GPS在机场工程建设控制测量中的应用

专题

GS P在机场工程建设控制测量中的应用 李志成 (庆江北国际机场扩建指挥部 )重

控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文及其一

、

GP s概述

他控制指令等数据注入到相应卫星的存储系统中， 并监测注入信息的正确性。

全球定位系统 G S ( a iain Tmig a d P N vg t i n n o R n ig G o a o io ig S s m),是美国国防 a gn/ lb lP s inn yt t e部于 19 9 3年底建成的“时与测距导航/球定授全位系统”的简称。它是一种可以授时和测距的空间交会定点的军民两用卫星导航定位系统，可向用户提供连续、实时、高精度的三维位置、速度和时间信息等技术参数。近年来，随着 G S技术的不断 P成熟发展，广泛用于我国测绘领域的大地测量、精密工程测量、航空摄影测量、地壳和建筑物形变监测、资源勘察、运载工具导航和管制、城市测绘等，并已开始用于交通运输、军事、海洋、航道、 航测遥感、通讯、气象等领域。1 GP系统的组成 . S

③用户设备。 G S的用户设备由 G S接收 P P机、数据处理软件及相应的用户终端设备如计算机、气象仪器等组成，其作用是接受 G S卫星发 P射的信号，利用信号进行导航定位等。2 G S的工作原理 . P

1 P )G S的基本定位原理

G S系统是一种采用距离交会法的卫星导航定 P位系统。如图 1示：在需要的位置 P点架设 G S P接收机，在某一时刻 t同时接收了 3颗 i ( A、 B 、 C)以上的 G S卫星所发出的导航电文，通过一系 P

列数据处理和计算可求得该时刻 G S接收机至 PG S卫星的距离 P S叭 S同样通过接收卫。,

G S主要由空间部分、地面控制部分和用户设 P备组成。

星星历可获得该时刻这些卫星在空间的位置 (维三

坐标 )。从而用距离交会的方法求得 P点的三维坐标 (, , Z ),其数学模型为：

①空间部分。G S的空间部分由均匀分布在 6 P个相对于赤道

面倾角为 5。近似圆形轨道上绕地 5的球运行的 2颗工作卫星和 3颗备用卫星组成，轨 1道面的夹角为 6。 0,每个轨道上有 4颗卫星，卫星

的平均高度为 2 2 0 m。每颗 G S工作卫星都发 00 k P出用于导航定位的导航电文 (号 ),其平均运行信周期为 1 h 8 n以确保全球任何地方在任何时 5 mi, l侯都能同时接收到 4颗以上卫星信号。

②地面控制部分。G S的地面控制部分由分布 P在全球的一个主控站、五个监控站和三个注入站构

成。主控站的作用是根据各监控站对 G S的观测 P数据计算卫星的星历和卫星钟的差和大气层修正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去； 同时还对卫星进行控制，提供时间基准，向卫星发布指令，调度备用卫星等。监控站的作用是接收卫 星信号，监测卫星工作状态。注入站的作用是将主

图 1 P G S工作原理图

Sp=[ (一 )+ (一 )+ ( p )】 A z一 S=[ (一X )+ (— Y )+ ( )】 e 8 8 Z一 S=[ (一X )+ (一 )+ (一 )】 c c

式中 (, ,

,

), ( 8 X,

,

), (, Xc

z )分别为卫星 A,B,C在时刻 t的空间直。 i

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