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浅谈GPS定位技术 石磊 (胜利油田油建一公司 山东 东营 257000) 中图分类号：T 文献标识码：A 一、GPS简介： 1973年，美国开始研制全球定位系统GPS，经过20年的不断完善，耗资200亿美元后，该系统终于在1994年全面建成。 GPS卫星是由洛克韦尔国际公司空间部研制的，卫星重约774kg，采用铝蜂巢结构，主体呈柱形，直径为1.5m。卫星的供电部分为对日定向太阳能电池帆板，板面始终对准太阳，为卫星不断地提供电力，同时给镍镉蓄电池充电，保证在地影区卫星仍能正常工作。星体底部装有多波束定向螺旋天线阵，能发射L1和L2波段的信号，其波束方向图能覆盖约半个地球。星体两端面上装有全向遥测遥控天线，用于与地面监控网通信。GPS卫星上采用了铯原子钟作为频率标准，保证了所有卫星能够在一个月或更长时间内独立工作而无需地面校正，也保证了精密定位的要求。此外，卫星上还装有姿态控制系统和轨道控制系统。 图一 GPS由绕地球运行的24颗卫星组成21+3颗GPS卫星分布在互成60°的6个椭圆形轨道面上，轨道倾角为55°，每个轨道面上布设4颗卫星。卫星轨道的长半轴为26609km，偏心率为0.01，卫星运行高度为20200km，运行周期为12h。 卫星距地面约1.7万公里。在军事上，这套系统可以为战机、军舰和导弹等导航，并锁定攻击目标；在民用方面，它可以为飞机、船舶和汽车等导航。目前，GPS为世界各国所采用HAIPRO和中海达定位软件，下面我们介绍中海达软件的使用： 中海达软件 首先打开中海达软件会提示新建任务，点击新建任务会弹出如下画面，坐标系选择北京54（见图二） 图二 中央经线改成我们本地的117（因地区而异）（见图三） 图三 在图定义里面输入好任务名 将进入中海达的界面（如下图） 然后进入设置页面，首先进行端口设置，继续进入定位仪端口配置如下图，波特率根据设备类型设置为9600（见图四） 图四 根据需要对船型及锚链孔进行设置 根据当地已有固定差设置固定差更正，都设置好后，进入作图里面的计划线调入，导入DXF海图，将GPS设备连入PC机就可以进行导航了，我们目前使用的是差分信号对船只进行导航。下面我们将简要介绍下查分技术： 四、差分技术简介 差分技术很早就被人们所应用。它实际上是在一个测站对两个目标的观测量、两个测站对一个目标的观测量或一个测站对一个目标的两次观测量之间进行求差。其目的在于消除公共项，包括公共误差和公共参数。 随着GPS技术的发展和完善，应用领域的进一步开拓，人们越来越重视利用差分GPS技术来改善定位性能。它使用一台GPS基准接收机和一台用户接收机，利用实时或事后处理技术，就可以使用户测量时消去公共的误差源——电离层和对流层效应，并能将卫星钟误差和星历误差消除，因此，现在发展差分GPS技术就显得越来越重要。 在GPS定位过程中，存在三部分误差。一部分是对每一个用户接收机所共有的，例如：卫星钟误差、星历误差、电离层误差、对流层误差等；第二部分为不能由用户测量或由校正模型来计算的传播延迟误差；第三部分为各用户接收机所固有的误差，例如内部噪声、通道延迟、多径效应等。利用差分技术第一部分误差可完全消除，第二部分误差大部分可以消除。第三部分误差则无法消除，只能靠提高GPS接收机本身的技术指标 载波相位和差分定位技术的应用使测量定位精度可以达到毫米级精度 通过上面的介绍我们对GPS有了初步的了解，今后我将继续介绍GPS在实际情况下的使用。 　 参考文献: [1] 徐绍铨等．GPS测量原理及应用．武汉测绘科技大学出版社．1998.10． [2] 张守信等．GPS技术与应用.国防工业出版社．2004.1． [3] 张小红等．GPS定位技术在不同领域的应用[J]．武汉:测绘信息与工程．2001,1