GNSS主要由衛(wèi)星星座、地面控制部分和服務(wù)終端三大部分組成。GNSS的衛(wèi)星星座一般由若干顆衛(wèi)星組成,衛(wèi)星軌道也有兩種類型,GPS和GLONASS的衛(wèi)星位于近圓軌道上,我國的北斗衛(wèi)星位于地球同步軌道上。地面控制部分是維護系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的地面設(shè)施。服務(wù)終端就是用戶使用的各種接收機設(shè)備,如前面的車載GPS系統(tǒng)的GPS部分、手機GPS系統(tǒng)等。GNSS導航系統(tǒng)是如何進行導航定位的呢?我們先了解一個測繪學的術(shù)語——后方交會,后方交會是根據(jù)已知位置確定新位置的常用測量方法。如圖1,.我們將測量設(shè)備放在一個未知的位置(新點),通過測量到已知點(既知點)距離,可以得出該位置的坐標。衛(wèi)星接收器什么時候開始使用的?云南定位系統(tǒng)衛(wèi)星接收器工程測量
GPS接收機電源有兩種,一種為內(nèi)電源,一般采用鋰電池,主要用于RAM存貯器供電,以防止數(shù)據(jù)丟失。另一種為外接電源,這種電源常用可充電的12V直流鎘鎳電池組,或采用汽車電瓶。當用交流電時,要經(jīng)過穩(wěn)壓電源或**電流交換器。接收機的主要任務(wù)是:當GPS衛(wèi)星在用戶視界升起時,接收機能夠捕獲到按一不定期衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星,并能夠跟蹤這些衛(wèi)星的運行;對所接收到的GPS信號,具有變換、放大和處理的功能,以便測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收天線的傳播時間,解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導航電文,實時地計算出測站的三維位置,甚至三維速度和時間。GPS信號接收機不僅需要功能較強有力的機內(nèi)軟件,而且需要一個多功能的GPS數(shù)據(jù)測后處理軟件包。接收機加處理軟件包,才是完整的GPS信號用戶設(shè)備。上海尾礦庫監(jiān)測衛(wèi)星接收器水利工程測量工作中充分運用衛(wèi)星接收器技術(shù)。
GPS接收機天線有下列幾種類型:(1)單板天線這種天線結(jié)構(gòu)簡單、體積較小,需要安裝在一塊基板上,屬單頻天線。(2)四螺旋形天線四螺旋形天線是由四條金屬管線繞制而成,底部有一塊金屬掏板。這種天線頻帶寒風,全圓極化性能好,可捕捉低高度角衛(wèi)星。缺點是不能進行雙頻接收,抗震性差,常用作導航型接收機天線。(3)微帶天線微帶天線是在厚度為h(h≤λ)的介質(zhì)板兩邊貼以金屬片。一邊為金屬底板,一邊做成矩形或圓形等規(guī)則形狀,見圖4-9。這種天線也稱為貼片天線。微帶天線的特點是高度低,重輕,結(jié)構(gòu)簡單并且堅固,易于制造;既可用于單頻機,又可用于雙頻機。缺點是增益較低。目前大部分測地型天線都是微帶天線。這種天線更適用于飛機、火箭等高速飛行物上。(4)錐形天線錐形天線是在介質(zhì)錐體上,利用印刷電路技術(shù)在其上制成導電圓錐螺旋表面,也稱盤旋螺線型天線。這種天線可以同進出在兩個頻率上工作。錐形天線的特點是增益好。但是由于其天線較高,并且在水平方向上不對稱,天線相位中心與幾何中心不完全一致。因此,在安置天線時要仔細定向并且要給于補償。GPS天線接收來自20000km高空的衛(wèi)星信號很弱,信號電平只有-50~-180dB;輸入功率信噪比為S/N=-30dB。
衛(wèi)星接收機是接收全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星信號并確定地面空間位置的儀器。衛(wèi)星發(fā)送的導航定位信號,是一種可供無數(shù)用戶共享的信息資源。對于陸地、海洋和空間的廣大用戶,其所擁有的能夠接收、跟蹤、變換和測量GPS信號的接收設(shè)備,即GPS信號接收機??梢酝瑫r接收12顆衛(wèi)星。早期的型號,比如GARMIN45C就是8通道。GPS接收機收到3顆衛(wèi)星的信號可以輸出2D(就是2維)數(shù)據(jù),只有經(jīng)緯度,沒有高度,如果收到4顆以上的衛(wèi)星,就輸出3D數(shù)據(jù),可以提供海拔高度。但是因為地球自己的問題,不是太標準的圓,所以高度數(shù)據(jù)有一些誤差?,F(xiàn)有些GPS接收機內(nèi)置了氣壓表。衛(wèi)星接收器降低了測量人員的工作強度。
GPS技術(shù),來源于美國,是由美國發(fā)明的導航系統(tǒng)。與其它導航系統(tǒng)相比,GPS技術(shù)能夠24小時不間斷工作,使用戶能夠時刻享受到三維定位以及時間信息帶來的便利。一方面,GPS技術(shù)能夠克服傳統(tǒng)定位技術(shù)的缺點,另一方面,還能夠提升定位系統(tǒng)的精確性。一般來講,在水利工程測量中,GPS技術(shù)的工作原理如下:首先利用導航系統(tǒng)獲取水利工程測量點的具體坐標,然后利用傳感接收器把獲取的坐標信息轉(zhuǎn)化成導航電文,運用計算機系統(tǒng)對獲取的數(shù)據(jù)進行計算分析,從而得出水利工程測量點的具體坐標,為提高水利工程測量工作的高效性與準確性夯實基礎(chǔ)。衛(wèi)星接收器在生活中的應(yīng)用。四川 變形監(jiān)測衛(wèi)星接收器方式
GPS技術(shù)進行水利測量的步驟。云南定位系統(tǒng)衛(wèi)星接收器工程測量
GPS在道路工程中的應(yīng)用,目前主要是用于建立各種道路工程控制網(wǎng)及測定航測外控點等。隨著高等級公路的迅速發(fā)展,對勘測技術(shù)提出了更高的要求,由于線路長,已知點少,因此,用常規(guī)測量手段不僅布網(wǎng)困難,而且難以滿足高精度的要求。目前,國內(nèi)已逐步采用GPS技術(shù)建立線路首級高精度控制網(wǎng),然后用常規(guī)方法布設(shè)導線加密。實踐證明,在幾十公里范圍內(nèi)的點位誤差只有2厘米左右,達到了常規(guī)方法難以實現(xiàn)的精度,同時也**提前了工期。GPS技術(shù)也同樣應(yīng)用于特大橋梁的控制測量中。由于無需通視,可構(gòu)成較強的網(wǎng)形,提高點位精度,同時對檢測常規(guī)測量的支點也非常有效。GPS技術(shù)在隧道測量中也具有應(yīng)用前景,GPS測量無需通視,減少了常規(guī)方法的中間環(huán)節(jié),因此,速度快、精度高,具有明顯的經(jīng)濟和社會效益。云南定位系統(tǒng)衛(wèi)星接收器工程測量