gnss测量原理及应用

　　 GNSS是由美国国家航空航天局(NASA)开发的卫星导航定位系统，已成为当前全球最主要的卫星导航定位系统。它提供了一种综合的位置、时间、速度和地图服务。目前， GNSS广泛应用于导航、测绘、授时设备、地球物理勘探以及军事等领域。因此，掌握 GNSS测量技术，对工程设计、生产制造和管理都有重要意义。

　　一、测量基本原理

　　GNSS测量基本原理是：利用卫星发出的无线电信号，在固定的时间间隔内，在全球范围内同步观测至少三颗卫星，即可确定用户的三维位置，其原理如图1所示。

　　GNSS测量技术是通过观测接收机接收卫星信号来确定用户三维位置的。接收机通过发射和接收信号，与卫星进行时间同步，从而获得接收机到卫星之间的距离信息。然后将观测到的距离信息传输给 GPS (全球定位系统)或其他定位系统进行处理，即可确定用户在不同地点的三维位置。

　　需要注意的是，在进行 GNSS测量时，不能把接收机和其他定位系统进行联测，而应是通过三个以上的观测站来实现。

　　二、基准站网

　　基准站网是指布设于地面上，对地面上某一时刻的观测值进行处理，并将结果传递给其他基准站的系统。

　　三、流动站

　　流动站是 GNSS测量中应用最广泛的一种方法，其工作原理是在卫星高度角大于15°时，测量精度最高，一般采用精密星历。流动站具有快速定位的优点，在进行野外数据采集时，可以在固定状态下进行连续工作。随着技术的进步，现在的流动站不仅可以实现动态定位，还可以实时处理数据。

　　RTK (Real Time Kinematic)技术是近几年来发展起来的一项新技术。RTK技术是指利用无线电信号通过接收卫星信号来确定测站点位置的测量技术。RTK是利用载波相位观测值解算出测点位置的方法。RTK不需要建立控制网，而是直接在测量区域内进行测量。RTK测量精度高，在很大程度上提高了作业效率。

　　四、数据处理

　　在测量过程中，首先要采集数据，然后进行数据处理。GNSS测量一般包括数据采集、数据处理和成果输出三个部分。

　　数据采集：通过架设天线、设置接收天线等方式，将测量得到的数据从基准站传输到接收机。

　　数据处理：对采集到的测量数据进行预处理，包括基线向量的计算、载波相位观测值的平滑、整周模糊度的解算等。

　　五、应用范围

　　1.航空摄影测量可获得高精度的地面坐标，是许多工程和科学研究的重要手段。航空摄影测量可以为城市规划、土地管理、环境保护、资源勘探等领域提供高精度的空间位置信息，在国民经济建设中发挥着重要作用。

　　2.大地测量： GNSS技术具有极高的空间分辨率，同时还可以获得地面点的三维坐标，因此在大地测量领域得到了广泛的应用。

　　3.工程测量是 GNSS应用中最重要的一项工作，包括高精度的三维坐标测量、地形测图、地下管线探测、变形监测等。随着科学技术的不断发展，工程测量将会有更加广泛的应用前景。