GPS测量技术的特点、组成，以及CORS系统介绍

GPS（GlobalPositioningSystem）这是美国开发的新一代卫星导航和定位系统，能够为全球用户提供持续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。为了进一步挖掘GPS跨国测绘仪器公司徕卡Leica推出了局域GPS参考站系统（CORS系统)和集成GPS电子全站仪系统---Smart-Station。

GPS系统的特点是定位精度高(单机定位精度优于10米，差分定位精度可达mm级)，观测时间短(20km15-20分钟内相对静态定位；RTK每个站定位观测只需要几秒钟)，能够提供三维坐标，操作简单，全球和全天候工作，功能多，应用广泛(测速精度可达0.1m/s，测时精度可达几十毫微秒)，测站间无需通视，重量轻，体积小，耗电量大，可长时间连续工作。GPS定位技术是通过地面上的用户接收机在高空实时持续接收GPSL波段无线电测距信号从卫星发射到地面，借助特殊的计算程序，获取地面用户接收机接收天线所在的三维位置。因此，GPS主要由定位系统GPS卫星星座(空间部分)，地面监控系统(地面控制部分)，GPS信号接收器（用户设备部分）由三部分组成。这三个部分都有其独立的功能和功能，对于整个全球定位系统来说是不可或缺的。

GPS系统的空间部分由GPS卫星组成，称为卫星星座，卫星星座的分布设置要保证地球上任何地方，任何时刻至少能够同时观测到四颗卫星。GPS卫星主要由铯原子钟、计算机、2块7块m2.太阳能翼板、无线电收发两用机、导航荷载（接收数据、发射测距和导航数据）、姿态控制和太阳能电池板指向系统的几个部分，卫星体两端安装全向遥测远程天线（与地面监测网络通信）。

GPS卫星的基本功能可分为五个方面，即接收和存储地面监测站发送的导航信息，接收和执行监测站的控制指令；使用卫星上的微处理器处理不必要的数据；通过星载原子钟提供时间标准；向用户发送定位信息；在地面监测站的指示下，通过螺旋桨调整卫星姿态并启用备用卫星。GPS地面监测部分是GPS地面跟踪网，GPS地面监测部分由全球五个地面站组成，GPS地面控制部分的作用是监控全球定位系统。监控站是主控制站直接控制下的数据自动采集中心，主控制站是地面监控系统协调管理的核心。

GPS用户部分由GPS信号接收机及相关设备组成。GPS接收器是接收、跟踪、变换和测量GPS无线电信号设备。GPS接收器主要由天线、接收器、处理器、控制显示单元、电源等组成。GPS接收机的作用是接收GPS卫星发射的无线电信号，通过数据处理获取必要的定位信息和观测量，完成定位工作。GPS接收器的基本类型主要分为三种类型：大地型、导航型和授时型。测量采用大地型接收器，根据接收载波信号的不同，大地型接收器分为单频（L1）型和双频（L1，L2）型。

为了打破美国政府对卫星导航技术的垄断，一些国家已经以打破美国政府对卫星导航技术的垄断。这些系统包括国际民航组织（ICAO）的GNSS俄罗斯系统GLONASS欧洲空间局的系统NAVSAT欧洲空间局的系统Galileo国际海事卫星系统（INMASAT）系统，中国北斗导航卫星系统。目前，俄罗斯已经在俄罗斯运行和使用GLONASS系统（GlobalNavigationSatelliteSystem--全球导航卫星系统)。GLONASS系统类似于GPS俄罗斯基于空间的无线电导航系统。

图6-4-1Leica连续运行参考站系统

图6-4-2GPS参考站设备安装连接图

CORS系统(连续运行卫星定位服务系统)是基于现代的GNSS（GlobalNavigationSateliteSystem--全球导航卫星系统)技术、计算机网络技术、网络实时定位服务技术、基于大型区域定位和导航综合服务网络的现代移动通信技术，是卫星导航定位技术、测绘、气象、地理信息系统、计算机技术和现代通信技术，是一个大区域“空间数据基础设施”重要的部分也是大面积数字化各种空间数据采集的基准参考框架，是大面积自动化获取和采集各种空间信息、时间和相关动态变化的基础设施。

该系统通常由几个卫星参考站、系统控制中心、广播系统、用户应用系统等组成。通过各种无线或有线公共数据网络（如互联网、移动通信网络、广播网络等）完成各种数据服务。由于其服务模式符合国际标准，整个区域和周边地区的不同用户可以使用其数据服务来完成各种定位、快速实时定位、导航等工作。

CORS系统的出现能够满足各种现代信息管理的社会需求，如城市规划、土地测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、船舶、车辆导航、交通监控等。

CORS目前系统技术已经非常成熟，在国内外得到了广泛的应用。中国在较大的地理区域建造和运营CORS目前系统只有广东和江苏。Leica连续运行参考站系统（CORS见图6-4-1。GPS参考站（CORS设备安装连接见图6-4-2(示意图)。

GPS广播星历时的相应坐标系是世界地球坐标系WGS-84。GPS测量采用GPS因此，时间系统应采用世界协调时间（UTC）。

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