GPS应用技术一、GPS的概念GPS是卫星定位导航系统（Global Position System）的英文缩写GPS是美国研究、开发和维持的军民公用的全球定位和导航系统，它是由空间卫星、地面监控、和用户设备3大部分组成。

GPS空间部分由21颗工作卫星和3颗在轨道上的备用卫星组成。

工作卫星分布在六个轨道平面上，每个轨道面上有四颗卫星。

卫星轨道面相对于地球赤道面的倾角为55度，各轨道平面升交点的赤经相差60度，在相邻轨道上卫星的升交距角相差30度。

轨道平均高度约为200km，卫星运行周期为11小时58分。

同一观测点上每天出现的卫星分布图形相同，只是每天提前约4分钟。

保证地球上任何地点都可以连续同步的观测到至少4颗卫星，从而构成全球定位系统。

地面监控部分是通过5个地面站进行的，包括1个总监控站和4个分站。

5个监控站主要是随时跟踪GPS卫星，修正卫星的轨道、时间以及它们的定位参数。

用户部分指GPS接收系统，包括军用和民用两种。

民用主要应用于气象、地矿、测绘、农林、水利、交通、海洋、城建等行业。

二、GPS的原理GPS的定位原理基于三角几何理论。

一维测量可以确定一个球面，二维测量可以确定一个圆，三维测量可以确定2个点，四维测量可以确定一个点，所以GPS要想达到精确定位，最基本的要求是GPS接收系统至少收到4颗卫星的信息。

GPS工作过程是GPS接受器通过天线接受卫星信号，并将信号分离成GPS 码和载体，然后GPS接受器将自己产生的复制码与接受码比较，并使其移动直到与接受码最大相关。

当接受GPS卫星信号后，利用GPS卫星信号传输到GPS 接受器的时间和光速的关系，GPS接受器自动计算出GPS卫星到GPS接受器之间的距离。

由此可见，GPS定位的核心是时间的确定。

GPS卫星上用的是原子钟，其误差达到百万分之一到亿分之一秒，即可保持3万年至7百万年内的误差不超过1秒。

三、GPS的误差影响GPS定位精度的主要因素有：可选择性（SA）、卫星位置误差、卫星时钟误差、接受器时钟误差、大气对流层等，其中SA造成的误差最大，2000年5月美国取消了SA政策，单机定位的精度得到极大提高。

一般水平误差5米左右，垂直误差15米最左右。

四、GPS的坐标系统GPS接受器一般都内设多种坐标系统。

我国常用的有国际通用坐标系统WGS84和BJ54坐标系统，GPS接受器的内存中已经预设了WGS84和BJ54之间进行坐标转换的公式，因此我们只要将必要的参数输入GPS接受器，即可自动转换。

参数如下：LONGITUDE ORIGIN:E117°00.000′SCALE:1.0000FALSE ′E′5000.0 mTFALSE ′N′0.0 mT另外BJ54坐标系统还需要进行精确校正，参数各地区都不相同，我们通常采用北京市的参数。

参数如下：DX:28mTDY:-145mTDZ:-77mTDA:-108mDF:0.0005mT（0.）关机或更换电池一般不会造成系参数的丢失，所以系统参数设定完成后，最好不要轻易改动，以免因误操作使参数改动，造成不必要的错误。

另外，由于卫星信号波长的原因，一般情况下，在混凝土建筑物中，GPS 很难收到信号，不能进行定位和导航操作。

我院现有3种型号的GPS接受器，分别是GPS12、GPSeTrex和GPS320。

3种型号均能进行导航和定位操作，GPSeTrex和GPS320还能进行面积测量。

GPS-12使用说明一、系统初始化1、开机后，按翻页键（或退出键）至功能设定画面。

2、按方向键（▼▲）使导航变黑后，按输入键。

此时进入导航设定画面。

3、按方向键（▼▲）使标位格式：下一行变黑。

4、按输入键，使第一个字母变黑后，按方向键（▼▲），直到找到User Grid。

5、继续按输入键。

此时出现用户定义画面。

6、检查显示数值，看是否与坐标转换参数一致。

7、光标移动至存入？，按输入键结束，画面自动返回导航设定画面。

8、如果数值不正确，移动光标（▼▲）至错误数据项，按输入键，使第一个字母或数字变黑，用光标（◄►）键移动黑色部分，用光标（▼▲）修改数据，无误后按输入键确认。

全部数据无误后，移动光标（▼▲）至存入？按输入键。

画面自动返回导航设定画面。

9、按方向键（▼▲）使坐标系统：下一行变黑。

10、按输入键，使第一个字母变黑后，如果不是User ,则按方向键（▼▲），直到找到User 。

11、继续按输入键，此时出现用户坐标画面。

12、检查显示数值，看是否与校正参数一致。

13、操作同7、8。

14、按翻页键（或退出键）至其他画面，系统初始化设定结束。

二、导航操作1、开机后，按翻页键（或退出键）至功能设定画面。

2、按光标（▼▲◄►）使航点变黑后，按输入键。

此时进入航点画面。

3、按光标（▼▲）使最上一行变黑后，按输入键。

用光标（◄►）键移动黑色部分，用光标（▼▲）输入数据（输入样地号），无误后按输入键确认。

4、按输入键，用光标（▼▲◄►）选择图标后，按两次输入键。

5、用光标（▼▲）使USR项变黑后，按输入键，用光标（◄►）左右键移动黑色部分，用光标（▼▲）修改数据（上面数据为目的地的横坐标，下面数据为目的地纵坐标，单位为米），无误后按输入键确认，光标自动跳至完成？处，检查数据无误后，按输入键确认，系统自动返回至功能设定画面。

6、重复以上2、3、4操作可输入多个目的地的数据。

7、按导航键，进入去往航点画面，用光标（▼▲）选择目的地的航点号，按输入键，进入导航画面，此时画面显示GPS的位置距目的地的方位和距离。

8、按退出键退出，可进行其他操作。

三、单点定位操作1、开机后，待实现3D定位，并且误差较小后，按标记（右边上数第2个键）键至标定位置画面。

2、按光标（▼▲）使最上一行变黑后，按输入键。

用光标（◄►）移动黑色部分，用光标（▼▲）输入数据（输入样地号），按输入键确认。

此时图标项变黑。

3、按输入键，用光标（▼▲◄►）选择图标后，按两次输入键。

为区别导航操作的航点，两者应选用不同的图标。

4、按光标（◄►）使光标移至平均？处，按输入键，光标自动跳至存入？处。

5、待误差：后的数据固定不变或达到期望值时，按输入键，保存此点坐标。

6、要查看单点定位数据时，按翻页键（或退出键）至功能设定画面，按光标（▼▲）使航点表变黑后，按输入键。

此时进入航点表画面，按光标（▼▲）选择要查看的航点（样地号），按输入键即可。

7、USR项上面的数据为横坐标，下面数据为纵坐标，以米为单位。

8、按退出键退出，可进行其他操作。

四、航点表的删除操作当航点太多需要删除时，按翻页键（或退出键）至功能设定画面，按方向键（▼▲）使航点表变黑后，按输入键。

此时进入航点表画面，光标在去除全部？处。

此时分3种情况：1、当需要删除全部航点时，按两次输入键，进入去除全部航点画面，用光标（◄►），将光标移至是？处，按输入键；2、当需要删除具有同一图标的全部航点时，按输入键，系统弹出一个方框，用光标（▼▲）使图标变黑后，按输入键，进入去除图标画面，用光标（▼▲◄►），选择要删除的航点图标后，按输入键，光标自动移至完成？处，按输入键；3、当需要删除单个航点时，按光标（▼▲）选择要删除的航点，按输入键，进入航点画面，用光标（◄►），将光标移至去除？处，按输入键，进入去除航点画面，用光标（◄►），将光标移至是？处，按输入键即可。

4、按退出键退出，可进行其他操作。

GPSeTrex使用说明一、系统初始化1、按右侧电源键，开机后，按右侧翻页键至菜单画面。

2、按左侧方向键（▼▲）使设置变黑后，按左侧输入键。

此时进入设置画面。

3、按左侧方向键（▼▲）使单位变黑后，按左侧输入键。

此时进入单位画面。

4、按输入键后，用左侧方向键（▼▲）选择位置格式为User Grid按输入键确认。

此时进入USER UTM GRID画面。

5、按方向键（▼▲）使LONGITUDE ORIGIN 下面的数据窗变黑。

6、按输入键后，出现编辑经度画面。

7、按输入键弹出字母或数字选择框，用方向键（▼▲）选择所要输入的字母或数字后，按输入键确认。

光标自动后移，在按输入键，依次输入后面的参数。

最后用方向键（▼▲）至最下一行使确定键变黑，按输入键确定退出。

8、按方向键（▼▲）使SCALE 下面的数据窗变黑。

9、按输入键后，出现编辑数字画面。

10、重复第7、8、9步操作将坐标参数依次输入。

最后用方向键（▼▲）使存储变黑后，按输入键确定退出。

11、用方向键（▼▲）选择地图基准为User 按输入键确认。

此时进入（WGS84-LOCAL）画面。

依次输入校正参数DX DY DZ DA DF 后，用方向键（▼▲）至最下一行使存储键变黑，按输入键确定退出。

二、导航操作1、按右侧电源键，开机后，按右侧翻页键至获取卫星画面，待信号下面的小窗全部变黑后，自动进入3D定位状态。

待误差最小时，按右侧翻页键至菜单画面。

2、按方向键（▼▲）使航点变黑后，按输入键。

此时进入航点画面，光标停在0-9之上。

3、这时若右边有001、002等数字，可按输入键，光标停在001、002等数字上，按方向键（▼▲）选择后按输入键，进入查看画面，用方向键（▼▲）选择至USR项按输入键，进入编辑位置画面，上面的数字为目的地的横坐标，下面数据为目的地的纵坐标，以米为单位。

无误后，用方向键（▼▲）至最下一行确定处，按输入键确认，回到查看画面。

按方向键（▼▲）使去变黑后，按输入键，进入罗盘导航状态，显示现在位置到目的地的方位和距离，按方向键（▼▲）键，可得到现在位置的一些数据，如航程、位置、高度、走向、速度等。

当罗盘导航的距离为0时，即表示已到达目的地。

4、这时若右边没有任何数字，可按右侧翻页键至菜单画面。

按方向键（▼▲）使存点变黑后，按输入键。

此时进入存点画面，光标停在确定处，按输入键，返回菜单画面，进行第2、3步操作。

5、按翻页键退出，可进行其他操作。

三、单点定位操作1、按右侧电源键，开机后，按右侧翻页键至获取卫星画面，待信号下面的小窗全部变黑后，自动进入3D定位状态。

待误差之最小时，按右侧翻页键至菜单画面。

2、按方向键（▼▲）使存点变黑后，按输入键。

此时进入存点画面，光标停在确定处，最上面的数字为点号，最下面的两行数字即为现在位置的坐标。

3、按输入键，返回菜单画面，按翻页键退出，可进行其他操作。

四、航点表的删除操作当航点太多需要删除时，按翻页键至菜单画面，按方向键（▼▲）使航点变黑后，按输入键。

此时进入航点画面，按方向键（▼▲）使最下面的全删除变黑后，按输入键，系统提示你想删除全部已存航点吗？按方向键（▼▲）使最下面的是变黑后，按输入键，即删除了全部航点。

五、面积测量操作1、设置：在菜单画面下，选中航迹输入，进入求积画面，将光标选中面积后，按输入，画面中面积下的英文字母为面积的单位，选择SQ MT（平方米）或SQ KM （平方公里）即可。