400-099-1316
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從本質(zhì)上講,GNSS是一個(gè)全球性位置與時(shí)間的測定系統(tǒng),包括諸多衛(wèi)星星座、接收機(jī)與監(jiān)測系統(tǒng)。也就是說它是由多個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航定位及其增強(qiáng)型系統(tǒng)所拼湊組成的大系統(tǒng)。
GNSS系統(tǒng)(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))的基本組成
GNSS系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。
1、空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星組成。
2、地面段包括主控站、時(shí)間同步/注入站和監(jiān)測站等若干地面站,以及星間鏈路運(yùn)行管理設(shè)施。
3、用戶段包括北斗及兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品,以及終端設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)等。
主要的GNSS系統(tǒng)
1、中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)
截止 2020 年 7 月,北斗衛(wèi)星共有 55 顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自己研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),在各種方面的技術(shù)手段和精度都是排在世界前列的,并且開放給全球用戶使用,開發(fā)過程中兼容其他全球定位系統(tǒng),采用逐漸完善,逐漸發(fā)展的建設(shè)進(jìn)程。這一建設(shè)理念受到了全球各國用戶的歡迎和支持。
2020年6月23日,北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空。 6月23日9時(shí)43分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星,暨北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星,至此北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署比原計(jì)劃提前半年全面完成。
2、美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)
GPS起始于1958年美國軍方的一個(gè)項(xiàng)目,1964年投入使用經(jīng)過20余年的研究實(shí)驗(yàn),耗資300億美元,到1994年,全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。有 21 顆工作衛(wèi)星和 3 顆在軌備用衛(wèi)星,6 個(gè)均勻分布的軌道平面,軌道傾角約 55°,平均高度約為 20200km。
3、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)
目前有 24 顆衛(wèi)星正常運(yùn)行,軌道面間的夾角 120°,軌道傾角 64.8°,軌道偏心率 0.01,每個(gè)軌道上等間隔分布 8 顆衛(wèi)星,衛(wèi)星離地面高度 19100km。
4、歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GALILEO)
在軌 30 顆,均勻分布在 3 個(gè)軌道面上,每個(gè)軌道面上 9 顆工作,1 顆備用,軌道面傾角 56°,軌道高度 23616km,運(yùn)行周期 14 小時(shí) 4 分。
GNSS定位的基本原理
GNSS 衛(wèi)星定位,實(shí)際上就是將分布在天空的高軌衛(wèi)星當(dāng)做已知點(diǎn),根據(jù) GNSS 系統(tǒng)的組成原理可知,每顆 GNSS 衛(wèi)星瞬間位置都可以計(jì)算出來,并且通過衛(wèi)星信號(hào)發(fā)送到地面 GNSS 接收機(jī)上。當(dāng)?shù)孛婺硞€(gè) GNSS 接收機(jī)同時(shí)接收到 4 顆以上的衛(wèi)星信號(hào)時(shí),即可以以后方交會(huì)的方式推算出地面接收機(jī)的空間坐標(biāo)位置。
按定位方式,GNSS 定位分為單點(diǎn)定位和相對定位(差分定位)。單點(diǎn)定位就是根據(jù)一臺(tái)接收機(jī)的觀測數(shù)據(jù)來確定接收機(jī)位置的方式,它只能采用偽距觀測,可用于車船等的概略導(dǎo)航定位。
相對定位(差分定位)是根據(jù)兩臺(tái)以上接收機(jī)的觀測數(shù)據(jù)來確定觀測點(diǎn)之間的相對位置的方法,它既可采用偽距觀測也可采用相位觀測,大地測量或工程測量均采用相位觀測值進(jìn)行相對定位,相對定位測量的是多臺(tái)GNSS 接收機(jī)之間的基線向量。
在 GNSS 觀測量中包含了衛(wèi)星和接收機(jī)的鐘差、大氣傳播延遲、多路徑效應(yīng)等誤差,在定位計(jì)算時(shí)還要受到衛(wèi)星廣播星歷誤差的影響,在進(jìn)行相對定位時(shí)大部分公共誤差被抵消或削弱,因此定位精度將大大提高,雙頻接收機(jī)可以根據(jù)兩個(gè)頻率的觀測量抵消大氣中電離層誤差的主要部分,在精度要求高,接收機(jī)間距離較遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)選用雙頻接收機(jī)。
RTK定位原理
RTK(Real - time kinematic)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法。這是一種新的常用的 GNSS 測量方法,靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度,而 RTK 是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測量方法,它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法,是GNSS應(yīng)用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測圖所應(yīng)用,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。
高精度的 GNSS 測量必須采用載波相位觀測值,RTK 定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù),它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并達(dá)到厘米級(jí)精度。在 RTK 作業(yè)模式下,基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。
流動(dòng)站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù),還要采集 GNSS 觀測數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,同時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果,歷時(shí)不足一秒鐘。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài),也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài);可在固定點(diǎn)上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動(dòng)態(tài)作業(yè),也可在動(dòng)態(tài)條件下直接開機(jī),并在動(dòng)態(tài)環(huán)境下完成整周模糊度的搜索求解。
在整周末知數(shù)解固定后,即可進(jìn)行每個(gè)歷元的實(shí)時(shí)處理,只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形,則流動(dòng)站可隨時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果。
以上就是關(guān)于GNSS測量入門必備的一些小知識(shí)。租個(gè)量專業(yè)提供測繪儀器租賃,工程測量業(yè)務(wù)承接。 需要租賃全站儀、電子水準(zhǔn)儀、GNSS等測繪儀器,或有測繪儀器相關(guān)問題可以聯(lián)系我們。
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