GPS測量原理及應用

序
前言
第1章GPS衛(wèi)星定位測量基礎
1.1GPS定位系統(tǒng)概述
1.1.1衛(wèi)星大地測量的發(fā)展概況
1.1.2GPS系統(tǒng)的組成
1.1.3其他衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)
1.2GPS定位系統(tǒng)的坐標系
1.2.1天球概述
1.2.2兩種天球坐標系及其轉(zhuǎn)換模型
1.2.3極移與國際協(xié)議地極原點
1.2.4兩種地球坐標系及其轉(zhuǎn)換模型
1.2.5瞬時極(真)天球坐標系到瞬時極(真)
1.2.6WGS-84世界大地坐標系
1.3GPS定位的時間系統(tǒng)
1.3.1世界時系統(tǒng)
1.3.2原子時
1..3.3力學時
1.3,4協(xié)調(diào)世界時
1.3.5GPS時間系統(tǒng)
l,4人造地球衛(wèi)星的正常軌道運動
1..4.1二體問題意義下衛(wèi)星的運動方程
1,4.2開普勒定律和衛(wèi)星運動的軌道參數(shù)
1.4.3衛(wèi)星的瞬時位置計算
1.4.4衛(wèi)星運動的瞬時速度計算
1.5人造地球衛(wèi)星的受攝運動
1.5.1衛(wèi)星運動的攝動力和受攝運動方程
1.5.2地球引力場攝動力及其對衛(wèi)星軌道運動
1.5.3日.月引力攝動
1.5.4太陽光壓攝動
1.5.5其他攝動力影響
思考題
第2章GPS衛(wèi)星信號及其測量原理
2.1GPS衛(wèi)星的測距碼信號與偽距測量原理
2.1.1碼的基本概念
2.1.2偽隨機噪聲碼及其產(chǎn)生
2.1.3GPS衛(wèi)星的測距碼信號
2.1.4碼相關偽距測量原理
2,2GPS衛(wèi)星的導航電文
2.2.1導航電文的組成格式
2.2.2導航電文的內(nèi)容
2.3GPS衛(wèi)星星歷
2.3.1GPS衛(wèi)星的預報星歷
2.3.2GPS衛(wèi)星的后處理星歷
2.4GPS衛(wèi)星的載波信號與相位測量原理
2.4.1GPS衛(wèi)星的載波信號
2.4.2GPS衛(wèi)星信號的調(diào)制
2.4.3GPS衛(wèi)星信號的解調(diào)
2.4.4載波相位測量原理
2.5美國政府關于GPS衛(wèi)星信號的限制使用政策
2,5.1GPS工作衛(wèi)星的SA與AS技術
2.5.2GPS用戶的反限制技術措施
2.6GPS信號接收機
2.6,1GPS信號接收機的基本工作原理
2.6.2GPS信號接收機分類
2.6.3幾種常見的測量型GPS信號接收機
思考題
第3章GPS靜態(tài)定位原理
3.1GPS定位方法分類及其誤差源
3.1.1GPS定位方法分類
3.1,2GPS測量誤差概述
3.1.3衛(wèi)星星歷誤差
3.1.4時鐘誤差
3.1.5衛(wèi)星信號傳播誤差
3.1.6與接收設備有關的誤差
3.2靜態(tài)絕對定位原理
3.2.1偽距觀測方程及其線性化
3.2.2偽距法絕對定位解
3.2.3衛(wèi)星幾何分布精度因子
3.3靜態(tài)相對定位原理
3.3.1靜態(tài)相對定位的一般概念
3.3.2載波相位觀測方程及其線性化
3.3.3基線向量的單差模型及其解算
3.3.4基線向量的雙差和三差模型及其解算
3.3.5相位觀測量線性組合的相關性
3.4整周未知數(shù)的確定方法與周跳分析
3.4.1整周未知數(shù)的確定方法
3.4.2周跳的探測與修復
3.5GPS快速靜態(tài)相對定位
3.5.1準動態(tài)定位法
3.5.2快速整周未知數(shù)解算原理
3.5.3快速整周未知數(shù)求解方法
3.5.4快速靜態(tài)定位作業(yè)方式
思考題
第4章GPS動態(tài)定位原理
4.1GPS動態(tài)絕對定位原理
4.2GPS動態(tài)相對定位與差分GPS
4.3差分GPS定位原理
4.3.1位置差分原理
4.3.2偽距差分原理
4.3.3相位平滑偽距差分
4.4載波相位差分原理
4.4.1載波相位差分GPS定位原理
4.4.2整周未知數(shù)的動態(tài)求解
4.4.3RTKGPS定位設備
4.5動態(tài)相對定位中的坐標轉(zhuǎn)換
4.5.1三維空間直角坐標系下的坐標轉(zhuǎn)換
4.5.2平面坐標轉(zhuǎn)換
4.6廣域差分GPS
4.6.1單站差分GPS
4.6.2局部區(qū)域差分GPS
4.6.3廣域差分GPS系統(tǒng)
思考題
第5章GPS控制網(wǎng)的設計與外業(yè)工作
5.1GPS網(wǎng)的構網(wǎng)特點與網(wǎng)形設計一般原則
5.1.1GPS網(wǎng)的構網(wǎng)特點
5.1.2GPS控制網(wǎng)的構網(wǎng)方式
5.1.3GPS控制網(wǎng)網(wǎng)形設計的一般原則
5.2GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設計
5.2.1GPS測量的特點以及優(yōu)化設計的內(nèi)容
5,2.2GPS網(wǎng)基準的優(yōu)化設計
5.2.3GPS網(wǎng)的精度設計
5.2.4GPS網(wǎng)精度設計實例
5.3GPS網(wǎng)的可靠性設計
5.3.1GPS網(wǎng)可靠性概念
5.3.2傳統(tǒng)控制網(wǎng)可靠性設計標準
5.3.3GPS控制網(wǎng)可靠性設計標準
5.3.4顧及可靠性標準的GPS網(wǎng)的設計
5.4GPS測量的外業(yè)工作
5.4.1選點與埋設標志
5.4.2GPS接收機的檢驗
5.4.3GPS衛(wèi)星預報與觀測調(diào)度計劃
5.4.4GPS外業(yè)觀測工作
5.4.5GPS相對定位作業(yè)模式
5.5GPS基線向量解算與網(wǎng)平差概述
5.5.1GPS基線向量解算
5.5.2GPS網(wǎng)平差與坐標轉(zhuǎn)換概述
5.6GPS觀測成果檢驗與技術總結
5.6.1GPS觀測成果的檢驗
5.6.2GPS測量的技術總結與上交資料
思考題
第6章GPS定位測量數(shù)據(jù)處理
6.1概述
6.2國家坐標系與地方獨立坐標系
6.2.1旋轉(zhuǎn)橢球與參心坐標系
6.2.254北京和80西安國家坐標系
6.2.3站心坐標系
6.2.4地方獨立坐標系
6.2.5高斯平面直角坐標系和UTM坐標系
6.3GPS定位測量中的坐標轉(zhuǎn)換
6.3.1空間直角坐標系與橢球大地坐標系的關系
6.3.2三維坐標轉(zhuǎn)換模型
6.3.3三維坐標差轉(zhuǎn)換模型
6.3.4聯(lián)合平差確定轉(zhuǎn)換參數(shù)
6.4GPS網(wǎng)的三維平差
6.4.1三維無約束平差
6.4.2GPS網(wǎng)的三維約束平差
6.4.3GPS網(wǎng)的三維聯(lián)合平差
6.4.4GPS網(wǎng)的三維平差中若干問題的處理
6.5GPS基線向量網(wǎng)的二維平差
6.5.1GPS基線向量網(wǎng)的二維投影變換
6.5.2GPS基線向量網(wǎng)的二維平差
6.5.3GPS網(wǎng)子差約束基準兼容性檢驗
6.6GPS高程
6.6.1高程系統(tǒng)簡介
6.6.2GPS水準
6.6.3GPS重力高程
6.6.4GPS高程精度
思考題
第7章GPS定位測量技術應用
7.1GPS在大地測量與地球動力學研究中的應用
7.1.1GPS在大地測量中的應用
7.1.2GPS在地球動力學研究中的應用
7.2GPS在災害監(jiān)測與預報中的應用
7.2.1GPS在滑坡.礦山地面沉陷等災害地質(zhì)監(jiān)測中的應用
7.2.2GPS在大城市地面沉降監(jiān)測中的應用
7,2.3GPS在大壩.橋梁.海上鉆井平臺等工程形變監(jiān)測中的應用
7.3GPS在工程測量以及攝影測量與遙感技術中的應用
7.3.1GPS在橋梁與隧道控制測量中的應用
7.3.2GPS在各種線路工程測量中的應用
7.3.3GPS在攝影測量與遙感技術中的應用
7.4GPS定位技術的其他應用
7.4.1GPS在海洋測繪中的應用
7.4.2GPS在農(nóng)業(yè).林業(yè)與野外考查中的應用
7.4.3GPS在導航.航天及天氣預報中的應用
7.4.4GPS測時.測速
思考題
第8章現(xiàn)代全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)發(fā)展
8.1全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)概述
8.2俄羅斯衛(wèi)星導航系統(tǒng)--GLONASS衛(wèi)星系統(tǒng)
8.2.1GLONASS系統(tǒng)的發(fā)展與結構
8.2.2GLONASS系統(tǒng)頻率和信號
8.2.3現(xiàn)階段GLONASS系統(tǒng)存在的問題與發(fā)展方向
8.3歐洲衛(wèi)星導航系統(tǒng)--Galileo系統(tǒng)
8.3.1Calileo系統(tǒng)的結構和組成
8.3.2Calileo系統(tǒng)的信號
8.3.3Galileo系統(tǒng)的特點與GPS的同異及兼容性
8.4北斗雙星導航定位系統(tǒng)--砠SS系統(tǒng)
8.4.1雙星定位系統(tǒng)的組成
8.4.2雙星定位系統(tǒng)的定位原理及方法
8.4.3雙星導航定位系統(tǒng)的功能與特點
8.5GPS現(xiàn)代化的構架與作用
8.5.1現(xiàn)有GPS系統(tǒng)存在的問題
8.5.2GPS現(xiàn)代化的構架
8.5.3GPS現(xiàn)代化計劃的進程安排
8.6空間大地測量新技術簡介
8.6.1甚長基線干涉測量
8.6.2衛(wèi)星激光測距
8.6.3衛(wèi)星測高
8.6.4合成孔徑雷達干涉測量
8.6.5由衛(wèi)星集成的多普勒定軌和無線電定位系統(tǒng)
8.6.6精密測距及其變率測量系統(tǒng)
思考題
參考文獻