GPS使用说明.doc

GPS应用技术 GPS的概念 GPS是美国研究、开发和维持的军民公用的全球定位和导航系统，它是由空间卫星、地面监控、和用户设备3大部分组成。 GPS空间部分由21颗工作卫星和3颗在轨道上的备用卫星组成。工作卫星分布在六个轨道平面上，每个轨道面上有四颗卫星。卫星轨道面相对于地球赤道面的倾角为55度，各轨道平面升交点的赤经相差60度，在相邻轨道上卫星的升交距角相差30度。轨道平均高度约为20200km，卫星运行周期为11小时58分。同一观测点上每天出现的卫星分布图形相同，只是每天提前约4分钟。地球上任何地点都可以连续同步的观测到至少4颗卫星，从而构成全球定位系统。GPS卫星，修正卫星的轨道、时间以及它们的定位参数。 用户部分指GPS接收系统，包括军用和民用两种。民用主要应用于气象、地矿、测绘、农林、水利、交通、海洋、城建等行业。 GPS的原理 GPS的定位原理基于三角几何理论。一维测量可以确定一个球面，二维测量可以确定一个圆，三维测量可以确定2个点，四维测量可以确定一个点，所以GPS要想达到精确定位，最基本的要求是GPS接收系统至少收到4颗卫星的信息。 GPS工作过程是GPS接受器通过天线接受卫星信号，并将信号分离成GPS 码和载体，然后GPS接受器将自己产生的复制码与接受码比较，并使其移动直到与接受码最大相关。当接受GPS卫星信号后，利用GPS卫星信号传输到GPS接受器的时间和光速的关系，GPS接受器自动计算出GPS卫星到GPS接受器之间的距离。由此可见，GPS定位的核心是时间的确定。GPS卫星上用的是原子钟，其误差达到百万分之一到亿分之一秒，即可保持3万年至7百万年内的误差不超过1秒。 GPS的误差 影响GPS定位精度的主要因素有：可选择性（SA）、卫星位置误差、卫星时钟误差、接受器时钟误差、大气对流层等，其中SA造成的误差最大，2000年5月美国取消了SA政策，单机定位的精度得到极大提高。一般水平误差5米左右，垂直误差15米最左右。 GPS的坐标系统 GPS接受器是以WGS84坐标系（经纬度坐标系）为根据而建立的。我国目前应用的1：5万的地形图属于1954年北京坐标系（BJ54）或1980年国家大地坐标系,通常我们叫它公里网坐标。但GPS接受器的已经预设了WGS84和公里网坐标之间进行坐标转换的公式，因此我们只要将必要的参数输入GPS接受器，即可自动转换。参数如下： LONGITUDE ORIGIN:（中央经线） E117°00.000′ SCALE:（投影比例） 1.0000000 FALSE ′E′（东西偏差） 500000.0 mT FALSE ′N′（南北偏差） mT 因为WGS84坐标系与公里网坐标系统之间通常有80-120米的差值，要获得较为精确的公里网坐标，还需要进行精确校正，各地区参数略有不相同，我们通常采用北京市的参数。参数如下： DX: 28 mT DY: -145 mT DZ: -77 mT DA: -108 mT DF: 00.0000005) mT 用已知坐标点校正GPS的误差 1、用GPS去测量已知坐标点得到坐标XGPS和YGPS； 2、计算两者的差值：△X=XGPS-X已知 △Y= YGPS-Y已知 3、计算FALSE ′E′（东西偏差）和FALSE ′N′（南北偏差） 东西偏差=500000-△X 南北偏差=0-△Y 4、更改GPS 参数中的FALSE ′E′（东西偏差）和FALSE ′N′（南北偏差） 要取得精确的坐标点，只能从测绘部门得到，但我们也可通过地理信息系统中的配准后的地形图中测得较为准确的公里网坐标点。 关机或更换电池一般不会造成系参数的丢失，所以系统参数设定完成后，最好不要轻易改动，以免因误操作使参数改动，造成不必要的错误。 另外，由于卫星信号波长的原因，一般情况下，在混凝土建筑物中，GPS很难收到信号，不能进行定位和导航操作。 GPS-12使用说明 一、系统初始化 开机后，按翻页键（或退出键）至功能设定画面。 按方向键（▼▲）使导航变黑后，按输入键。此时进入导航设定画面。 按方向键（▼▲）使标位格式：下一行变黑。 按输入键，使第一个字母变黑后，按方向键（▼▲），直到找到User Grid。 继续按输入键。此时出现用户定义画面。 检查显示数值，看是否与坐标转换参数一致。 光标移动至存入？，按输入键结束，画面自动返回导航设定画面。 如果数值不正确，移动光标（▼▲）至错误数据项，按输入键，使第一个字母或数字变黑，用光标（??）键移动