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1、摘要摘要GPS 即全球定位系统，是利用 GPS 接收机接收卫星信号实现导航定位的一种高新技术，其空间部分由 24 颗工作卫星和 3 颗备用卫星组成，卫星轨道高度 20 200 km，这些卫星的空间布局可以保证在地球的任一点和任一时刻均可利用 GPS 信号接收机接收 4 颗以上卫星的信号。在公路工程中，运用 GPS 将使传统的公路测量方法发生根本的变革，对实现公路勘测设计的自动化水平具有重要意义。由于 GPS 测量有传统测量不可取代的优点，GPS 测量在工程测量中的地位日益重要，因而 GPS 控制测量数据处理方法研究也越来越受到关注，本文GPS 测量及数据处理主要探讨 GPS 实时动态技术（RT
2、K）在公路勘测中的应用。数据处理方法有很多种，这里只是简单谈谈自己在实习过程中的应用。关键词关键词：GPS 公路勘测 数据处理方法 目录目录1、概述.11.1 GPS 概述.11.2 GPS 系统组成.11.3 GPS 测量中常用的坐标系统.22、GPS 控制测量外业数据采集.52.1 观测工作依据的主要技术指标.52.2 天线安置.62.3 开机观测.62.4 观测记录.73、RTK 的实际应用举例.93.1 工程概况.93.2 编制依据.93.3 勘察任务及主要内容.93.3.1 勘查任务.93.3.2 工程范围图.103.3.3 丰宁主控点数据.103.4 工程的实施.123.4.1 公
3、路中线放桩.123.42 公路断面测量.123.4.3 断面测量数据下载与整理.123.4.4 使用 RTK 的注意事项.134、结束语.155、致谢.16绪言RTK（Real - time kinematic）实时动态差分法。这是一种新的常用的 GPS测量方法，实时动态(RTK) 测量系统，是 GPS 测量技术与数据传输技术的结合，是 GPS 测量技术中的一个新突破。RTK 测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分 GPS 测量技术，其基本思想是： 在基准站上设置 1 台 GPS 接收机，对所有可见 GPS 卫星进行连续地观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用
4、户站上，GPS 接收机在接收 GPS 卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位原理，实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，实时地判定解算结果是否成功，从而减少冗余观测量，缩短观测时间。以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而 RTK 是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是 GPS 应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率
5、。是将来野外测量技术的主要发展方向。本论文将着重探讨 RTK 在公路勘测中的应用，并以河北丰宁抽水蓄能电站上坝公路中线放桩及断面测量为例，具体分析 RTK 在工程中的应用，并分析结果。1 1、概述、概述1.11.1 GPSGPS 概述概述1973 年美国开始建立新一代卫星导航系统导航卫星定时测距全球定位系统(Navigation Timing and Ranging Global Positioning System，简称(GPS)，于1994 年该系统全部建成并投入运行。GPS 是一种能够定时和测距的空间交会定位的导航系统，可以向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。
6、经过几十年的发展和完善，GPS 在科学技术研究和经济建设等许多领域己获得广泛应用，并对测量学的各个方面产生了极其深刻的影响。目前，这一定位技术己普遍应用在大地测量、工程测量、工程和地壳变形测量、地籍测量、航空摄影和海洋测绘、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等诸多测量领域。GPS 系统的建立为测绘工作提供了一个崭新的定位测量手段。由于 GPS 定位技术具有精度高、速度快、成本低的显著优点，因而在城市与工程控制网的建立、更新与改造中得到了日益广泛的应用。应用 GPS 建立控制网，通常是采用载波相位的相对定位方法得到 GPS 基线向量，GPS 控制网就是由 GPS
7、 基线向量构成的测量控制网。与常规地面控制网相比，GPS 控制网的数据处理有其自身的特点，其数据处理主要包括基线解算、网平差两部分，对于 GPS 工程控制网，还应考虑将坐标成果转换到工程实用的坐标系中。1.21.2 GPSGPS 系统组成系统组成GPS 计划始于 1973 年 ，已于 1994 年进入完全运行状态(FOC)。GPS 的整个系统由空间部分、地面控制部分和用户部分所组成：图 1GPS 组成部分 空间部分 GPS 的空间部分是由 24 颗 GPS 工作卫星所组成，这些 GPS 工作卫星共同组成了 GPS 卫星星座，其中 21 颗为可用于导航的卫星，3 颗为活动的备用卫星。这 24 颗
8、卫星分布在 6 个倾角为 55的轨道上绕地球运行。卫星的运行周期约为 12 恒星时。每颗 GPS 工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS 用户正是利用这些信号来进行工作的。 控制部分 GPS 的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统构成，根据其作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。主控站有一个，位于美国克罗拉多（Colorado）的法尔孔（Falcon）空军基地，它的作用是根据各监控站对 GPS 的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失
9、效的工作卫星工作；另外，主控站也具有监控站的功能。监控站有五个，除了主控站外，其它四个分别位于夏威夷（Hawaii） 、阿松森群岛（Ascencion）迭哥伽西亚（Diego Garcia）卡瓦加兰（Kwajalein） ，监控站作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态；注入站有三个，它们分别位于阿松森群岛（Ascencion） 、迭哥伽西亚（Diego Garcia） 、卡瓦加兰（Kwajalein） ，注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去。 GPS 的用户部分由 GPS 接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机气象仪器等所组成。它的作用是接收 GPS 卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作。 以上这三个部分共同组成了一个完整的 GPS 系统。1.31.3 GPSGPS 测量中常用的坐标系统测量中常用的坐标系统 （1）WGS-84WGS-84 坐标系是目前 GPS 所采用的坐标系统，GPS 所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。WGS-8
