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1、變形監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理第八章GPS在變形監(jiān)測中的應用2021/7/211中南大學測繪與國土信息工程系主要內容概述GPS定位基本原理GPS實時監(jiān)測技術GPS一機多天線監(jiān)測技術第八章GPS在變形監(jiān)測中的應用2021/7/212中南大學測繪與國土信息工程系§1概述第八章GPS在變形監(jiān)測中的應用2021/7/213中南大學測繪與國土信息工程系全球定位系統(tǒng)(GPS)作為20世紀一項高新技術，具有速度快、全天候、自動化、測站間無需通視、可同時測定點的三位坐標及精度高等優(yōu)點，因而獲得了廣泛應用。目前，GPS精密定位技術已經(jīng)廣泛地滲透到經(jīng)濟建設和科學技術的許多領域，對經(jīng)典大地測量學的各個方面產(chǎn)生了極其深
2、刻的影響。它在大地測量學及其相關學科領域，如地球動力學、海洋大地測量、地球物理探測、資源勘探、航空與衛(wèi)星遙感、工程變形監(jiān)測、運動目標的測速以及精密時間傳遞等方面的廣泛應用，充分顯示了衛(wèi)星定位技術的高精度與高效益。GPS定位系統(tǒng)第1節(jié) 概述2021/7/214中南大學測繪與國土信息工程系GPS定位系統(tǒng)的組成GPS定位系統(tǒng)實現(xiàn)了全球覆蓋、全天候、高精度、實時連續(xù)定位。它由GPS衛(wèi)星組成的空間部分、若干個地面監(jiān)控站組成的地面監(jiān)控系統(tǒng)和以接收機為主體的用戶定位設備三部分組成。三者有各自獨立的功能和作用，但又是有機地配合而缺一不可的整體系統(tǒng)。第1節(jié) 概述2021/7/215中南大學測繪與國土信
3、息工程系空間部分地面監(jiān)控部分用戶設備部分GPS定位系統(tǒng)的組成第1節(jié) 概述2021/7/216中南大學測繪與國土信息工程系GPS衛(wèi)星星座第1節(jié) 概述2021/7/217中南大學測繪與國土信息工程系GPS工作衛(wèi)星第1節(jié) 概述2021/7/218中南大學測繪與國土信息工程系GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)分布圖第1節(jié) 概述2021/7/219中南大學測繪與國土信息工程系GPS接收機第1節(jié) 概述2021/7/2110中南大學測繪與國土信息工程系§2GPS定位基本原理第八章GPS在變形監(jiān)測中的應用2021/7/2111中南大學測繪與國土信息工程系§3GPS實時監(jiān)測技術第八章GPS在變形監(jiān)測中的應用2021/
4、7/2112中南大學測繪與國土信息工程系2021/7/2113中南大學測繪與國土信息工程系基本原理實時動態(tài)（RTK）測量系統(tǒng)，是GPS測量技術與數(shù)據(jù)傳輸技術相結合而構成的組合系統(tǒng)。它是GPS測量技術發(fā)展中的一個新的突破。RTK測量技術，是以載波相位為根據(jù)的實時差分GPS（RTDGPS）測量技術。實時動態(tài)測量的基本思想是，在基準站上安置一臺GPS接收機，對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設備，接收基準站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位的原理，實時地計算并顯示用戶站的三維坐標及其精度。第3節(jié)GPS實時監(jiān)測技術2021/7/2114中南大學測繪與國土信息工程系實
5、時監(jiān)測系統(tǒng)的構成清華大學已成功將GPSRTK技術應用于虎門大橋的實時安全監(jiān)測。GPSRTK實時監(jiān)測系統(tǒng)主要是由GPS基準站、GPS監(jiān)測站、光纖通信鏈路和數(shù)據(jù)處理與監(jiān)測中心等部分組成，而數(shù)據(jù)處理與監(jiān)測中心主要由工作站、服務器和局域網(wǎng)組成。基準站將接收到的衛(wèi)星差分信息經(jīng)過光纖實時傳遞到監(jiān)測站，監(jiān)測站接收衛(wèi)星信號及GPS基準站信息，進行實時差分后，可實時測得站點的三維空間坐標。第3節(jié)GPS實時監(jiān)測技術2021/7/2115中南大學測繪與國土信息工程系基準站監(jiān)測站監(jiān)測站數(shù)據(jù)處理與監(jiān)測中心光纖通訊GPS衛(wèi)星GPS實時監(jiān)測系統(tǒng)的構成第3節(jié)GPS實時監(jiān)測技術2021/7/2116中南大學測繪與國土
6、信息工程系系統(tǒng)各個部分功能(1)GPS基準站。輸出差分信號和原始數(shù)據(jù)，基準站應設在測區(qū)內地勢較高，視野開闊，且坐標已知的點上。(2)GPS監(jiān)測站。輸出RTK差分結果和原始數(shù)據(jù)。(3)工控機。采集GPS流動站的原始數(shù)據(jù)和RTK差分結果，向GPS流動站發(fā)送控制命令。通過切換開關控制共享、分配器的工作。(4)服務器。運行數(shù)據(jù)庫，處理工控機發(fā)送來的數(shù)據(jù)供工作站顯示和分析。(5)遠程控制器。遠程啟動和復位GPS監(jiān)測站。(6)共享、分配器。把差分信號由1路分成多路，每路差分信號和對應的控制命令通過切換開關共享一路。(7)局域網(wǎng)。網(wǎng)絡包括調制解調器、光纖、集線器和網(wǎng)線等，提供數(shù)據(jù)庫存取和文件操作的
7、通道。第3節(jié)GPS實時監(jiān)測技術2021/7/2117中南大學測繪與國土信息工程系基準站光纖共享、分配光纖流動站GPS差分信號流程第3節(jié)GPS實時監(jiān)測技術2021/7/2118中南大學測繪與國土信息工程系工作站網(wǎng)絡工控機共享器GPS接收機控制命令流程第3節(jié)GPS實時監(jiān)測技術2021/7/2119中南大學測繪與國土信息工程系GPS接收機工控機接收、處理原始數(shù)據(jù)網(wǎng)絡網(wǎng)絡原始數(shù)據(jù)服務器分析工作站RTK數(shù)據(jù)、原始數(shù)據(jù)流程第3節(jié)GPS實時監(jiān)測技術2021/7/2120
