全球定位系统(GPS)测量规范(CH 2001-1992)(作废).pdf
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1、G B/r 1 8 3 1 4-2 0 0 1前台 本标准是根据我国现阶段和今后一定时期内我国所采用或将采用的全球定位系统(G PS)测量技术而制定的 内容涉及 G PS静态定位测量和G PS快速静态定位测量,待条件成熟时,再纳入其他 G P s测量模式的内容 本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E为标准的附录 本标准的附录F为提示的附录。本标准由国家测绘局提出并归口。本标准由国家测绘局测绘标准化研究所负责起草 本标准主要起草人:王忠良、朱达成。本标准由国家测绘局负责解释。中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准全球定位系统(G PS)测量规范G B/T 1 8 3 1 4 一2 0
2、 0 1 S pe c i f i c a t i on s f or g l ob a lpos i t i on i n g s y s t e m(CPS)s u r v e y s1 范 围 本标准规定利用全球定位系统(G PS)按静态、快速静态定位原理,建立测量控制网(简称(G PS)控制网)的原则、等级划分和作业方法。本标准适用于国家和局部G PS控制网的设计、布测与数据处理。2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。G B 1 2 8 9 7-
3、1 9 9 1 国家一、二等水准测量规范 G B 1 2 8 9 8-1 9 9 1国 家 三、四 等 水 准 匆 量 规 范 G B/T 1 7 9 4 2-2 0 0 0 国家三角测量规范 CH 1 0 0 2-1 9 9 5 测绘产品检查验收规定 CH 1 0 0 3-1 9 9 5 测绘产品质量评定标准 CH/T 1 0 0 4-1 9 9 9 测绘技术设计规定 CH 8 0 1 6-1 9 9 5 全球定位系统(G PS)测量型接收机检定规程3 术语3.1 观测时段ob s e r v a t i on s e s s i on 测站上开始接收卫星信号到停止接收,连续观测的时间间隔称
4、为观测时段,简称时段。3.2 同步观测s i m u l t a n e ou s ob s e r v a t i on 两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。3.3 同步观测环,i m u l t a n e ou s ob s e r v a t i on l oop 三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。3.4 独立观测环 i n d e pe n d e n t ob s e r v a t i on l oop 由非同步观测获得的基线向量构成的闭合环。3.5 数据剔除率 pe r c e n t a g e of d a t a r e j e c t
5、 i on 同一时段中,删除的观测值个数与获取的观测值总数的比值。3.6 天线高 a n t e n n a h e i g h t 观测时接收机天线相位中心至测站中心标志面的高度。3.7 参考站R e f e r e n c e s t a t i on 在一定的观测时间内,一台或几台接收机分别固定在一个或几个测站上,一直保持跟踪观测卫星.其余接收机在这些测站的一定范围内流动设站作业,这些固定测站就称为参考站国家质,技术监督局2 0 0 1 一 0 3 一 0 5 批准2 0 0 1 一 0 9 一 0 1实施标准分享网 w w w.b z f x w.c om 免费下载G B/r 1 8
6、3 1 4-2 0 0 13.8 流动站 r ov i n g s t a t i on 在参考站的一定范围内流动作业的接收机所设立的测站3.9 观测单元ob s e r v a t i on u n i t 快速静态定位测量时,参考站从开始至停止接收卫星信号连续观测的时间段3.1 0 世界大地坐标系1 9 8 4(WG S 8 4)Wor l d G e od e t i c S y s t e m 1 9 8 4 由美国国防部在与WG S 7 2 相应的精密星历NS WC-9 Z-2 基础上,采用 1 9 8。大地参考数和B I H 1 9 8 4.。系统定向所建立的一种地心坐标系3-1
7、1 国际地球参考框架I T R F Y Y,I n t e r n a t ion a l T e r r e s t r i a l R e f e r e n c e F r a m e 由国际地球自 转服务局推荐的以国际参考子午面和国际参考极为定向基准,以I E R S YY 夭文常数为基础所定义的一种地球参考系和地心(地球)坐标系3.1 2 G Ps 静态定位测量 s t a t i c G PS pos i t i on i n g 通过在多个测站上进行若干时段同步观测,确定测站之间相对位置的G PS 定位测量3.1 3 G PS 快速静态定位测量 r a pi d s t a t
8、i c G PS pos i t i on i n g 利用快速整周模糊度解算法原理所进行的G PS静态定位测量。3.1 4 永久性跟踪站 pe r m a n e n t t r a c k i n g s t a t i on 长期连续跟踪接收卫星信号的永久性地面观测站3.1 5 单基线解 s i n g l e b a s e l i n e s ol u t i on 在多台G PS 接收机同步观测中,每次选取两台接收机的G PS观测数据解算相应的基线向量3.1 6 多基线解m u l t i-b a s e l i n e s ol u t i on 从M(M妻3)台G PS接收机同
9、步观测值中,由。一1 条独立基线构成观测方程,统一解算出。:一I 条基线向量4 坐标系和时间系统4 卜,坐标系4.1.1 G PS测量采用广播星历时,其相应坐标系为世界大地坐标系WG S 8 4。该坐标系的地球椭球基本参数以及主要几何和物理常数见附录A(标准的附录)G PS 测量采用精密星历时,其坐标系为相应历元的国际地球参考框架I T R F YY,当换算为大地坐标时,可采用与WG S 8 4 相同的地球椭球基本参数以及主要几何和物理常数。4.1.2 当要求提供 1 9 8。西安坐标系或其他参考坐标系时,可按坐标转换等方法求得这些坐标系的坐标。当要求提供 9 8 5 国家高程基准或其他高程系
10、高程时,可按高程拟合、大地水准面精化等方法求得这些高程系统的高程。1 9 8 0 西安坐标系及 1 9 5 4 年北京坐标系的参考椭球基本参数以及主要几何和物理常数见附录A(标准的附录)4.2 时间系统 G PS测量采用G PS时间系统,手簿记录宜采用世界协调时(U T C)5 精度分级5.1 G Ps测量按其精度划分为A A,A,B,C,D,E级 G PS快速静态定位测量可用于C,D,E级G PS控制网的布设5.2 各级G PS测量的用途:A A级主要用于全球性的地球动力学研究、地壳形变测量和精密定轨 八级主要用于区域性的地球动力学研究和地壳形变测量;G B/T 1 8 3 1 4-2 0
11、0 1B级主要用于局部形变监测和各种精密工程测量;C 级主要用于大、中城市及工程测量的基本控制网;D,E级主要用于中、小城市、城镇及测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等的控制A A,A级可作为建立地心参考框架的基础。A A,A,B级可作为建立国家空问大地测量控制网的基础各级G PS网相邻点间基线长度精度用下式表示,并按表a=了矿 十(b d1 01 规定执行。A)2.。(1)一标准差,m m;固定误差.m m;量3中测5式b 比例误差系数;1一 相邻点间距离,m m表 1 精度分级级别固定误差 (3 G 5 蕊 8倪.mm比例误差系数毛1 0镇1 0C 1 0AAABcDE;G
12、PS测量大地高差的精度,固定误差a和比例误差系数b 按表1 可放宽 1 倍执行。A A,A级站平差后在I T R F YY 地心参考框架中的点位精度及对连续观测站经多次观测后计算的相邻站间基线长度年变化率测定精度,按表2 规定执行。表 2 点位精度和基线长度年变化率精度规定级别点位地心坐标精度,m基线长度年变化率精度,m m/年AAAG 0.0 5乓 0.1 2乓 36 网的技术设计6 门技术设计的基本要求 G PS网布测前应进行技术设计,以得到最优的布测方案。技术设计书的格式、内容、要求与审批程序按照CH/T 1 0 0 4 进行。6.2 技术设计准备6.2.1 根据任务的需要,收集测区范围
13、既有的国家三角网、导线点、天文重力水准点、水准点、甚长基线干涉测量站、卫星激光测距站、天文台和已有的G PS站点资料,包括点之记、网图、成果表、技术总结等。62.2 搜集测区范围内有关的地形图、交通图、及测区总体建设规划和近期发展方面的资料。若任务需要,还应搜集有关的地震、地质资料等。6.2.3 技术设计前,应对上述资料分析研究,必要时进行实地勘察,然后进行图上设计6.3 技术设计的原则6.3.1 在设计图上应标出新设计的G PS点的点位、点名、点号和级别,还应标出相关的各类测量站点、水准路线及主要的交通路线、水系和居民地等。6.3.2 G PS网布设原则6.3-2.1 G PS网的布设应视其
14、目的、要求的精度、卫星状况、接收机类型和数量、侧区已有的资料、测标准分享网 w w w.b z f x w.c om 免费下载G B/r 1 8 3 1 4-2 0 0 1区地形和交通状况以及作业效率综合考虑,按照优化设计原则进行。6.3.2.2 A A,A,B级G Ps网应布设成连续网,除边缘点外,每点的连接点数应不少于3 点。C,n,E级G PS 网可布设成多边形或附合路线6.3.2.3 A级及 A级以下各级G PS网中,最简独立闭合环或附合路线的边数应符合表 3 的规定。表 3 最简独立闭合环或附合路线边数的规定仲一闭合环或附合路线的边数镇 5墓 6 6 43李29.2-2.2 通电检验
15、应符合下列规定 a)有关信号灯工作应正常;b)按键和显示系统工作应正常;c)利用自 测试命令进行测试;d)检验接收机锁定卫星时间的快慢,接收信号强弱及信号失锁情况。9.2.2.3 试测检验前,还应检验:a)天线或基座圆水准器和光学对中器是否正确;b)天线高量尺是否完好,尺长精度是否正确;c)数据传录设备及软件是否齐全,数据传输性能是否完好;d)通过实例计算,测试和评估数据后处理软件9.2.3 G PS接收设备一般检视和通电检验完成后,应在不同K度的标准基线(6.3-2.4 规定的不同K度基线)上进行以下测试:a)接收机内部噪声水平测试;b)接收机天线相位中心稳定性测试;。)接收机野外作业性能及
16、不同测程精度指标测试;d)接收机频标稳定性检验和数据质量的评价;e)接收机高低温性能测试;f)接收机综合性能评价等9.2.4 G PS 接收机测试检验的方法和技术要求,见CH 8 0 1 69.2.5 G PS 接收设备每年应定期检验:第9.2.2.1,第9.2.2.2、第9.2.2.39.2.6 不同类型的接收机参加共同作业时,应在已知高差的基线上进行比对测试,超过相应等级限fl:标准分享网 w w w.b z f x w.c om 免费下载G B/r 1 8 3 1 4-2 0 0 1时不得使用9.2.7 G Ps接收机或天线受到强烈撞击后,或更新接收机部件,或更新天线与接收机 的匹配关系
17、后,应按新购买仪器做全面检验9.2.8 天线或基座的圆水准泡、光学对中器,作业期间至少 t 个月检校一次9.3 接收设备的维护9.3.1 G Ps接收机等仪器应指定专人保管,不论采用何种运输方式,均要求专人押运,并应采取防震措施,不得碰撞倒置和重压,软盘驭动器在运输中应插人保护片或废磁盘9.3.2 作业期间,必须严格遵守技术规定和操作要求,作业人员须经培训合格后方可 t 岗操作,末经允许非作业人员不得擅自 操作仪器。9.3.3 接收仪器应注意防震、防潮、防晒、防尘、防蚀、防辐射,定期分别用清洗盘和专用清洁剂清洗软盘驱动器或磁带机的磁头;电缆线不得扭折,不得在地面拖拉、辗砸,其接头和联接器要经常
18、保持清洁9.3.4 作业结束后,应及时擦净接收机上的水汽和尘埃,及时存放在仪器箱内。仪器箱应置于通风、干燥阴凉处,箱内干燥剂呈粉红色时,应及时更换。9.15 仪器交接时应按9.2.2.1 规定的一 般检视的项目进行检查,并填写交接情况记录9.3.6 接收机在外接电源前,应检查电压是否正常 电池正负极切勿接反9.3.7 当天线置于楼顶、高标及其他设施的顶端作业时 应采取加固措施,雷雨天气时应有避雷设施或停止观测。9.3.8 接收机在室内存放期间,室内应定期通风,每隔 1-2 个月应通电检查一次,接收机内电池要保持充满电状态.外接电池应按电池要求按时充放电。9.3.9 严禁拆卸接收机各部件,天线电
19、缆不得擅自 切割改装、改换型号或接长。如发生故障,应认真记录并报告有关部门,请专业人员维修。9.4 辅助设备检验 G PS定位测量所用通风干湿表与空盒气压表应定期送计量检定部门检验,在有效期内使用。1 0 观测1 0 门观测区的划分1 0.1.1 A A,A,B 级网的布测视测区范围的大小,可实行分区观测。当实行分区观测时,相邻分区间至少应有 4 个公共点1 0.1.2 任一个同步观测子区或观测单元子区参加观测的接收机台数应符合表6 第三项的规定1 0.2 观测计划 作业调度者根据测区地形和交通状况、采用的G PS作业方法(静态或快速静态定位测量)设计的基线的最短观测时间等因素综合考虑,编制观
20、测计划表,按该表对作业组下达相应阶段的作业调度命令同时依照实际作业的进展情况,及时做出必要的调整1 0.3 基木技术规定1 0.3-1 各级G Ps 测量基本技术规定应符合表7 要求 表 7 各级G Ps测量基本技术要求规定畜 下 一 才 生 到AAn一cDF卫星截止高度角()同时观测有效卫星数l ah1 01 5一1 5,:一卜一 几一李4)4弃4乒4有效观测卫星总数2 02 0少 9孙6)4r-一-,观测时段数乒t oF 4)2李1.6)1.6G B/T 1 8 3 1 4-2 0 0 1表 7(完)一-一 _级别项目一 静态浮 7 2 0.9,1 o.一.尸-一-一_ _ _ 七 6(、
21、一、4,_土时段长度m in 1 0 4 静态双频+1 1(y)码双频全波单频或双频半波;24牡 _一 习一 l =.1 0 j李52采样间隔静态1决速静态静态 r 3 0一3 0斗 一时段 中任一卫 星 有效观测时间 m m 1 5=1 5快速静 态双频 斗P(Y)码双频全波单频或双频半波卜-一鬓兰全 泣_ _上 _ 31 5 李:在时段中观测时间符合表7 中第七 项规定的卫星,为有效观测卫星计算有效观侧卫星总数时,应将各时段的有效观测卫星数扣除其间的重复卫星数观测时段长度,应为开始记录数据到结束记录的时间段;观测时段数1.6,指每站观测一时段,至少6 0 V,测站再观测一 时段。1 0-3
22、.2 A AA 与B级观测时段的分布应尽可能日夜均匀 且夜间观测时段所占比例不得少于2 5;夜间观测从日 落后 1 小时开始起算至日出为止(以同步环最西部点为标准)1 0-3.3 A A,A,B级测量必须同时观测记录各项气象元素和天气状况.C,D 与E级测量可不观测气象元素,而只记录天气状况。1 0.3.4 G PS静态定位侧量时,观察数据文件名中应包含测站名或测站号、观测单元、测站类型(是参考站还是流动站)、日 期、时段号等信息,具体命名方法依采用的G PS 静态定位软件而定1 0.3.5 雷电、风暴天气时,不宜进行A A,A,B级G PS测量。1 0.4 观测准备1 0.4 1 G PS
23、接收机在开始观测前,应进行预热和静置,具体要求按接收机操作手册进行1 0.4.2 天线安置应符合下列要求:a)用三脚架安置天线时,其对中误差不应大于3 m m;B级不应在高标上安置天线;b)需在规标的基板上安置天线时,应先卸去规标顶部,将标志中心投影至基板 匕然后依投影点安置天线。投影点示误三角形的最长边或示误四边形的长对角线不得大于 sm m,投影方 一 法见G B/T 1 7 9 4 2;c)G PS点上建有寻常标时,应在安置天线前放倒规标或采取其他措施;d)B级及以上各级U PS 测量,其定向标志线应指向正北,顾及当地磁偏角修正后,其定向误差应不大于土5 0,对于定向标志不明显的接收机天
24、线,可预先设置标记,每次按此标记安置仪器;e)天线集成体上的圆水准气泡必须居中,没有圆水准气泡的天线,可调整天线基座脚螺旋,使在天线互为1 2 0。方向上量取的天线高互差小利 m m1 0.5 观测作业的要求1 0.5.1 观测组必须严格遵守调度命令,按规定的时间进行作业1 0-5.2 经检查接收机电源电缆和天线等各项联结无误,方可开机1 0-5.3 开机后经检验有关指示灯与仪表显示正常后,方可进行自 测试并输人测站、观测单元和时段等控制信息。标准分享网 w w w.b z f x w.c om 免费下载G B/T 1 8 3 1 4一2 0 0 11 0.5.4 接收机启动前 与作业过程中,
25、应随时逐项填写测量手簿中的记录项 目,测量手簿格式、记录内容及要求见附录D。1 0.5.5 接收机开始记录数据后,观测员可使用专用功能键和选抒菜IP-,查看测站信息、接收卫星数、卫星号、卫星健康状况、各通道信噪比、相位测量残差、实时定位的结果及其变化、存储介质记录和电源情况等,如发现异常情况或未预料到的情况,应记录在测量手簿的备注4:内,并及时报告调度组织者1 0-5.6 每时段观测开始及结束前各记录一次观测卫星号、天气状况、实时定位经纬度和大地高、PD O P 值等。须观测记录气象元素的等级U PS网点,每时段气象观测应不少于2 次。一次在时段开始时,一 次在时段结束时时段长度超过2 h时,
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