引言：1973年(nian)美國國防部(bu)開始(shi)GPS實驗計(ji)劃(hua)，由(you)於
GPS模(mo)塊(kuai)可(ke)向(xiang)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)連(lian)續(xu)、快(kuai)速(su)定(ding)時的、高(gao)精度(du)的三(san)維坐標(biao)、三維(wei)速(su)度(du)和時(shi)間信(xin)息(xi)，所(suo)以(yi)得(de)到(dao)美國政(zheng)府和(he)三軍的高(gao)度(du)重(zhong)視，並(bing)列(lie)為(wei)美國重(zhong)點空(kong)間(jian)計(ji)劃(hua)之壹(yi)，成為繼(ji)阿波(bo)羅登(deng)月計劃(hua)、航天飛機計劃(hua)之後(hou)的第三項(xiang)龐(pang)大(da)空(kong)間(jian)計(ji)劃(hua)。整(zheng)個(ge)計(ji)劃耗(hao)資(zi)300億美元(yuan)以(yi)上(shang)，目(mu)前已(yi)基本(ben)完成。
GPS定(ding)位系(xi)統的含義是(shi)：導航(hang)衛(wei)星測(ce)時和(he)測(ce)距/定(ding)位系(xi)統。
GPS模(mo)塊(kuai)定(ding)位系(xi)統具(ju)有高精度(du)和全(quan)天(tian)候(hou)的特(te)點。可(ke)保(bao)證用(yong)戶(hu)在任(ren)何時候和(he)地(di)點(dian)能同(tong)時觀(guan)測(ce)到(dao)4顆衛(wei)星。GPS衛(wei)星發(fa)送的信(xin)號(hao)（簡(jian)稱(cheng)GPS）能夠(gou)進行(xing)厘(li)米級(ji)甚至毫(hao)米級的靜態(tai)定(ding)位。使(shi)用(yong)GPS衛(wei)星的關(guan)鍵(jian)設(she)備(bei)是(shi)：能夠(gou)接收(shou)、跟(gen)蹤、變(bian)換(huan)、測(ce)量GPS信(xin)號(hao)的接(jie)收機。目(mu)前市(shi)場(chang)上(shang)達五(wu)十(shi)余種(zhong)。GPS除了能進行(xing)精密(mi)水準測(ce)量外，GPS定(ding)位將(jiang)可(ke)取(qu)代三角測(ce)量、三邊測(ce)量和導線(xian)測(ce)量等常規大(da)地(di)測(ce)量技術(shu)。GPS衛(wei)星定(ding)位和(he)低空(kong)攝影(ying)測(ce)量相結合(he)，可(ke)能成為壹(yi)種(zhong)大(da)比例尺(chi)快速(su)測(ce)圖(tu)系統(tong)。
GPS衛(wei)星定(ding)位和(he)衛(wei)星攝影(ying)測(ce)量相結合(he)，還(hai)可(ke)能成為壹(yi)種(zhong)動態地(di)圖(tu)自(zi)動測(ce)繪系(xi)統。
GPS模(mo)塊(kuai)在(zai)測(ce)量上(shang)可(ke)用(yong)於建(jian)立(li)全(quan)國性(xing)的大(da)地(di)控(kong)制(zhi)網(wang)，建(jian)立(li)陸(lu)地(di)和(he)海洋的大(da)地(di)測(ce)量基準，可(ke)用(yong)於地(di)殼變形(xing)監測(ce)，包括局(ju)部(bu)變(bian)形(xing)監測(ce)，也可(ke)用(yong)於測(ce)定(ding)航空(kong)攝影(ying)的動態參(can)數，進(jin)行(xing)城(cheng)市(shi)控(kong)制(zhi)測(ce)量或其他(ta)控(kong)制(zhi)測(ce)量，還(hai)可(ke)用(yong)於工程(cheng)測(ce)量、地(di)籍(ji)測(ce)量、房地(di)產(chan)測(ce)量等領(ling)域，具有*的應(ying)用(yong)價(jia)值。
GPS模(mo)塊(kuai)衛(wei)星的監(jian)控(kong)系統(tong)
對(dui)於衛(wei)星大(da)地(di)測(ce)量而(er)言，GPS衛(wei)星是(shi)以壹(yi)種(zhong)動態已(yi)知(zhi)點(dian)描(miao)述(shu)衛(wei)星及(ji)其軌(gui)道參(can)數(shu)，稱(cheng)為衛(wei)星星(xing)歷；每(mei)顆(ke)衛(wei)星的星(xing)歷由(you)地(di)面(mian)監控(kong)系統(tong)提(ti)供(gong)，另(ling)外(wai)，衛(wei)星入(ru)軌(gui)運(yun)動後(hou)，它的“健康”狀況(kuang)如(ru)何，也需地(di)面(mian)設(she)備(bei)進行(xing)監(jian)測(ce)和控(kong)制(zhi)。
地(di)面(mian)監控(kong)系統(tong)包(bao)括壹(yi)個(ge)主(zhu)控(kong)站，三個(ge)註(zhu)入(ru)站和五(wu)個(ge)監(jian)控(kong)站。主控(kong)站擁有以大(da)型計(ji)算機為主(zhu)體(ti)的數(shu)據收集(ji)、計(ji)算(suan)、傳(chuan)輸(shu)、診(zhen)斷(duan)等設(she)備(bei)。它的主(zhu)要(yao)功(gong)能是(shi)：收集(ji)各(ge)監(jian)測(ce)站測(ce)得的距(ju)離和距(ju)離差、氣象要(yao)素(su)、衛(wei)星時(shi)鐘和(he)工作狀況(kuang)的數(shu)據，監測(ce)站自(zi)身(shen)的狀態數據等；根據收集(ji)的數(shu)據及(ji)時計(ji)算(suan)每(mei)顆(ke)GPS衛(wei)星的星(xing)歷，時鐘改正，狀態數據以及(ji)信(xin)號(hao)的大(da)氣傳(chuan)播(bo)改正，並(bing)按(an)壹定(ding)格(ge)式編(bian)制(zhi)成導航(hang)電(dian)文(wen)，傳(chuan)送到(dao)註入(ru)站；監控(kong)整(zheng)個(ge)地(di)面(mian)監控(kong)系統(tong)是(shi)否工作正(zheng)常，檢驗註(zhu)入(ru)衛(wei)星的導(dao)航電(dian)文(wen)是(shi)否正確(que)，監(jian)測(ce)衛(wei)星是(shi)否將導(dao)航(hang)電(dian)文(wen)發(fa)出(chu)；調度(du)備用(yong)衛(wei)星替(ti)代失(shi)效(xiao)的工(gong)作衛(wei)星，將(jiang)偏離軌(gui)道的衛(wei)星“拉回”到(dao)正常軌(gui)道位(wei)置(zhi)。
監(jian)控(kong)站是(shi)為主(zhu)控(kong)站編(bian)算導(dao)航(hang)電(dian)文(wen)提(ti)供(gong)觀(guan)測(ce)數據，每(mei)個(ge)監(jian)測(ce)站均用(yong)GPS信(xin)號(hao)接(jie)收機測(ce)量每(mei)顆(ke)可(ke)見(jian)衛(wei)星的偽距(ju)和(he)距離差，采(cai)集(ji)氣象要(yao)素(su)等數(shu)據，並將(jiang)它們(men)發(fa)送給(gei)主控(kong)站。
GPS模(mo)塊(kuai)定(ding)位測(ce)量設(she)計(ji)
1．影(ying)響GPS測(ce)量技術(shu)設(she)計(ji)的因素(su)
GPS模(mo)塊(kuai)外(wai)業涉(she)及(ji)面很(hen)廣(guang)，因而(er)外業階(jie)段的技(ji)術(shu)設(she)計(ji)是(shi)壹個(ge)復(fu)雜的技(ji)術(shu)管理問題(ti)，經(jing)綜合(he)大(da)致有以下(xia)壹(yi)些因素(su)應(ying)加(jia)以(yi)考(kao)慮(lv)：
（1）同(tong)測(ce)站有關(guan)的因素(su)網(wang)點密(mi)度(du)；布網(wang)方(fang)案(an)；時段分(fen)配(pei)、重(zhong)復設(she)站和重(zhong)合(he)點(dian)的設(she)計(ji)；
（2）同(tong)觀(guan)測(ce)衛(wei)星有關(guan)的因素(su)觀(guan)測(ce)衛(wei)星數(shu)；衛(wei)星信(xin)號(hao)質(zhi)量；圖(tu)形(xing)強(qiang)度(du)因子；衛(wei)星高(gao)度(du)角；星(xing)歷來源。
（3）同(tong)儀器有關(guan)的因素(su)接收(shou)機，用(yong)於精密(mi)相對(dui)定(ding)位時(shi)至少為(wei)兩臺；天(tian)線(xian)，若(ruo)天(tian)線(xian)設(she)計(ji)質(zhi)量和穩(wen)定(ding)性欠佳，會帶來壹系(xi)列(lie)的誤(wu)差；記錄(lu)設(she)備(bei)，可(ke)以(yi)是(shi)盒式(shi)數(shu)據磁帶或軟(ruan)磁盤。
（4）後(hou)勤(qin)方(fang)面(mian)的因素(su)動用(yong)接(jie)收機臺數(shu)及(ji)其來源和(he)使(shi)用(yong)期(qi)間(jian)；測(ce)區內(nei)各時(shi)段，機組(zu)的調度(du)；其他(ta)外業裝(zhuang)備(bei)，主(zhu)要(yao)是(shi)效(xiao)能工具(ju)和通(tong)訊設(she)備(bei)。
2．布網(wang)方(fang)案(an)
（1）GPS模(mo)塊(kuai)網(wang)精度(du)類級
各(ge)級(ji)GPS網(wang)的定(ding)位精度(du)，可(ke)按(an)相鄰間(jian)基線(xian)向(xiang)量的中(zhong)誤差來
衡(heng)量：
式中：m。為(wei)基線(xian)向(xiang)量中誤差(cha)；
a為(wei)固定(ding)誤差(cha)，b為比(bi)例誤(wu)差；
D為相鄰間(jian)距離。
各級(ji)GPS網(wang)zui後(hou)結果(guo)的水(shui)平分量的中(zhong)誤差，不得超過(guo)表3—10的規定(ding)。
（2）
GPS模(mo)塊(kuai)網(wang)的布設(she)
a．所(suo)選(xuan)點位(wei)要(yao)便(bian)於低等級(ji)常規測(ce)量的使(shi)用(yong)，每(mei)壹(yi)個(ge)GPS點(dian)應(ying)與(yu)兩個(ge)或(huo)兩個(ge)以(yi)上(shang)的控(kong)制(zhi)點通(tong)視，困(kun)難(nan)情(qing)況(kuang)下(xia)也至少保(bao)持(chi)與(yu)相鄰壹(yi)個(ge)控(kong)制(zhi)點通(tong)視，否則，需埋設(she)方(fang)位(wei)樁，且用(yong)GPS聯測(ce)。
b．GPS點間(jian)距離應(ying)按規範要(yao)求設(she)計(ji)，可(ke)考(kao)慮(lv)靈活(huo)變(bian)動，以便(bian)於低等級(ji)控(kong)制(zhi)點加(jia)密(mi)，小間中(zhong)距相鄰點(dian)位應(ying)進行直(zhi)接(jie)聯測(ce)。
c．GPS網(wang)點中(zhong)各(ge)同(tong)步(bu)邊應(ying)盡可(ke)能構成若(ruo)幹(gan)個(ge)閉(bi)合(he)環，在完成各邊的平(ping)差後(hou)，可(ke)檢驗閉(bi)合(he)差(cha)是(shi)否滿足相應(ying)等級(ji)要(yao)求。壹等以(yi)上(shang)GPS網(wang)中至(zhi)少包(bao)含三個(ge)閉(bi)合(he)環且彼(bi)此線(xian)性(xing)無(wu)關(guan)；二、三、四(si)等也應(ying)有兩個(ge)以(yi)上(shang)的閉(bi)合(he)環；五(wu)等網(wang)也至少有壹個(ge)閉(bi)合(he)環。
d．考(kao)慮(lv)將(jiang)測(ce)區內(nei)原有的國家(jia)或(huo)地(di)方(fang)測(ce)設(she)的三(san)角點(dian)進行聯測(ce)，有利於兩系統(tong)成果的變(bian)換(huan)，聯測(ce)點應(ying)盡量均勻分(fen)布在整(zheng)個(ge)測(ce)區的裏(li)面和外圍。為求定(ding)轉(zhuan)換(huan)參數，地(di)聯測(ce)高等級(ji)的大(da)地(di)控(kong)制(zhi)點，聯測(ce)點和(he)重(zhong)合(he)點(dian)的個(ge)數(shu)不得(de)少於3個(ge)，特(te)殊(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)也不得少於2個(ge)。
