测距定位基本原理
RTK定位原理概述
一、RTK定位原理概述RTK测量利用的是载波相位差分GPS技术来实时定位的，正是凭借差分改正和载波相位测距两种测量方法才使得动态定位的精度可以达到厘米级。
差分GPS技术是利用了基准站与流动站之间空间的相关性来进行差分改正的，从而将定位的误差削弱。
标准的差分GPS 原理是将基准站架设在高精度的已知点控制点上，通过基准站单点定位确定测站的位置坐标，然后通过实时定位测得的坐标与控制点坐标的比对，从而确定基准站上的定位误差。
但在实际生产中，为了提高测量效率，基准站通常也可以架设在未知点上。
下文就RTK基准站架设的两种情况进行解释。
说明其架设原理。
GPS系统定位采用的是WGS-84坐标系，如下图所示。
它是一个地心坐标系，所有的GPS接收定位测得的坐标都是基于该坐标系的坐标。
换而言之，GPS接收机只能识别WGS-84坐标。
但是在实际应用过程中，用户基于定位精度、坐标保密、控制变形等原因往往会建立其他坐标系统。
这样就涉及到了坐标系统之间的相互转换，所以这就是为何几乎所有的GPS解算软件中都有坐标系统转换程序的原因。
现就国内坐标系统的应用为基础，介绍一下RTK测量时坐标系统的转换方法。
至今为止，我国使用的平面坐标系统主要有北京54坐标系统、西安80坐标系统和国家2000坐标系统。
这三者之间的本质区别在于采用了不同的椭圆基准。
在实际生产中还存在地方独立坐标系统，它是在上述几种坐标系的基础上建立的。
高程坐标系统主要有1956黄海高程基准和1985国家高程基准两个系统组成。
坐标系统的转换方法主要有七参数、四参数、三参数和一参数等。
根据两套坐标系统之间的几个关系可以采用相应的转换方法。
RTK测量过程中坐标系统的转换分为平面转换和高程转换两个方面。
平面转换主要是采用控制点反算转换参数的方法，根据测区范围和精度的要求采用不同的转换方法。
对于涉及到两个不同椭球基准的坐标系统之间的相互转换，一般都采用七参数进行转换，如果测区面积较小，可近似当做平面时（约10公时范围）可采用四参数进行转换。
测距仪的原理
测距仪的原理
测距仪，顾名思义，是用来测量距离的仪器。
它在工程测量、地质勘探、建筑
施工等领域都有着广泛的应用。
那么，测距仪是如何实现测量距离的呢？接下来，我们将深入探讨测距仪的原理。
首先，我们需要了解测距仪的工作原理。
测距仪通常采用激光测距技术，其原
理是利用激光束发射器发射一束激光，并通过接收器接收被测目标反射回来的激光，然后根据激光的发射和接收时间差来计算出目标与测距仪之间的距离。
其次，我们来了解一下激光测距的具体过程。
首先，激光束发射器会向目标发
射一束激光，激光束会在目标表面发生反射。
然后，接收器会接收到被目标表面反射回来的激光，并记录下激光的接收时间。
最后，通过计算激光的发射和接收时间差，就可以得出目标与测距仪之间的距离。
除了激光测距技术，测距仪还有其他测距原理，比如超声波测距、雷达测距等。
超声波测距利用超声波在空气中传播的速度来计算距离，而雷达测距则是利用电磁波在空气中传播的速度来计算距离。
不同的测距原理有着各自的特点和适用范围，可以根据实际需要进行选择。
总的来说，测距仪的原理主要是通过测量激光、超声波或雷达等信号的发射和
接收时间差来计算距离。
不同的测距原理有着各自的优缺点，可以根据实际需求选择合适的测距仪。
测距仪的原理虽然看似复杂，但在实际应用中却能够简单、快速、准确地实现距离测量，为各行各业的工作提供了便利。
测绘仪工作原理
测绘仪工作原理
测绘仪是一种用于测量地理空间数据的仪器工具，它的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 全球定位系统（GPS）：测绘仪通常配备了GPS接收器，可以接收来自多颗卫星的信号并计算出仪器所在的精确位置坐标。
2. 测距仪：测绘仪常常还配备了激光测距仪或电磁波测距仪。
激光测距仪通过发射激光束并测量其返回时间来计算测距，而电磁波测距仪则通过发射和接收电磁波信号来测量距离。
3. 数据收集和存储：测绘仪具有数据收集和存储功能，可以将测量到的位置和距离等数据记录下来，并存储在内置的存储设备中。
4. 数据处理和分析：测绘仪通常配备了专门的软件，可以将收集到的数据进行处理和分析，生成测量结果、制作地图或进行其他地理信息分析。
总而言之，测绘仪的工作原理是通过接收GPS信号确定位置坐标，借助测距仪进行距离测量，然后将收集到的数据进行处理和分析，以实现地理空间数据的测量、分析和绘制。
桩基工程测量定位方案
桩基工程测量定位方案一、前言桩基工程测量定位是桩基施工的重要环节，它直接影响到桩基的安全、稳定和准确性。
在桩基工程中，正确的测量定位是保证工程质量与安全的关键。
因此，本文将对桩基工程测量定位方案进行详细介绍，以期提高测量定位的准确性和可靠性。
二、测量定位原理1、测距原理利用现代测距仪器进行测量，首先对桩基的位置进行初步确定，确定好测距点和目标点后，进行测距，利用测距仪器设备进行测量测角，计算出测定桩基的位置与方位。
2、定位原理利用现代定位设备对测量所得的数据进行处理，对桩基的定位进行精确计算，得到桩基准确位置，然后进行偏差分析，对偏差进行修正，最终确定桩基的准确位置。
三、测量定位流程1、测量前准备在进行桩基工程测量定位前，要先准备好测量仪器设备和相关资料。
检查测量仪器设备是否正常，保证测量时的准确性和可靠性。
准备好测量的资料资料，包括桩基的图纸资料和相关的施工方案。
2、测量方案确定根据桩基的实际情况，确定测量方案。
包括测量的方法、测量点的确定、测量时的基本原则与流程等。
3、测量设备布置在测量现场，进行测量设备的布置。
确保测量设备的稳定和准确性。
在布设时需要考虑到现场的环境和测量人员的安全。
4、数据采集进行测量设备的校准，保证数据采集的准确性。
对桩基进行测量定位，并进行数据的采集。
对采集的数据进行质量检查，保证数据的准确性和可靠性。
5、数据处理对采集的数据进行处理，计算出桩基的实际位置和方位。
进行偏差分析，对偏差进行修正，最终确定桩基的准确位置。
6、测量结果分析与评价对测量结果进行分析与评价。
根据测量结果进行合理的评价，保证测量结果的准确性和可靠性。
7、测量报告编制对测量结果进行总结，编制测量报告。
包括桩基的实际位置和方位，测量过程的描述，结果的分析与评价等内容。
四、质量控制在进行桩基工程测量定位时，需要进行相关的质量控制措施。
包括：1、设备的质量控制对测量设备进行合理的质量控制，保证测量设备的准确性和可靠性。
卫星测绘技术中的卫星定位与测距原理
卫星测绘技术中的卫星定位与测距原理引言：卫星测绘技术是一种利用卫星进行地理信息获取与处理的方法，具有高精度、广覆盖、无需实地勘测等优点，因此在许多领域得到了广泛应用。
卫星定位与测距是卫星测绘技术中的核心原理，本文将对该原理进行探讨。
一、卫星定位原理卫星定位是通过测量卫星与接收机之间的距离，以及卫星与地球表面的角度，来确定接收机所在的位置。
卫星定位主要基于全球定位系统（GPS）进行，下面将介绍GPS卫星定位的原理。
1. GPS系统概述GPS全称为Global Positioning System，是美国建立的一个卫星导航系统，由多颗卫星组成。
当地面接收机接收到至少四颗以上的GPS信号时，可以通过计算卫星到接收机的距离，从而确定接收机的位置。
2. 卫星测距原理卫星测距是卫星定位的关键一步，它通过测量接收机与卫星之间的信号传播时间来计算距离。
当卫星向接收机发射信号时，接收机会记录下信号接收时间，并与接收机的本地时间进行对比，从而计算出信号传播的时间差。
根据信号传播的速度和时间差，可以得到接收机与卫星之间的距离。
3. Dinatrance计算利用测距得到的不同卫星与接收机之间的距离，可以使用Dinatrance算法进行计算。
该算法基于三边测量原理，通过卫星与接收机的距离来计算接收机的位置。
当至少四颗卫星的距离确定后，利用Dinatrance算法可以获得接收机的经纬度坐标。
二、卫星测距原理卫星测距的过程主要是通过测量接收机与卫星之间的距离来实现。
下面将介绍三种常用的测距方法。
1. 伪距测量伪距测量是最常用的一种方法，它通过测量信号从卫星发射到接收机接收的时间来计算距离。
在接收机接收到卫星信号后，会记录下接收时间，并与卫星发射时刻进行对比，从而计算出信号的传播时间。
通过将传播时间与信号传播速度相乘，即可得到卫星与接收机之间的距离。
2. 相位测量相位测量是一种更为精确的测距方法，它通过测量信号的相位变化来计算距离。
gps定位的基本原理和过程
gps定位的基本原理和过程GPS（Global Positioning System）定位是一种利用卫星信号进行位置测量的技术。
它基于特定的定位原理和过程来计算出接收器所在的位置。
下面将介绍GPS定位的基本原理和过程。
GPS定位的基本原理如下：1. 卫星发射信号：GPS系统由一组卫星组成，它们以固定的轨道绕地球运行，发射特定的信号。
这些信号包括导航信息和时间信息。
2. 接收器接收卫星信号：GPS接收器接收来自多个卫星的信号。
GPS接收器需要接收到至少4颗卫星的信号才能进行三维定位，其中3颗用于测量接收器与卫星之间的距离，1颗用于帮助接收器校准时间。
3. 信号测距：接收器通过测量接收到的信号与卫星发射信号的时间差，计算出接收器与卫星之间的距离。
接收器需要准确地记录信号经过大气层的时间延迟，并进行校正以消除这个误差。
4. 定位计算：接收器使用多个卫星的距离信息进行三角测量，计算出接收器的三维位置。
这个计算被称为“定位解算”。
GPS定位的过程如下：1. 启动接收器：将GPS接收器打开，它开始搜索并接收来自卫星的信号。
2. 信号接收：接收器接收到卫星发射的信号，包括导航信息和时间信息。
3. 信号解析：接收器对接收到的信号进行解析，提取出导航和时间信息。
4. 信号测距：接收器测量接收到的信号与卫星发射信号的时间差，计算出接收器与卫星之间的距离。
5. 定位计算：接收器使用多个卫星的距离信息进行三角测量，计算出接收器的三维位置。
6. 显示位置信息：接收器将计算出的位置信息显示在屏幕上，或通过其他方式提供给用户使用。
需要注意的是，GPS定位的精度受到多种因素的影响，包括卫星的数量和位置、大气条件、接收器的性能等。
此外，GPS定位还可以结合其他辅助定位技术，如地基站定位或惯性导航系统，以提高定位精度和可靠性。
综上所述，GPS定位基于卫星发射信号和接收器的信号测距，通过多个卫星的距离信息进行三角测量，计算出接收器的三维位置。
测距仪的工作原理
测距仪的工作原理测距仪是一种常见的测量工具，广泛应用于建筑、工程、地理、环境等领域。
它能够快速、简单地测量距离，并且具有较高的精度和可靠性。
下面将详细介绍测距仪的工作原理，包括激光测距仪和超声波测距仪两种类型。
一、激光测距仪的工作原理：1. 激光发射：激光测距仪通过内置的激光器发射一束激光束，通常使用红色或绿色激光。
2. 激光接收：激光束照射到被测物体上，部分激光经过散射、反射后被激光接收器接收。
3. 时间测量：激光接收器接收到反射的光后，通过内部的光电元件将光信号转化为电信号，并记录下该时刻。
4. 计算距离：测距仪根据激光发射与接收之间的时间差以及光在空气中的传播速度（一般采用光速）来计算出距离。
二、超声波测距仪的工作原理：1. 超声波发射：超声波测距仪通过内置的超声波传感器发射一束超声波。
2. 超声波接收：超声波照射到被测物体上后，部分超声波经过散射、反射后被超声波接收器接收。
3. 时间测量：超声波接收器接收到反射的超声波后，通过内部的压电元件将超声波信号转化为电信号，并记录下该时刻。
4. 计算距离：测距仪根据超声波发射与接收之间的时间差以及超声波在空气中的传播速度（一般约为340米/秒）来计算出距离。
三、激光测距仪与超声波测距仪的比较：1. 测量精度：激光测距仪的测量精度一般在几毫米左右，远高于超声波测距仪的测量精度（通常在几厘米到一米之间）。
2. 测量范围：激光测距仪的测量范围较广，可以达到几百米甚至上千米，而超声波测距仪的测量范围一般较短，通常在几米到几十米之间。
3. 测量环境：激光测距仪对环境条件要求较高，可在室内和室外使用。
而超声波测距仪对环境的影响较大，容易受到气温、湿度等因素的影响。
4. 使用方便性：激光测距仪体积小巧、操作简便，可以携带随时使用。
超声波测距仪体积较大，操作稍显复杂。
5. 应用领域：由于激光测距仪具备高精度、远距离和适应性广等特点，常被应用于建筑、测绘、工程勘察、地理测量等领域。
GPS测距定位基本原理
GPS测距定位基本原理GPS（全球定位系统）测距定位的基本原理是利用卫星信号的传播时间与接收信号的时间差，通过计算这一时间差来确定接收器与卫星之间的距离。
下面将详细介绍GPS测距定位的基本原理。
GPS系统由24颗工作卫星和若干个地面控制站组成。
这些卫星以不同轨道高度绕地球运行，每辆车载接收器都可以同时接收到多颗卫星发射的信号。
GPS测距定位的基本步骤如下：1.发送卫星信号：每颗GPS卫星周期性地向地球发射无线电信号，其中包含有卫星的识别码、时间标记以及其他必要的数据。
2.接收卫星信号：在接收器上，利用天线接收到卫星发射的信号。
这些信号被转换为电信号并传送到接收器的处理器进行处理。
3.计算传播时间：接收器分别记录每颗卫星信号的接收时间，然后通过与卫星信号中的时间标记进行比较，计算出信号传播的时间差。
4.确定距离：通过将信号的传播时间转换为距离，可以计算出接收器与卫星之间的几何距离。
这个距离称为伪距，它并不是实际的地球表面距离，而是卫星与接收器之间的几何距离。
5.解算位置：为了确定接收器的位置，至少需要接收到来自四颗卫星的信号。
根据这四颗卫星的几何距离和卫星的位置信息，通过三角定位方法可以计算出接收器的位置。
通常使用的是一种称为“基于伪距的定位”方法，该方法通过最小化伪距观测值与预测伪距之间的残差，来计算接收器的位置。
总结起来，GPS测距定位的基本原理是通过测量卫星信号的传播时间差，计算出接收器与卫星之间的距离，然后通过多颗卫星的距离信息来解算接收器的位置。
这一过程需要准确的卫星位置信息以及接收器和卫星之间的信号传播速度。
同时，由于地球大气层的影响，信号传播速度可能会发生变化，因此需要对传播速度进行修正。
这些修正包括大气层延迟、钟差和相对论效应等。
通过综合这些信息，可以实现高精度的GPS测距定位。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1. GPS定位方法分类
定 绝对定位 位 方 式 相对定位
静态定位 动态定位
静态定位 动态定位
► 绝对定位
▪ 将接收机安置在固定点上观测数分钟或更长时间，以 确定该点三维坐标。
▪ 在一个待定点上，利用GPS接收机观测4颗以上的GPS 卫星，独立确定待定点在地固坐标系的位置（目前为 WGPS－84坐标系），称之为绝对定位。
运动的。它们的位置都需要时间来确定。
► 假设用户的时钟慢千分之一秒，于是 延迟就多了0.001秒，所测量得的距 离也就多了三百公里。
► GPS卫星的速率大约是每秒3.87公里。 赤道上一点由于地球自转移动的速率 是每秒456米。所以以上千分之一秒 的误差将引起大约3870*0.001=3.87 米的误差。
被测点接收机与卫星之间的距离是： R2＝ （x1－x）2＋（y1－y）2＋（z1－z）2
式中：X，Y，Z为被测点坐标值，是待求解的未知数；
R的测定与时间量有关，而用户便携接收机一般不可 能有十分准确的时钟，因此由它测出的卫星信号在 空间的传播时间也是不准确的，因而测出的距卫星 的距离也不准确，这种距离叫做伪距（PR）。
► 绝对定位的优点
▪ 只需用一台接收机独立定位，观测的组织与实施简便， 数据处理简单。
► 主要问题
▪ 受卫星星历误差和卫星信号在传播过程中的大气延迟 误差的影响显著
▪ 定位精度较低。
►相对定位：
▪ 将两台或更多台接收机置于不同点上，通过一段 时间的观测确定点间的相对位置关系。
▪ 在两个或若干个测量站上，设置GPS接收机，同 步跟踪观测相同的GPS卫星，测定它们之间的相 对位置，称为相对定位。
▪ 载波相位测量：测量具有载波多普勒频移的 GPS卫星载波信号与接收机产生的参考信号之 间的相位差。
▪ 多普勒测量：由积分多普勒计数得出的伪距。
►所需观测时间较长，一般数小时，同时观测过程中， 要求接收机的震荡器保持高度稳定。
原 伪距观测值 始
C/A码，码元宽293M，精度2.9M P码，码元宽29 . 3M，精度0. 29M
由码相位观测所确定的伪距简称测码伪距， 由载波相位观测所确定的伪距简称为测相伪距。
接收机的时钟与卫星导航系统所用的时间差是 一个定值，假设为Δt，那么上述公式就要改写成
R＝ sqrt[（x1－x）2＋（y1－y）2＋（z1－z）2 ]＋Δt·c 式中，c是电波传播速度（光速）；Δt也是个未知数。
只要接收机能测出距四颗卫星的伪距，便有四个这 样的方程，把它们联立起来，便可以解出四个未知 量x、y、z和Δt，即能求出接收机的位置并告诉它准 确的时间。
▪ 首先，根据卫星广播的星历，计算出第i颗卫星的准 确位置xi，yi，zi；
▪ 其次，根据测量的码伪距或相位的伪距，计算出用
户与第i颗卫星之间的相对距离 ' ；
▪ 最后，根据导航方法计算出用户的三维位置x，y，z。
测距方法
▪ 伪距测量（伪码测距）：测量GPS卫星发射的 测距码信号到达用户接收机的传播时间。
i：卫星的索引号； r i：到第i颗卫星的距离；
xsvi , ysvi , zsvi ：第i颗卫星的位置；
(xue , yue , zue )：用户的位置，三个未知量。
GPS定位的基本原理
►需解决的两个关键问题
▪ 如何确定卫星的位置 ▪ 如何测量出站星距离
'
GPS系统的实质（关键），是要得到用户 （载体）的高精度的瞬时位置。若根据前面在 概论中所描述几何模型，定位过程就是：
▪ 在相对定位中，至少其中一点或几个点的位置是 已知的，即其在WGS－84坐标系的坐标为已知， 称之为基准点。
►相对定位是高精度定位的基本方法
▪ 广泛应用于高精度大地控制网、精密工程测量、 地球动力学、地震监测网和导弹和火箭等外弹道 测量方面。
对于某颗卫星： r 是已知值 P 是测量值 R 是未知值
GPS定位的基本原理和过程
► GPS定位依据的是空间几何三点定位原理。 ► 为了消除时差引入的误差，GPS系统技术上采取四
星定位。 ► 定位除依据星座的几何构图外，还必须有准确的定
时。 ► GPS卫星导航系统的定位精度取决于卫星和用户间
的几何结构、卫星星历精度、GPS系统时同步精度、 测距精度和机内噪声等诸因素的组合。
GPS系统的定位步骤：
►跟踪、选择卫星、接收选定卫星的信号。 ►解读、解算出卫星位置。 ►测量得到卫星和用户之间的相对位置。 ►解算得到用户的最可信赖位置。
三个未知量需要三个方程
r1 (xsv1 xue )2 ( ysv1 yue )2 (zsv1 zue )2 r 2 (xsv2 xue )2 ( ysv2 yue )2 (zsv2 zue )2 r3 (xsv3 xue )2 ( ysv3 yue )2 (zsv3 zue )2
观
测
量 载波相位观测值
L1载波，波长19cm，精度0. 19cm L2载波，波长24cm，精度0. 24cm
载波相位观测值
优点：观测值精度高，用精密定位
存在问题
整周不确定（模糊度解算） 整周跳变现象
确定时间的必要性
至少有两个原因用户需要知道精确的时间： 1. 用户通过测量卫星信号的延迟来确定与卫星之间的距离。 2. 卫星、用户以及它们所在的坐标系（固定在地球上）都是
GPS定位方法分类
定位方法分类 按参考点的不同位置划分为： （1）绝对定位（单点定位）：在地球协议坐 标系中，确定观测站相对地球质心的位置。 （2）相对定位：在地球协议坐标系中，确定 观测站与地面某一参考点之间的相对位置。
GPS定位方法分类
按用户接收机作业时所处的状态划分：
（1）静态定位：在定位过程中，接收机位置静止不动， 是固定的。静止状态只是相对的，在卫星大地测量中的静 止状态通常是指待定点的位置相对其周围点位没有发生变 化，或变化极其缓慢，以致在观测期内可以忽略。
动态、静态定位的区别
►过去动态、静态定位的区别
▪ 动态定位
►基本上就是指GPS导航，所采用的技术是P码或C/A 码的伪码距测量定位。
►相位测量由于存在整周模糊问题，不能用于动态测 量定位。