北斗高精度测量及其应用共40页
高精度测量技术及其应用研究
高精度测量技术及其应用研究随着物质科学的发展，对测量精度的要求也越来越高，为了满足这种要求，高精度测量技术应运而生，已经成为很多领域的重要工具。
高精度测量技术主要包括三大类：光学测量技术、物理测量技术和机械测量技术，在不同领域有着广泛的应用。
1. 光学测量技术光学测量技术是以光的物理性质为基础，利用光学仪器对被测量对象进行测量的一种技术。
该技术主要包括激光干涉测量、数字全息测量、激光散斑测量、光栅测量、斑图法和电子支持曝光等技术。
激光干涉测量技术是一种利用激光光束干涉的无接触式测量技术，测量精度高达亚微米级；数字全息测量技术则是通过测量光的相位差，可实现对物体三维形状的测量和重建；激光散斑测量技术则是通过光的散射产生散斑图像，对材料的表面形貌、位移、应变等进行测量分析。
这些光学测量技术在航空航天、制造业、交通运输、医学等领域被广泛应用，例如对工件的精度评估、到航天器的精确定位、医生对患者病情的准确判断等领域。
2. 物理测量技术物理测量技术主要是通过测量物理量来获得被测量对象的各种性质，例如位移、速度、形变、质量等。
物理测量技术主要包括电子测量技术、声学测量技术和辐射测量技术。
电子测量技术则是利用电子学原理，针对电、磁、力、温等物理量对其进行测量，由于该技术精度高、速度快、分辨率高等特点，因此在计量、检验、测试等领域被广泛应用；声学测量技术则是通过声波的传播、反射、干扰等特性进行测量，尤其在建筑、航空、冶金、石油、地质等领域被广泛应用；而辐射测量技术则主要是靠电磁波或粒子的吸收、发射、散射等特性，对微小物质的结构和性质、高温燃烧物质的成分、密度等进行测量分析。
3. 机械测量技术机械测量技术是利用机械和电子仪器对被测对象进行测量的一种技术，包括形位误差测量、自动检测技术、数控测量技术、数字化测量技术等。
这些技术与数字化控制技术、人工智能技术结合应用，可实现对复杂物体的自动化测量及数据处理。
形位误差测量则主要是通过精密测量仪器和误差分析，对工件各项误差进行测量和评估；自动检测技术则是由计算机控制检测设备自动完成复杂的工件外观和内部缺陷的检测，具有高效、精确等特点；数控测量技术则是将机械加工工艺与计算机辅助设计和制造技术相结合，实现复杂物体的测量与加工。
GNSS高精度定位技术PPT课件
• period 14 hours 4 min • ground track repeat about 10 days
the Galileo satellite constellation
其它卫星导航定位系统——Galileo
GIOVE A
the GIOVE Satellite GIOVE B
• GIOVE的主要目标:
从80年代末到现在，实施了一系列重大的GPS卫星测量工程 和项目。
大地测量：利用GPS技术开展国际联测，建立全球或全国 性大地控制网，提供高精度的地心坐标，测定和精化大地 水准面。
工程测量：应用GPS静态相对定位技术，布设精 密工程控制网，用于桥梁工程、隧道与管道工程 、海峡与地铁贯通工程以及精密设备安装工程等 。
– 频率信号测试； – 验证一些关键技术（比如铷原子钟、氢原子钟）； – 轨道环境特征测试； – 并行2或3通道信号传输测试。
发展路线图
GNSS简介—北斗
我国自行研制的两颗北斗导航 试验卫星分别于2000年10月31 日和12月20日从西昌卫星发射 中心升空并准确进入预定的地 球同步轨道（东经80º和140º 的赤道上空），此外另一颗备 用卫星也被送入预定轨道（东 经110.5º的赤道上空），标志 着我国拥有了自己的第一代卫 星导航系统——BD–1
–1964年1月建成
–1967年7月解密供民用
子午卫星系统及其局限性
大地测量多普勒接收 机-1
（MX1502）
大地测量多普勒接收 机-2
（CMA751）
系统组成
–空间部分
• 卫星：发送导航定位信号（信号： 4.9996MHz 30 = 149.988MHz； 4.9996MHz 80 = 399.968MHz； 星历）
《北斗导航的高精度伪距测量定位方法研究》
《北斗导航的高精度伪距测量定位方法研究》一、引言随着科技的不断进步，全球定位系统（GPS）在各个领域的应用越来越广泛。
作为中国自主研发的全球卫星导航系统，北斗导航系统以其独特的优势，在国内外得到了广泛的关注和应用。
其中，高精度伪距测量定位技术是北斗导航系统的核心技术之一。
本文将针对北斗导航的高精度伪距测量定位方法进行深入研究，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、北斗导航系统概述北斗导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，由地理空间信息中心负责运营和维护。
该系统由多个卫星组成，通过接收卫星信号并进行处理，可以实现高精度的定位、导航和授时等功能。
其中，伪距测量是北斗导航系统实现高精度定位的重要手段之一。
三、高精度伪距测量定位原理伪距测量是指通过比较卫星信号传播时间和已知的卫星位置，推算出接收机位置的一种方法。
在北斗导航系统中，高精度伪距测量定位主要依赖于以下原理：1. 卫星信号接收：接收机接收来自北斗卫星的信号，包括伪随机噪声码（PRN）和载波相位信息等。
2. 信号处理：接收机对接收到的卫星信号进行处理，提取出有用的信息，如卫星位置、信号传播时间等。
3. 伪距计算：根据已知的卫星位置和信号传播时间，计算出接收机和每个卫星之间的距离（即伪距）。
4. 定位解算：通过多个卫星的伪距信息，采用最小二乘法等算法进行定位解算，得出接收机的三维坐标。
四、高精度伪距测量定位方法研究为了进一步提高北斗导航系统的定位精度，研究人员提出了多种高精度伪距测量定位方法。
以下是其中几种典型的方法：1. 多频伪距组合定位法：该方法通过同时接收多个频段的卫星信号，利用不同频段信号的传播特性差异，提高伪距测量的精度。
通过多频组合算法进行定位解算，可以进一步提高北斗导航系统的定位精度。
2. 差分定位技术：差分定位技术是一种利用多个接收机的观测值进行差分处理，以消除公共误差源的方法。
在北斗导航系统中，通过差分定位技术可以进一步提高伪距测量的精度和稳定性。
北斗导航的原理和应用
北斗导航的原理和应用原理北斗导航是中国自主研发的卫星导航系统，主要由北斗卫星、地面监测控制系统、用户终端设备和数据处理中心组成。
其原理基于卫星定位技术和导航算法。
卫星定位技术北斗卫星通过携带精确的原子钟和高精度的测量设备，以及在轨道上的准确测量系统，能够提供精确的时间和位置信息。
通过卫星与地面设备之间的通信，北斗导航可以计算用户的位置。
导航算法北斗导航系统使用的导航算法主要包括定位算法和导航算法。
定位算法北斗导航系统通过多颗卫星的信号和地面设备提供的参考数据，使用三角定位和测距等方法，计算出用户的准确位置。
导航算法北斗导航系统在计算用户位置的基础上，使用导航算法来确定用户应该采取的行动以及最佳路径。
导航算法考虑到用户的速度、方向、道路条件等因素，提供实时的导航信息。
应用北斗导航的应用非常广泛，涵盖了多个领域。
以下是北斗导航的一些常见应用：•交通运输北斗导航在交通运输领域的应用主要集中在车辆导航、船舶导航和航空导航等方面。
通过北斗导航系统，驾驶员可以实时获取道路交通信息、路线规划和导航指引，提高交通效率和安全性。
•物流管理北斗导航在物流管理中的应用可以实现货物跟踪和车辆调度等功能。
通过北斗终端设备，物流公司可以实时监控货物的位置和运输情况，提高物流运作效率和客户满意度。
•灾害监测北斗导航系统在灾害监测中发挥重要作用。
通过北斗卫星和地面设备的协作，可以及时获取地震、洪水等灾害信息，为灾害预警和救援提供支持。
•农业北斗导航在农业领域的应用主要包括精准播种、定位农机和农田管理等方面。
通过北斗导航系统，农民可以实现精准播种、减少农药的使用、提高农作物产量和质量。
•公共安全北斗导航在公共安全领域的应用主要包括人员定位、应急救援和防火监测等方面。
通过北斗终端设备，可以实现对人员的实时定位和监控，提供紧急救援和防火监测的支持。
以上仅是北斗导航的一些常见应用，随着技术的不断进步和创新，北斗导航在更多领域的应用将会不断扩展。
高精度GNSS测绘技术的工作原理与应用
高精度GNSS测绘技术的工作原理与应用GNSS，即全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System），是一种基于卫星定位的导航系统。
而高精度GNSS测绘技术，则是利用GNSS系统进行地理信息采集与处理的一项先进技术。
本文将对高精度GNSS测绘技术的工作原理和应用进行探讨。
一、高精度GNSS测绘技术的工作原理高精度GNSS测绘技术主要依赖于卫星定位技术和差分定位技术。
在卫星定位技术中，利用GNSS系统中的卫星进行测量，并通过计算卫星与接收器之间的距离来确定接收器的位置。
差分定位技术是基于单站定位的基础上，结合参考站的观测数据进行精确的位置校正。
在高精度GNSS测绘中，首先需要安装一台GNSS接收器，其内部包括天线、接收电路和数据处理单元。
接收器能够接收到卫星发射的信号，并通过解算卫星与接收器之间的距离，确定接收器的位置。
这个过程中，接收器需要至少捕获4颗卫星信号，并通过解算卫星轨道参数来计算距离。
当然，单独的卫星定位精度并不高，因为环境中会有一些干扰因素，比如大气湿度的影响、信号传播延迟等。
为了提高精度，差分定位技术应运而生。
差分定位技术需要配备参考站，参考站同样是一台GNSS接收器，获取与主站共视同颗卫星的观测数据，并记录下相对于已知位置的误差。
然后，将这些错误信息传递给主站接收器，通过纠正接收器的定位误差，从而获得更高的定位精度。
二、高精度GNSS测绘技术的应用高精度GNSS测绘技术在各个领域都有广泛的应用。
以下将介绍几个典型的应用场景。
1. 土地测绘与地理信息系统（GIS）：高精度GNSS测绘技术可以用于土地界址标定、房产测绘、道路规划等工作。
通过采集地理信息，并结合GIS系统进行数据处理与分析，可以为城市规划、土地管理等提供准确的数据支持。
2. 建筑工程与测量：在建筑工程中，高精度GNSS测绘技术可以用于测量控制点的坐标、地形的测量与计算等。
利用高精度GNSS测绘技术可以快速获取建筑物的准确位置和海拔信息，为工程设计和施工提供准确的基础数据。
高精度定位技术的研究与应用
高精度定位技术的研究与应用一、引言高精度定位技术是指一种基于卫星导航的位置定位技术，具有高精度、高可靠性和高精度测量等特点，已广泛应用于工业自动化、交通运输、军事安全、气象预报和地质勘探等领域。
本文将从技术原理、研究现状和应用案例三个方面进行探讨。
二、技术原理高精度定位技术的技术原理主要包括卫星导航、定位算法和误差校正三个方面。
1、卫星导航卫星导航指的是使用卫星信号进行位置确定的一种技术。
目前使用的卫星系统主要包括GPS（全球定位系统）、GLONASS（俄罗斯全球导航卫星系统）和北斗卫星导航系统等。
2、定位算法定位算法是指将接收到的卫星信号进行处理，以确定位置的一种技术。
其中，常用的定位算法包括Least Squares (LSE) 算法、Extended Kalman Filter (EKF) 算法和Particle Filter (PF) 等。
3、误差校正误差校正主要是指对定位算法中的误差进行修正的过程。
常见的误差校正方法主要包括伪距校正、多普勒效应校正和大气效应校正等。
三、研究现状高精度定位技术的研究现状主要表现在技术发展和相关领域应用两个方面。
1、技术发展随着卫星导航技术的发展，高精度定位技术也越来越成为研究热点。
例如，目前GLONASS卫星系统已实现20厘米级的高精度定位，而GPS卫星系统也已实现10厘米级的高精度定位。
2、相关领域应用高精度定位技术已广泛应用于工业自动化、交通运输、军事安全、气象预报和地质勘探等领域。
例如，在工业自动化领域中，高精度定位技术可以用于机器人导航和精准定位，从而提高工业生产效率。
四、应用案例高精度定位技术在实际应用中有众多的案例。
以下列举几种典型应用场景：1、航空航天领域：高精度定位技术可用于航空航天领域中导弹、飞机的导航和自主控制中。
2、海洋勘探领域：高精度定位技术可以实现海洋船舶的定位和导航，在海上进行资源开发和文化遗产保护工作中也具有重要意义。
3、交通运输领域：高精度定位技术可以用于智能交通系统，提高城市交通运输效率和缓解城市交通拥堵问题。
浅谈北斗卫星导航系统在测量中的应用
１ 北 斗 卫 星 导 航 系统
北 斗卫 星导航 系统是 由客户端 、 地 面控 制 中心 与导 航 通信卫 星 ３ 部分 构成 的 ， 其 中地 面控制 中心 对导 航 系统 功 能 的发 挥有 着 重 要 的作 用 ， 地 面 控 制 中 心是 由计 算 机 中 心、 主控站 、 测 高站等部 分构成 的 ， 这些 工作 站有 着不 同的 作用 ， 可 以收集 测 量导航 参 数 ， 可 以对 卫 星定 位 导航 参数
于 网络正 在构 建过 程 中 ， 需要 及 时和 主管 部 门联 系 ， 以免
２ ） 使用 Ｓ ｔ ａ ｒ Ｆ ｉ ｒ ｅ 差 分定 位 系 统测 量 方法 成 功 地 完成 了符 合精 度指标 要求 的像控 点坐标信 息采 集工作 。 ３ ） 对 于大范 围作业模 式 ， 通 讯 信号 未 覆盖 区域 ， 这 种 单 机作业 、 实时 差分 的测 量 方 法 ， 既 有 网络 Ｒ Ｔ Ｋ（ Ｃ Ｏ Ｒ Ｓ ） 灵 活机 动 的特点 ， 又有 可 靠地精 度 支持 ， 在 国情 普查 项 目
ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙｚ ｅ ｄ，ｅ ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｂｅ ｉ ｄ ｏ ｕ ｓ ａ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｔ ｅ ｎａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｔ ｏ ｅ ｎｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈｅ ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ， ｒ ｅｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ
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北斗卫星导航系统 BDS 定位原理及其应用
调制方式 MBOC(6,1,1/11) BOC（14，2）
AltBOC(15,10 ) QPSK(10) BOC(15,2.5)
服务类型 开放 授权
开放 授权 授权
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时间系统
北斗时（BDT）溯源到协调世界时UTC（NTSC）， 与UTC的时间偏差小于100纳秒。BDT的起算历元时 间是2006年1月1日零时零分零秒（UTC）。
第五步，中心站将计算出来的坐标数据经过卫星发送往用户机，用 户机再经过卫星向中心站发送一个回执，结束一次定位作业。
定位原理
北斗一号
“双星定位”：以2颗
在轨卫星的已知坐标为圆心 ，各以测定的卫星至用户终 端的距离为半径，形成2个 球面，用户终端将位于这2 个球面交线的圆弧上。
地面中心站配有电子高程地 图，提供一个以地心为球心 、以球心至地球表面高度为 半径的非均匀球面。用数学 方法求解圆弧与地球表面的 交点即可获得用户的位置。
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北斗二号：系统组成
地面段
地面段由主控站、上行注入站和监测站组成。
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北斗二号：系统组成
主控站用于系统运行管理与控制等。主控站从监测站接 收数据并进行处理，生成卫星导航电文和差分完好性信 息，而后交由注入站执行信息的发送。
注入站用于向卫星发送信号，对卫星进行控制管理，在 接受主控站的调度后，将卫星导航电文和差分完好性信 息向卫星发送。
北斗导航卫星 应用系统
个 人 位 置 服 务
当你进入不熟悉的地方时，你可以使用装有北斗卫星导 航接收芯片的手机或车载卫星导航装置找到你要走的路线 。你可以向当地服务提供商发送文字信息告知你的要求， 如查询最近的停车位、餐厅、旅馆或其他你想去的任何地 方，服务商会立即根据你所在的位置，帮你找到需要的信 息。然后，将一张地图发送到你的手机上，甚至还会为你 提供酒店房间、餐厅或停车位预定等增值服务。