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GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称。GPS起始于1958年美国军方的一个项目,1964年投入使用。20世纪70年代,美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS 。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报搜集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。在机械领域GPS则有另外一种含义:产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications, 简称GPS)。另外一种含义为G/s(GB per second)。GPS(Generalized Processor Sharing)广义为处理器分享,网络服务质量控制中的专用术语。



GPS特点


(1)全球全天候定位


GPS卫星的数目较多,且分布均匀,保证了地球上任何地方任何时间至少可以同时观测到4颗GPS卫星,确保实现全球全天候连续的导航定位服务(除打雷闪电不宜观测外)。


(2)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10-6m,100-500km可达10-7m,1000km可达10-9m。在300-1500m工程精密定位中,1小时以上观测时解其平面位置误差小于1mm,与ME-5000电磁波测距仪测定的边长比较,其边长较差为0.5mm,校差中误差为0.3mm。


实时单点定位(用于导航):P码1~2m ;C/A码5~10m。


静态相对定位:50km之内误差为几mm+(1~2ppm*D);50km以上可达0.1~0.01ppm。


实时伪距差分(RTD):精度达分米级。


实时相位差分(RTK):精度达1~2cm。


(3)观测时间短


随着GPS系统的不断完善,软件的不断更新,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;采取实时动态定位模式时,每站观测仅需几秒钟。


因而使用GPS技术建立控制网,可以提高作业效率。


(4)测站间无需通视


GPS测量只要求测站上空开阔,不要求测站之间互相通视,因而不再需要建造觇标。这一优点既可减少测量工作的经费和时间(一般造标费用约占总经费的30%~50%),同时也使选点工作变得非常灵活,也可省去经典测量中的传算点、过渡点的测量工作。


(5)仪器操作简便


随着GPS接收机的不断改进,GPS测量的自动化程度越来越高,有的已趋于“傻瓜化”。在观测中测量员只需安置仪器,连接电缆线,量取天线高,监视仪器的工作状态,而其它观测工作,如卫星的捕获,跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。结束测量时,仅需关闭电源,收好接收机,便完成了野外数据采集任务。


如果在一个测站上需作长时间的连续观测,还可以通过数据通讯方式,将所采集的数据传送到数据处理中心,实现全自动化的数据采集与处理。另外,接收机体积也越来越小,相应的重量也越来越轻,减轻了测量工作者的劳动强度。


(6)可提供全球统一的三维地心坐标


GPS测量可同时测定测站平面位置和大地高程。GPS水准可满足四等水准测量的精度,另外,GPS定位是在全球统一的WGS-84坐标系统中计算的,因此全球不同地点的测量成果是相互关联的。


(7)应用广泛


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