业。绝对定位一般用于导航和精度要求不高的应用中。相对定位又称为差分定位，这种定位模式采用两台以上的接收机，同时对一组相同的卫星进行观测，以确定接收机天线间的相互位置关系。

接收设备安置在运动的载体上的定位成为动态定位

9、Gps定位原理：GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。

10、Gps误差来源有哪些：（1）与GPS卫星有关的因素（2）与传播路径有关的因素（3）接收机有关的因素（4）GPS控制部分人为或计算机造成的影响，数据处理软件的影响，固体潮、极潮和海水负荷的影响，相对论效应。

11、Gps控制网布点原则：（1）周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角不宜超过15度；（2）远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200m；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不小于50m；（3）附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物等）；（4）交通方便，并有利于其他测量手段扩展和联测；（5）地面基础稳定，易于点的保存；（6）AA、A、B级GPS点，应选在能长期保存的地点；（7）充分利用符合要求的旧有控制点；（8）选站时应尽可能使测站附近的小环境（地形，地貌，植被等）与周围的大环境保持一致，以减少气象元素的代表性误差。

12、基线：三角测量中推算三角锁、网起算边长所依据的基本长度边。

观测时段：测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段，简称时段。

同步观测：两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。同步观测环：三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环，简称同步环。独立观测环：由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环，简称独立环。

异步观测环：在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测基线向量，则该多边形环路叫异步观测环，简称异步环。独立基线：对于N台GPS接收机的同步观测环，有J条同步观测基线，其中独立基线数为N-1。

非独立基线：除独立基线外的其它基线叫非独立基线，总基线数与独立基线之差即为非独立基线数。

13、同步网之间的连接方式有哪些？

对于由N台GPS接收机构成的同步图形中一个时断包含的GPS基线数为：

但其中仅有N-1条是独立的GPS边，其余为非独立边。当接收机数N=2～5时所构成的同步图形

当同步观测的GPS接收机数N≥3时，同步闭合环的最少数应为：

14、Gps网形设计原则：（1）GPS网中不应存在自由基线。所谓自由基线是指不构成闭合图形的基线，由于自由基线不具备发现粗差的能力，因而必须避免出现，也就是GPS网一般应通过独立基线构成闭合图形。（2）GPS网中的闭合条件中基线数不可过多。网中各点最好有三条或更多基线分支，以保证检核条件，提高网的可靠性，使网中的精度、可靠性较均匀。（3）GPS网应以“每个点至少独立设站观测两次”的原则布网。这样不同接收 机数测量构成的网之精度和可靠性指标比较接近。（4）为了实现GPS网与地面网之间的坐标转换GPS网至少应与地面网有2个重合点。

15、数据预处理的目的：对原始数据进行编辑、加工、整理、分流并产生各种专用信息文件，为进一步平差计算做准备。

Gps测量定位技术设计及技术总结包括那些内容？

在gps测量工作完成后，应按要求编写技术总结报告，其具体内容包括外业和内业两大部分。外业技术总结内容

测区范围与位置，自然地理条件，气候特点，交通及电信、电源等情况

任务来源，测区已有测量情况，项目名称，施测目的和基本精度要求；

施测单位，施测起讫时间，技术依据，作业人员情况； 接收设备作业仪器类型与数量、精度、检验情况； 点位观测质量评价，埋石与重合点情况； 观测方法要点与补测、重测情况； 外业观测数据质量分析与野外数据检验情况 内业技术总结内容：

数据处理方案、所采用的软件、所采用的星历、起算数据、坐标系统，以及无约束、约束平差情况。误差检验及相关参数与平差结果的精度估计等。

上交成果中尚存在的问题和需要说明的其他问题、建议或改进意见 综合附表与附图

16、GPS数据预处理的目的是：①对数据进行平滑滤波检验，剔除粗差；②统一数据文件格式并将各类数据文件加工成标准化文件（如GPS卫星轨道方程的标准化，卫星时钟钟差标准化，观测值文件标准化等）；③找出整周跳变点并修复观测值(整周跳变的修复见5.3.3)；④对观测值进行各种模型改正。

17、Gps基线向量网平差有哪些类型：三维无约束平差法，二维约束平差，三维联合平差，二维联合平差

18、Gps信号接收机分类：按工作原理分为，码相关型接收机，平方型接收机，混合型接收机。按接收机用途分为：导航型接收机，测量型接收机，授时型接收机。按接收机接收的载波频率分为，单频接收机，双频接收机。按接收机的通道数分为，多通道接收机，序贯通道接收机，多路复用通道接收机

19、Gps信号接收机的工作原理：当GPS卫星在用户视界升起时，接收机能够捕获到按一不定期卫星高度截止角所选择的待测卫星，并能够跟踪这些卫星的运行；对所接收到的GPS信号，具有变换、放大和处理的功能，以便测量出GPS信号从卫星到接收天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。

gps原理及应用试题 篇2

1 RTK测量原理

RTK(Real Time Kinematic) 实时动态测量其基本原理为载波相位实时差分,因而流动站不仅要接收卫星信号,而且要接收基准站的信号,由机内处理软件进行实时差分处理,求解测站点与基准站间的基线向量,由于GPS测量结果为WGS-84坐标,而工程中通常使用的工程坐标为平面直角坐标与正常高,因而要GPS实时显示工程放样位置或实施测量点位的工程坐标时需要进行坐标转化:

(1)将已知点的平面直角坐标(x、y)根据参考椭球及投影面换算大地坐标(B、L)。

(2)将已知点的大地坐标(B、L、H)换算为同一坐标系内空间直角坐标(X、Y、Z)。

X=(N+H)cosBcosL

Y=(N+H)cosBsinL (1)

Z=[N(1-e2)+H)]sinB

式中:$\text{Ν}=\text{a}/\sqrt{1-\text{e}{}^2\sin {}^2\text{B}}$

a、e2分别是该大地坐标系对应的椭球的长半轴和第一偏心率。

(3)参数求解:不同空间直角坐标系间的换算

$\begin{array}{l}\text{X}{}_{\text{i}\text{s}}=\text{X}{}_{\text{i}\text{t}}+\text{C}{}_{\text{i}}\text{Τ}(2)\\ \text{C}{}_{\text{i}}=\left[\begin{array}{ccccccc}1& 0& 0& \text{X}{}_{\text{i}\text{t}}& 0& -\text{Ζ}{}_{\text{i}\text{t}}& \text{Y}{}_{\text{i}\text{t}}\\ 0& 1& 0& \text{Y}{}_{\text{i}\text{t}}& \text{Ζ}{}_{\text{i}\text{t}}& 0& -\text{X}{}_{\text{i}\text{t}}\\ 0& 0& 1& \text{Ζ}{}_{\text{i}\text{t}}& -\text{Y}{}_{\text{i}\text{t}}& \text{X}{}_{\text{i}\text{t}}& 0\end{array}\right]\\ \text{X}{}_{\text{i}\text{s}}=[\text{X}{}_{\text{i}\text{s}}\text{Y}{}_{\text{i}\text{s}}\text{Ζ}{}_{\text{i}\text{s}}]{}^{\text{Τ}}\\ \text{X}{}_{\text{i}\text{t}}=[\text{X}{}_{\text{i}\text{t}}\text{Y}{}_{\text{i}\text{t}}\text{Ζ}{}_{\text{i}\text{t}}]{}^{\text{Τ}}\\ \text{Τ}=[\text{Δ}\text{X}\text{Δ}\text{Y}\text{Δ}\text{Ζ}\text{k}\text{ω}{}_{\text{X}}\text{ε}{}_{\text{Y}}\text{ε}{}_{\text{Ζ}}]{}^{\text{Τ}}\text{为}\text{不}\text{同}\text{坐}\text{标}\text{系}\text{间}\text{的}\text{转}\text{换}\text{参}\text{数}。\end{array}$

从方程知道要确定七个转换参数,至少需要三个公共已知点。

(4)WGS-84坐标转化为参心坐标系的空间直角坐标(X、Y、Z)。

由式(2),根据转化参数可将WGS-84坐标转化为参心坐标系的空间直角坐标(X、Y、Z)

(5)将同一坐标系内空间直角坐标(X、Y、Z)换算为大地坐标(B、L、H)。

$\begin{array}{l}\text{B}=\text{t}\text{g}{}^{-1}\left[\frac{1}{\sqrt{\text{X}{}^2+\text{Y}{}^2}}\cdot \left(\text{Ζ}+\frac{\text{c}\cdot \text{e}{}^2\cdot \text{t}\text{g}\text{B}}{\sqrt{1+\text{e}{}^2+\text{t}\text{g}{}^2\text{B}}}\right)\right]\\ \text{L}=\text{t}\text{g}{}^{-1}(\text{Y}/\text{X})(3)\end{array}$

$\text{Η}=\frac{\sqrt{\text{X}{}^2+\text{Y}{}^2}}{\text{c}\text{o}\text{s}\text{B}}-\text{Ν}$

式中:c=a2/b、$\text{e}{}^2=\frac{\text{e}{}^2}{1-\text{e}{}^2}$、$\text{Ν}=\text{a}/\sqrt{1-\text{e}{}^2\sin {}^2\text{B}}$

(6)大地坐标(B、L、H)根据投影面转化为平面直角坐标(x、y)。

(7)正常高h的求解

由于GPS坐标转化的结果为相对于参考椭球面的大地高H,而我国采用的高程是以似大地水准面为基准的正常高h。

h=H-ξ (4)

ξ为高程异常,即似大地水准面与参考椭球面之间的差距,要求h即变成求解ξ的问题,现在求ξ有直接法和拟合法两类,直接法为根据点位信息利用地球重力场模型直接求得点位的高程异常,此为直接法。国内外已有许多不同的地球重力场模型,据此求出的高程异常值要达到GPS测定的大地高精度尚为时过早。但对于高程精度要求不高的或不可能进行水准测量的地区,利用地球重力场模型已能达到精度的工程,就可采用直接法。拟合法即已知一些测定点的水准高程,根据式(4)求得各点的高程异常,以此为已知值,用内插技术求其它点的高程异常,目前拟合法有加权平均、平面和二次曲面拟合、多面函数拟合等,各种拟合方法所需的已知点个数不同,精度也不同。

2 RTK测量注意事项

2.1 静态GPS测量时需注意的事项同样适用于GPS RTK测量

2.2 求解转换参数公共点的分布

从误差方程理论,要求解七个转换参数至少需三个已知公共点,随着公共点的个数增加,误差方程个数会增加,由最小二乘法求解出的未知数的可信度会相应增加,公共点的分布区域和分布方式将使求出的转换参数具有区域性,因而在具体应用时,最好使求解转换参数的公共点能覆盖作业区域,当转换参数应用于覆盖区域外的点时,会引起精度的降低,应引起足够的注意。

2.3 求解高程异常时已知水准点的分布

从以上拟合分析得知高程异常是通过已知点拟合模型内插计算求得,因而要使内插值更好的反应实际值,已知点的个数越多越好,且已知点最好均匀分布、覆盖作业测区范围。在诸多拟合方法中,曲面样条拟合曲面能较好地解求测区点的高程异常,且拟合随拟合点的增加对精度的影响并不显著,用适当数量的拟合点就能获得满意的结果。

2.4 现有一些RTK手簿内置软件理论缺陷

(1)参心坐标系已知点输入的高程值为正常高,求解转换参数时理论上需要的高程为大地高,虽然软件内置有高程异常模型,但前已述及要求模型精度达到大地高的精度尚需时日,因而软件的计算理论降低了转换参数的精度,如果软件设置已知点输入时增加大地高选项,会使转化参数精度更高。

(2)现在有些RTK手簿内置软件为方便用户,开发了基准站可以放在未知点上的应用程序,而软件开发商并未对基准站放在已知点和放在未知点对测量放样的点位精度有何影响作说明。用户并未分析其基准站放在未知点上的解算模型,使用时往往随便放置基准站。从上述RTK测量原理可知,RTK测量技术的根本为载波相位实时差分测量,测量结果实质为测量点与基准站间的基线向量,由基准站坐标及基线向量可求得测点坐标,如果基准站放在未知点上,由测量已知点输入已知坐标进行校正,其原理实质为通过测量点已知坐标求得基准站坐标,再由此求得坐标计算其他测点坐标,由误差传播理论可知,所有测点坐标均含有校正点的测量误差,如果进行点校正时,测量出现某种不可知的原因而导致该次测量中含有粗差,那么基于此基准站而作的所有测量结果中均含有粗差,会给测量工程带来很大损失。

2.5 基准站的选择

基准站应选在地势开阔和植被良好的地域,除保证能连续跟踪与流动站的共视卫星外,还要保证与流动站的无线通讯,因而基准站最好选在动态测区的中心,且要注意尽量减少多路径效应的影响。

2.6 RTK应用于山区作业尚需慎重

现在RTK软件中都是通过拟合曲面求解高程异常,对于地势平坦、高程异常值变化不大的地区,结果误差较小,但对于地势起伏较大、高程异常值变化大的地区,结果误差会很大。应注意控制拟合点的分布区域并适当增加拟合点的数量。

3 网络RTK

以上对GPS RTK测量的基本原理及测量的注意事项作了简要阐述,不难看出,RTK技术虽然是GPS应用的一个飞越,极大的拓展了GPS的使用空间,使GPS从只能做平面控制测量的局面中摆脱出来,而开始广泛应用于工程测量,但RTK技术有着一定局限性,主要表现为:用户需要架设本地的参考站,使流动站和参考站距离受到限制(<15km)。网络RTK技术解决了上述局限。网络RTK系统是集Internet技术、无线通讯技术、计算机网络管理和GPS定位技术于一身的系统,网络RTK系统包括3个部分:控制中心、固定站和用户部分。控制中心(Control center)为整个系统的核心,它即是通讯控制中心,也是数据处理中心。它通过通讯线(光缆,ISDN,电话线)与所有的固定参考站通讯;通过无线网络(GSM,CDMA,GPRS...)与移动用户通讯。由计算机实时控制整个系统的运行。

固定站: 固定参考站是固定的GPS接收系统,分布在整个网络中,一个网络RTK网络可包括无数个站,但最少要3个站,站与站之间的距离可达70km,固定站与控制中心之间有通讯线相连,数据实时的传送到控制中心。

用户部分: 用户部分就是用户的接收机,接收机通过无线网络将自己初始位置发给控制中心,并接收中心的差分信号,生成厘米级的位置信息。

网络RTK网络中,各固定参考站将所有的原始数据通过数据通讯线发给控制中心,移动用户在工作前,先通过GSM的短信息功能向控制中心发送一个概略坐标,控制中心根据用户位置,由计算机自动选择最佳的一组固定基准站,根据这些站发来的信息,整体的改正GPS的轨道误差,电离层、对流层和大气折射引起的误差,将高精度的差分信号发给移动站。这个差分信号的效果相当于在移动站旁边,生成一个虚拟的参考基站,从而解决了RTK作业距离上的限制问题,并保证了用户的精度。

RTK网络技术可应用于市政建设、交通管理、机械控制、气象、环保、农业等各个领域,有着广阔的前景。

4 结语

GPS、GPS RTK、网络RTK的出现,使测量技术含量不断提高,使测绘产品精度不断提高,使作业员劳动强度不断降低,但广大用户在受益于科技发展的同时,应明白科技产品的基本原理,应注意其应用注意事项,尤其应注意对测量结果可能产生重要影响的若干因素。

摘要：RTK(Real Time Kinematic)实时动态技术是GPS技术的一项飞跃,引领了测量领域的一次技术革新。就GPS RTK的测量原理、应用注意事项及发展动态做了概略阐述。

关键词：RTK,坐标转化,高程异常,网络RTK

参考文献

[1]刘基余,李征航,王跃虎,桑吉章.全球定位系统原理及其应用[M].测绘出版社,1993.10.

[2]陶本藻.GPS测高原理及其算法[J].地矿测绘,1998.(01):7-9.

gps原理及应用试题 篇3

关键词：GPS－RTK；输配电线路；测量

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）06－0027－02

全球定位系统GPS是美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间，因其具有自动化程度高、观测速度快、定位精度高、经济效益显著等诸多优点而被广泛应用。

利用GPS技术不仅可以建立各种精密的城市控制网和工程控制网，而且GPS技术还具有经纬仪、全站仪等传统方法不能实现的功能和应用领域。同时GPS－RTK技术具有实时厘米级的定位精度，目前已在电力、水利、道路、林业和勘界测量等领域得到了很好的应用。而将GPS－RTK技术应用于输电线路测量中，特别是定线、测距、高程测量、断面测量以及杆塔定位测量等工作，可以大大提高工作效率和勘测精度。

1 GPS简介

（1）GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道平面的倾角为55°，卫星的平均高度为20 200 km，运行周期为11 h58 min。卫星用L波段的两个无线电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号。导航定位信号中含有卫星的位置信息，使卫星成为一个动态的已知点。

（2）GPS地面监控站主要由分布在全球的1个主控站、3个注入站和5个监测站组成。主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据，计算各卫星的轨道参数、钟差参数等，并将这些数据编制成导航电文，传送到注入站，再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。

（3）GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备（如计算机）等组成，GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，跟踪卫星的运行，并对信号进行交换、放大和处理，再通过计算机和相应软件，经基线解算、网平差，求出GPS接收机中心（测站点）的三维坐标。

2 GPS－RTK技术

GPS－RTK技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS（GPS－RTK）技术。实时动态定位（RTK）系统是由基准站和流动站组成的，进行RTK定位时，需要基准站和流动站之间的配合。首先，基准站通过数据链，将其观测值和测站已知数据一起传送给流动站；然后流动站通过数据链接收来自基准站的数据，同时再采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，整个过程历时不到1 s。RTK定位技术实现的关键在于数据的传输和数据的实时处理，而建立无线数据通讯是实时动态测量的保证。

GPS－RTK技术其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。这样，用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况，根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而减少多余的观测，提高工作效率。

3 GPS－RTK技术应用于工程测量的优缺点

3.1 GPS－RTK技术的优点

第一，GPS测量可以精确测定测站点的三维坐标，可以提供较为准确的数据，其高程精度已达到四等水准测量的要求。

第二，测量时间短，进行GPS测量时，动态相对定位仅需几秒钟就可以了，而静态相对定位虽然所需时间多一些，但也

最多超不过20 min。随着GPS测量技术的不断完善，软件的不断更新，时间还会进一步缩短。

第三，仪器操作简单，目前观测人员只需对中、整平、量取天线高及开机后设定参数，接收机即可进行自动观测和记录。

第四，测站间无需通视，GPS测量使得选点工作更加灵活方便，它可根据实际需要确定点位，不需要测站间相互通视。

第五，无时间限制，GPS测量可以实现全天候作业。它可以在任何地点、任意时间连续进行观测，它具有分布均匀，卫星点数目多的特点，且它一般不受天气状况影响，可以在任意时间段观测。

3.2 GPS－RTK技术的缺点

GPS－RTK技术有以下缺点：①测量结果会受到卫星可见度的影响；②外界干扰也可能对测量结果产生影响；③需要有合适的电力供应（电源）等。

4 GPS－RTK技术在输电线路测量中的应用

4.1 应用于选线测量

影响线路走径的因素很多，必须遵循一些基本原则，如尽量少拆房屋；避开重要的建筑；避开地质条件不好的内涝区、矿区等地区；按规划部门、铁路、公路部门的要求跨越铁路、公路；与通讯光缆、一、二级通讯线的交叉角要符合电信部门的要求等。因此，线路走径的优化设计越来越重要，合理、经济的路径方案能带来一定的经济效益和社会效益。线路路径方案优化设计可以通过航测资料、高分辨率的卫片等手段来实现，但在一般输配电线路工程中并无这些资料。利用GPS－RTK技术并参照收集的地形图可以实现选线及路径优化。

在选线时，对线路路径有影响的地方均用GPS进行测量，测出坐标，利用软件生成CAD图，在微机上进行路径调整，确定线路走径及各转角坐标。特别提出的是，在选线时各预计转角位置应测量一到两个点，以控制转角的位置，使用室内调整路径时转角躲开坟、井、坎子等落在合适的位置。具体作业时在1∶5万或其他比例尺走径图上预设好参考站点，使其能被合理有效利用，每一参考站应能完成一个以上直线段的定线及定位工作，同一直线段应使用同一参考站。

4.2 应用于定线定位测量

利用GPS－RTK的实时动态测量的功能，将各转角坐标输入，然后利用两个转角点定义直线，再在实地放样该直线，直接测出各直线桩、断面点的里程、高程。利用GPS数据处理软件生成一定格式的数据文件，输入到线路成图软件中绘制平断面图。

在设置直线桩时，首先进行初步测量，观察相对于直线的偏移量，若偏离直线较多时，不记录此点，经调整后再进行观测、记录。直线桩按控制点观测，一般记录10个以上历元（GPS操作手簿可以自动设定点位误差限差，操作过程中可以自动判定解算值符合限差要求并给予提示）。一个直线段应在同一参考站上完成。每次换参考站时均对上一参考站确定的直线桩进行校测，校测结果点位在5 cm以内，高程在7 cm以内。直线桩

距离一般不少于200 m。

5 RTK技术在输电线路测量中存在的问题

RTK技术在输电线路中的应用大大提高了工作效率，降低了劳动强度。但由于诸多不利因素降低了采集数据的质量。在应用过程中，存在着3部分误差：一部分是对每一个用户接收机所公有的，例如卫星钟误差、星历误差、电离层误差、对流层误差等。第二部分为不能由用户测量或由校正模型来计算的传播延迟误差。第三部分为各用户接收机所固有的误差，例如内部噪声、通道延迟、多径效应等。利用差分技术，第一部分误差完全可以消除。第二部分误差大部分可以消除，其主要取决于基准接收机和用户接收机的距离，可以控制RTK的有效作业半径来控制这部分误差。第三部分误差则无法消除。

6 RTK技术优化探讨

网络RTK技术：在一定区域内建立多个（一般为3个或3个以上）的GNSS基准站，对该地区构成网状覆盖，并以这些基准站中的一个或多个为基准，计算和发播GNSS改正信息，对该地区内的GNSS用户进行实时改正的定位方式，形成GNSS网络RTKCORS系统与常规RTK相比具有作用范围广、精度高、野外单机作业等众多优点，主要体现在：改进了OTF初始化时间，扩大了有效工作的范围；高效精度高，连续的基准站能提供实时的高精度动态定位服务，用户能实时观测，提高工作效率：可靠性更高，抗干扰更强，拥有完善的数据监控系统以及固定可靠的数据链通讯，能有效地消除系统误差、周跳和减少噪声干扰；成本更低，不需要架设基准站，实现单机作业；扩大应用范围，提供远程INTERNET服务，实现数据共享。建设永久性连续运行参考站系统CORS，提供国际通用各式的基准站站点坐标和GPS测量数据，满足各类不同行业用户对精度定位，快速和实时定位、导航的要求，及时地满足城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、交通监控、矿山测量等多种现代化、信息化管理的社会要求。

7 结束语

由于GPS－RTK技术在输电线路的测量中有着诸多优点，它有着广阔的应用前景。利用GPS－RTK进行输电线路测量凸显优势，是输配电线路测量的一项突破性的技术革新，作为一种全新的测量方式，它必将在输配电线路等工程测量中发挥巨大的作用。

参考文献：

［1］孔祥元.大地测量学基础［M］.武汉：武汉大学出版社，2010.

［2］邓利平.论GPS系统在建设工程测量中的运用分析［J］.广东科技，2008（3）.

［3］管国斌.全球定位系统（GPS）在工程测量中的运用［J］.中国科技信息，2007（24）.

［4］刘付林.GPS系统在工程测量中的应用实例分析［J］.科技致富向导，2011（17）.

（编辑：王昕敏）

GPS－RTK Principle and its Application in the

Measurement of Transmission and Distribution Lines

Wang Lin

Abstract: This paper outlines the basic structure of Global Positioning System（GPS）and the measurement principle of GPS－RTK technology, introduces the advantages and disadvantages of GPS and GPS’ application in the measurement of transmission and distribution lines.

Key words: GPS－RTK; transmission and distribution lines; measurement

gps原理及应用试题 篇4

一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共10分)

1.MCS-51单片机有片内ROM容量( )

A. 4KB B. 8KB

C. 128B D. 256B

2.MCS-51单片机的位寻址区位于内部RAM的( )单元。

A. 00H—7FH B. 20H—7FH

C. 00H—1FH D. 20H—2FH

3.MCS-51单片机的.串行中断入口地址为( )

A. 0003H B. 0013H

C. 0023H D. 0033H

4.MCS-51单片机的最小时序定时单位是( )

A. 状态 B. 拍节

C. 机器周期 D. 指令周期

5.若MCS-51单片机的晶振频率为6MHZ，定时器/计数器的外部输入最高计数频率为( )

A. 2MHz B. 1MHz

C. 500KHz D. 250KHz

二、填空题(每空1分，共10分)

1.MCS-52单片机片内共有______字节单元的RAM.

2.若MCS-51单片机的程序状态字PSW中的RS1，RS0=11，那么工作寄存器R0-R7的直接地址为______.

3.对于指令SJMP $，其操作码为80H，其操作数(即偏移量)为______.

4.当EA接地时，MCS-51单片机将从______的地址0000H开始执行程序。

5.微处理器包括两个主要部分即____________.

6.单片机的工作过程就是______的过程。

7.I/O编址技术有______和______两种。

8.I/O数据传送的控制方式有______、程序查询方式、______.

三、名词解释(每小题2分，共8分)

1.数据总线

2.相对寻址

3.中央处理单元

4.内堆栈

四、简答题(每小题4分，共20分)

1.单片机是如何区分片内片外RAM的?

2.简述单片机的接地系统。

3.MCS51单片机的伪指令有哪些?

4.串行通信有哪几种制式?各有>5.D/A转换器有哪些主要性能指标?

五、读程序(阅读程序后填空。每小题4分，共20分)

1.已知(SP)=60H，(DPTR)=3456H，在执行下列指令后，(SP)=______，内部RAM(61H)=______.

PUSH DPH

PUSH DPL

2.执行下列程序后，(A)=______，(B)=______.

MOV A，#0AH

MOV B，#20H

MUL AB

3.请分析下面程序执行后的操作结果，(A)=______，(R0)=______.

MOV A，#60H

MOV R0，#40H

MOV @R0，A

MOV 41H，R0

XCH A，R0

4.内部RAM从list单元开始存放一单字节正数表，表中之数作无序排列，并以-1作结束标志。编程实现表中找出最小值。

MOV R0，#LIST

MOV A，@R0

MOV MIN，A

LOOP5：INC R0

MOV A，@R0

________，LOOP3

RET

LOOP3：CJNE A，MIN，LOOP1

LOOP1：________ LOOP2

MOV MIN，A

LOOP2：SJMP LOOP5

5.设两个十进制数分别在内部RAM40H单元和50H单元开始存放(低位在前)，其字节长度存放在内部30H单元中。编程实现两个十进制数求和，并把求和结果存放在40H开始的单元中。

MOV R0，#40H

MOV R1，#50H

MOV R2，#30H

_________

LOOP：MOV A，@R0

ADDC A，@R1

_________

MOV @R0，A

INC R0

INC R1

DJNZ R2，LOOP

RET

六、综合题(共32分)

1.设单片机晶振频率FOSC=6MHZ，使用定时器0以工作方式1产生周期为800μs的等宽方波，用中断方式实现编程，并在P1.0输出。(10分)

2.用8255A设计一个微型打印机接口电路。

(1)完整打印机接口电路(4分)

(2)写出8255的控制字及初始化程序，假设片选地址为4000H.(4分)

(3)写出打印字符串“ABC”程序(4分)。

浅谈GPS的定位原理及误差分析 篇5

浅谈GPS的定位原理及误差分析

简述了全球定位系统(GPS)的基本结构和测量原理,总结了GPS应用的特点,分析了影响GPS测量精度的误差来源,并对减小误差的.方法进行了初步的探讨.

作 者：张春雷 王亮  作者单位：91245部队 刊 名：中国科技博览 英文刊名：ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN 年，卷(期)： “”(5) 分类号：P228.4 关键词：GPS   定位原理   误差分析  

微机原理试题及答案 篇6

-1.实现DMA传送，需要()

①CPU通过执行指令来完成 ②CPU利用中断方式来完成 ③CPU利用查询方式来完成④不需要CPU参与即可完成 0 下面哪种说法不正确()

①内存地址也可做为接口地址使用

②内存地址不可做为接口地址使用

③接口地址不可做为内存地址使用

④接口地址也可做为外存地址使用

一、单项选择题(每小题1分，共16分)1.指令MOV AX,[BX][SI]中源操作数的寻址方式是()A.寄存器间接寻址 B.变址寻址 C.相对寻址 D.基址变址寻址

2.8086 CPU内有指示下条指令有效地址的指示器是()A.IP B.SP C.BP D.SI 3.设串行异步传送的数据格式是7个数据位、1个起始位，1个停止位、1个校验位，波特率为2400，则每秒钟传送的最大字符数为()A.100个 B.120个 C.10个 D.240个 4.采用高速缓存(cache)的目的是()A.扩大主存容量 B.提高CPU运行速度 C.提高总线速度 D.提高主存速度

5.在DMA方式下，数据从内存传送到外设的路径是()A.内存→CPU→总线→外设 B.内存→DMAC→外设 C.内存→数据总线→外设 D.外设→内存

6.若8086 CPU主频为8MHz，则其基本总线周期为()A.200ns B.500ns C.125ns D.250ns 7.8253工作在哪几种方式时，可输出1个时钟周期宽度(1clk)的负脉冲()A.方式0，4，5 B.方式2，4，5 C.方式1，2，4 D.方式0，2，4 8.CPU响应INTR和NMI中断时，相同的必要条件是()A.当前总线空闲 B.允许中断

C.当前访问内存结束 D.当前指令执行结束 9.8251A的操作命令字的作用是()A.决定8251A的数据传送格式 B.决定8251A实际操作 C.决定数据传送方向 D.决定8251A何时收/发数据 10.用2K×4位的RAM芯片组成16K字节的存储器，共需RAM芯片和片选地址分别为()A.16位和3片 B.8位和8片 C.4片和3位 D.32片和8位

11.8086/8088中除______两种寻址方式外，其它各种寻址方式的操作数均在存储器中。()A.立即寻址和直接寻址 B.寄存器寻址和直接寻址 C.立即寻址和寄存器寻址 D.立即寻址和间接寻址

12.设8259A当前最高优先级为IR5，若要使下一循环IR2为最低优先级，则OCW2应设为()A.01100010 B.11100000 C.11000010 D.11100010 13.设置特殊屏蔽方式的目的是()A.屏蔽低级中断 B.响应高级中断 C.响应低级中断 D.响应同级中断

14.设8255A的方式选择控制字为9BH，其含义是()A.A、B、C口全为输出 B.A、B、C口全为输入 C.A、B口为方式0且输出 D.以上都不对

15.8086/8088 CPU系统中最大模式下增加总线控制器8288的目的是()A.提高总线控制能力 B.提高总线驱动能力 C.控制协处理器 D.解决总线共享控制问题 16.同步通信传输信息时，其特点是()A.每个字符的传送不是独立的 B.字符之间的传送时间长度可不同 C.通信双方必须同步 D.字符发送速率由数据传输率确定

二、填空题(每空0.5分，共16分)1.一台完整的微型计算机应由________________________________四部分组成。2.只有________________________________时，CPU才执行总线周期，总线接口部件BIU的功能是________________________________。

3.总线标准是指____________________________________________。

4.时钟周期是CPU的时间基准，它由计算机的________________决定，若8086的时钟周期为250ns，则基本总线周期为________________。

5.最小模式系统除CPU、存储器、I/O接口和总线外，至少还应配置________________________________三种芯片部件。6.8086CPU响

应

可

屏

蔽

中

断的条

件

是_____________________________________________________________________________________________。

7.8086 CPU中的状态标志是____________________________________________。8.一个完整的中断过程包括____________________________________________四个阶段。确定可屏蔽中断优先级的方法通常有____________________________________________三种。9.执行一

条

指

令

所

需的总

时

间

为____________________________________________之和。

10.CPU执行IN、OUT指令，在硬件上会使______________________信号有效。11.最小模式系统中除CPU以外的总线主模块是__________________，它与CPU间通过____________________两个信号来交换总线控制权。12.在存储

器

系

统

中

实

现

片

选的方

法

有____________________________________________三种。

13.用8K×8位的RAM芯片组成16K×16的存储器时，所需的RAM芯数、片内地址和产生片选信号的地址分别为____________________________。14.CPU与外

设

见的数

据

传

送三

控种

制，方

式其

有中___________________________________________________________________适用于高速数据传输。15.中断系统的基本功能是____________________________。

16.8255A中共有________________个8位端口，其中_____________口既可作数据口，又可产生控制信号，若要所有端口均为输出口，则方式选择字应为____________________________。

17.若要读取8253的当前计数值，则必须____________________________，若要其输出一正跳变沿信号，应选择工作方式____________________________。18.8251A的方式字、操作命令字和状态自三者间的关系是____________________________________________________________________________________。

19.DMA控制器可处于_______________________两种工作状态，DMA控制器的传送方式

（工

作

模

式）

有________________________________________________________四种。20.条件传送时，一个数据的传送过程包括________________________________________________________三个环节。21.外总线也叫____________________________，微机外总线通常有____________________________两种。

三、计算题(每小题4分，共12分)1.在串行异步传送中一个串行字符由1个起始位，7个数据位，1个校验位和1个停止位组成，每秒传送120个字符，则数据传送的波特率应为多少？传送每位信息所占用的时间为多少？

2.已知：I/O端口译码电路如图所示，请指出y1和y4的地址范围及操作类型。3.已知8251A的方式字为DAH，那么发送的字符格式应是怎样的？若要使接收和发送时的波特率分别为600波特和2400波特，则加在RxC和TxC引脚上的接收时钟和发送时钟应各为多少？

四、简答题(每小题5分，共20分)1.8259A中的中断屏蔽寄存器IMR和8086/8088的中断允许标志IF有何区别？在中断响应过程中，它们怎样配合起来工作？

2.用8K×8位的RAM芯片，8K×8位的EPROM芯片和3-8译码器74LS138构成一个16K×16位的RAM和16K×16位的ROM存储器，8086工作在最小模式，各需要多少芯片？画出该存储器的组成框图及其与CPU的连接图，写出各芯片的地址范围。

3.根据总线所处位置可分为哪几类？总线操作可分为哪几个阶段？RS-232C串行总线是用于哪两个设备间的串行通信标准？该标准包括哪些内容？

4.A/D转换器与系统连接时需要考虑哪些问题？一个完整的微机的A/D、D/A通道应包括哪几部分？

五、应用题(每小题12分，共36分)1.某微机系统中使用1片8253，其端口地址为300H、301H、302H、303H，系统提供的计数脉冲频率为500KHz，CLK1由8253内其它计数器提供，对8253的初始化程序如下所示，阅读该程序，请完成：(1)对程序加上适当注释。

(2)指出各计数器的工作方式、计数初值。

(3)各个计数器输出的定时信号形式及周期或频率。

(4)画出8253及其与系统总线的硬件连接图(端口译码电路用框图表示即可)。MOV DX, 303 MOV AL, 36H OUT DX, AL MOV DX, 300H MOV AL, 0F4H OUT DX, AL MOV AL, 01H OUT DX, AL OUT DX, 303H MOV AL, 54H OUT DX, AL MOV DX, 301H MOV AL, 0AH OUT DX, AL

2.8088系统中用8255A作打印机接口电路，用PA口作数据输出，CPU采用中断方式与8255A传送数据，要求输出一个数据后，从8255A的PC上输出一个负脉冲作为打印机的输入选通信号。设8255A的端口地址为80H、81H、82H和83H，输出数据存放在内存中2000H:3000H开始的单元中，中断服务程序的入口地址为3000H:2000H，中断类型码为11。要求：

(1)编写完成上述要求的初始化程序(即主程序)和输出10个字符的中断服务字程序。

(2)所有程序均应加适当注释和必要参数说明。

3.按下列要求对8251A进行初始化，并加适当注释。

(1)要求工作于异步方式，波特率系数为16，奇校验，8位数据位，1位停止位。(2)允许接收、允许发送、全部错误标志复位。

gps原理及应用试题 篇7

水下地形测量是测量水下起伏形态和地物的工作。水下地形绘测主要在于水利工程中得以深度应用, 具有重要意义GPS技术的开发时间虽然不久, 但其在各领域的应用已经相当广泛。在水下地形图绘测工程中, GPS技术的应用能够大大提高工程的精确度, 且更加简便操作, 几乎能够全天候工作, 不受限制。

2 GPS与测探仪的工作原理概述

2.1 GPS基本工作原理

运用GPS全球定位系统实现定位的原理在于通过空间距离的测量, 来确定其他位置结果, 这也是我们所常说的定位方法, 快速而准确。如在动态测量、快速静态和静态测量中, 通过GPS全球定位系统进行定位后, 再需要通过复杂的数据运算来求得结果。这种技术在野外实时测绘中有一定的限制性因素, 在野外要获得厘米级的定位结果需要使用到RTK定位测量技术。RTK是以载波相位观测为原理的定位技术, 通过RTK定位技术, 流动站和基准站要同时保持4颗以上的卫星跟踪, 然后将其已知信息和观测数据通过基准站的数据量一并传给流动站, GPS观测数据与通过链接的数据组成差分方程, 进行及时信息处理。运动中求解不需要整个运动过程, 取模糊的起始位置值即可, 与此同时, 坐标转换参数也被输入, 因而获得观测点的精度和三位坐标数据。

2.2 测深仪工作原理概述

测深仪测量的主要原理是借助超声波及其反射得以实现的, 超声波可以穿透介质, 还可以在介质表面形成反射, 测深仪借助超声波探头将超声波发射出去, 通过测量发射波及反射波的时差来完成测量。测深仪工作过程可用公式Z=Vt/2表示, 其中, V代表超声波的传播速度, t代表超声波自发射后, 由探头到水底, 再由水底反射, 直到被探头再次接收所消耗的时间。借助探头杆的刻度数值, 可以测出探头与水面的距离, 将两者相加, 即可得出水深数值, 如图1所示。

3 GPS与测深仪的结合

3.1 GPS结合测深仪测量原理

在测量的过程中, 用GPS来加强对换能器底部的坐标以及高程进行测定的时候, 就通过测深仪对定位点的水深来进行测定, 这样最终得出的水下定位点的高程就可以采用GPS测量的高程以及测深仪测量水深之间的差, 同时定位点坐标也就是换能器坐标。GPS可以在RTK作业模式下实时获得测点位坐标高程的测量 (见图2) , 对于定位的精度几乎可精确到厘米。

在进行测量的过程中, 主要得到的数据是通过对工控电脑上显示的数据来更好的对数据的采集情况进行测定, 与此同时, 可以根据相应的软件来进行导航, 这样就能更好的保障测区范围内的测量数据。测深软件就能够更好的显示测量船体以及路线的航向, 从而更便于随时进行调整。

3.2 利用GPS技术配合测深仪测深的优点

目前大多数GPS采用双频接收机, 实现了航道测绘的自动化、数字化、系统化, 大大缩短了水下测深的工作时间。同时, GPS无论昼夜、天气好坏均可以进行作业测量, 所以能够满足各种环境下的急需测量的要求, 以避免延误测量时机。只要预先设置好航向图, 系统就可以实时显示出测量船的位置与断面的偏离距, 与断面上起点、终点位置的距离, 从而保证测量人员严格沿着断面线进行测量。由于不再需要停船打水深定位, 测量船的行驶速度就是水上测量速度, 所以大大缩短了测量时间。加上系统的机动性, 可以方便地增加临时断面, 以满足不同测量精度情况下对断面密度的要求。

4 GPS联合测深仪在水下地形测量中的应用

4.1 测量之前的准备工作

(1) 设置好基准站

在设置基准站的过程中, 尽量选取地势较高且视野范围交宽阔的区域当成作业点, 并且所选的作业点应当尽可能地远离高压电线或者变电站等无线设施, 防止测量设备受到干扰。为了确保所要测量深度地点的水平位置与垂直位置能够同步, 在安置GPS接收天线之时, 应当把接收天线安装在测深仪换能器的上方区域, 而天线的安装高度应当高出作业船体, 并且要隔绝金属的干扰。此外, 在定位过程中所用到的卫星, 其高度角应当不低于10°, 利用进行观测的卫星数量要在4颗之上, 其质量指标不能够超过6, HDOP值不能够超过1.8。

(2) 校正好各控制进行点

进行对水下地形测量前, 还需要对测量区域所选的控制点进行校正, 其中已知登记控制点的数量不能够低于4个, 对其进行校正之后, 求出WGS-84坐标系到所测地点坐标系统的转换参数。

(3) 安装好测深仪换能器

由于测深仪往往会安装在船只上, 而为了尽可能的防止因为作业船只速度对船只吃水线的影响, 通常会把测深仪的换能器安置在作业船只的中舷区域。同时, 为了确保作业船只在运行的过程中, 防止测深仪的换能器出现搁浅现象, 或者是确保其能够在连接杆长度的允许范围之内, 测量人员需要尽可能的把换能器安放在水下比船底稍高的位置, 使其吃水的深度保持在0.5~1.5m的范围之内。

4.2 测量现场的数据信息采集

在对水下地形进行测量之时, 测量人员需要使用GPS接收机、导航软件以及测深仪等相关仪器设备, 对所测水下地形点的三维坐标进行实时的采集。在采集的过程中需要完成以下几项工作:

(1) 在对水下地形数据信息进行采集之前, 测量人员需要对已知点进行检测, 做好吃水深度的校正以及水深的对比工作。这就要求, 相关的测量人员首要的工作就是要对将要测量水域的水温进行测量, 并使用测深仪对船只所处水域的静态吃水深度进行确认和校正, 进而调整好声速, 然后在测量开始前以及开始之后, 选取不同水深对测深仪所测的结果进行比对。

(2) 为了确保导航船只能够接收到实时定位的数据信息, 在利用GPS与测深仪相结合技术对水下地形进行测量之时, 需要调整测量船只上流动站GPS接收器的数据输出格式, 使其能够设置为NMEA-0183, 也就是在进行数据输出之时, 需要使用ASCII码, 其中包括所测定位点的经纬度、高度、船只速度、时间日期、运行方向以及所使用探测卫星等信息数据。

(3) 测量人员需要使用测量软件设定好测深仪换能器的吃水深度、GPS接收天线的中心与水面之间的距离、声速以及换能器发射的脉宽等相关参数, 提高测量所得数据的精准性。

(4) 测量人员需要在所用导航软件当中设置好正确WGS-84坐标与测量水域所在地坐标系统之间的转换参数。

(5) 以上工作准备完成之后, 测量人员就可以开启所使用的设备以及软件, 然后对通信以及测深数据之间的比对进行仔细的检查, 当检查合格之后, 测量人员就可以按照既定计划对水下环境进行测量工作, 并做好实时的数据收集工作。在数据信息的收集过程当中, 为了提高所得数据的准确性, 测量人员需要调出测量断面线, 并把船只指引到断面的位置, 按照制定的测点间距对测点进行定位, 并对其的深度进行测量, 然后根据导航软件所显示的数据, 对航向进行修正, 使得测量船只能够顺着断面线方向航行。

4.3 内业数据处理及成果生成

外业数据采集完成后, 通过后处理软件对基准站及流动站基线加以解算, 将GPS基线向量确定为观测值, 将方差阵之逆作确定为权, 采用三维无约束平差方式, 精确计算得出观测点的WGS84坐标, 然后借助已知测点的坐标, 通过对坐标进行转换, 从而得出各观测点的实际方位坐标。同时, 利用CASS等软件, 对于水下地形图进行展绘, 得到最终水下地形图。

5 结束语

可见, 在进行水下地形测量的过程中, 应用GPS技术的同时, 还可以结合测深仪, 进一步更加测量快速与作业效率高, 同时保证测量的精确度。当下, 水下测量在许多的水库、河流或航道中得到了广泛的应用。然而, 由于许多地区对水下测量的要求标准不相同, 因此, 其中还是存在很多的问题亟待解决。

摘要：我国的GPS在各个领域中都得到了有效应用, 通过综合利用测深仪, 能够有效提高应用水平, 加强水下地形测量数据精确性, 并降低成本。对GPS技术进行了简要介绍, 并对GPS配合数字测深仪在水下地形测量中的应用进行了分析。

关键词：GPS,测探仪,水下地形,测量原理

参考文献

[1]牟云勇.浅析水下地形测量中存在的问题[J].黑龙江科学, 2014, 5 (2) :99.

[2]史富贵.水下地形测量成果质量检验若干问题探讨[J].测绘科学, 2015, 40 (7) :109~112.