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GPS普及讲座

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引言

自从人类诞生以来,就一直为出行问题困扰:我在哪里?应该向哪个方向走?从远古时候起人类就开始用标记的方法来记录线路,不过这种普通标记物有很多缺点:万一标记物被雪盖住怎么办?如何用标记物标记不同的线路?虽然后来地图被发明了,不过在过去的几千年中,使用地图及确定位置依然是只有专业人员才能完成的事情。时光进入20、21世纪,这个问题终于有了一个简单的解决办法,那就是GPS--全球定位系统。GPS系统的使用带来了导航、测量、地图制作行业一系列的革命,并广泛应用于各行各业,这些例子大家在电视、报纸和杂志上已经看到很多了。

GPS系统原理的三个方面:

1. GPS的产生背景和历史演变

2. 基本的信号结构、误差及准确率

3. 数据处理技术--如何提高定位准确率

第一节GPS的产生背景和历史演变

那么GPS全球定位系统究竟是什么东西呢?它是一套美国军方设计的,以航天技术为基础的导航与定位系统。这套系统可以使美军士兵独立测定精度为10米以下的自己的位置。这个"独立测定"非常重要:在实际使用中,如果这套系统需要士兵发射电波确定自己位置的话,会很容易地被敌方侦测到自己的实际位置,所以整个地面接收系统需要完全被动接收信号。

现在我们国家的北斗卫星导航系统还不能做到这一点:北斗卫星的用户需要通过无线电发射位置请求信息到卫星,并从卫星接收自己的位置信息。

由于美国全球战略的需要,这套系统需要覆盖全世界,并且的用户接收端的成本要非常低,因为系统的设计要求是每个士兵、每台军车都要安装接收系统。

一、频率与定位精度

GPS并不是世界上第一个无线电导航系统,早在第二次世界大战以前,就已经出现了无线电导航系统。

最早人们采用的是长波信号,波长长达26公里,因为长波信号可以轻易地被电离层反射,所以美国的OMEGA系统用了八个发射器就把信号覆盖了全球。不过因为信号波长比较长,定位精度受到很大影响:OMEGA系统的精度只有六公里。

为提高定位精度,只有提高无线电信号频率,但是借助电离层反射的全球覆盖就受到了影响:波长越短的信号,直线传输特性越强,同时不能被电离层反射:通过把波长减小到2.6公里,LORAN系统倒是把定位精度提高到450米了,可全球只有10%的面积被信号覆盖。

自从1957年有了卫星,科学家的兴趣自然就转到这上面来了:卫星可以发射短波长信号,穿透电离层覆盖半个地球的面积。

从20世纪60年代开始,美军就不断地试验并改进以卫星为基础的无线电导航系统,从最早的TRANSIT,到NA VSTAR, 一步一步地把GPS系统进行完善并降低接收系统成本。随着接收系统的成本不断降低,很多有商业头脑的人预见到了GPS系统的民用市场的广大,把GPS扩展到民用的呼吁在美国国内越来越高。

不过最终促成此事的是一桩悲剧:1983年,韩国的KAL-007航班因为迷航误入前苏联领空,被前苏联战斗机击落,机上乘客和机组人员无一生还。那会儿GPS还没有投入民用,民用航班的导航主要靠无线电信标,万一地面信标站或机上系统有故障,那麻烦就大了。于是美国前总统里根于1984年正式宣布:开放GPS信号的民间使用,无偿提供服务。

从1989年2月开始,真正用于实用的BLOCK II 卫星开始发射升空。到1993年12月,美国国防部宣布GPS系统初步完成,由24颗BLOCK I 和BLOCK II 卫星组成。1995年7月,美国国防部宣布GPS系统完全完成,由24颗BLOCK II卫星组成。

二、GPS系统组成

整个GPS系统由三部分组成:控制部分,空间部分,用户端

空间部分和控制部分由美国军方维护,主要是保证卫星正常工作及其发送的信号准确无误。

用户端就是大家平常用的GPS接收机,虽然形式多种多样,但基本操作都是接收卫星信号并计算接收机所在位置。

在空间部分,美军布置了24颗BLOCK II卫星,由ROCKWELL公司制造,星重900公斤,包含太阳能极板为5米宽,设计使用寿命为7.5年。卫星轨道距地面20200公里,轨道面与地球赤道面夹角为55度,轨道面之间与赤道面的交线的夹角为60度,每个轨道面布置4颗卫星,所以总卫星数是6个轨道面乘以4为24颗。其中21颗正式使用,3颗备用。每颗卫星每12个小时绕地球一周。

三、GPS定位原理

GPS接收机的定位实际是就是通过计算接收机距不同卫星的距离来完成的:

如果接收机知道它离第一颗卫星的距离,接收机在宇宙中可能的位置就是一个球;如果接收机同时知道它离第二颗卫星的距离,接收机可能的位置就是两个球的交线;如果接收机同时知道它离第三颗卫星的距离,那么接收机的可能位置就是三个球的两个交点。那这两个交点到底哪个是真正的位置点呢,其实非常好判断:一个点在距离地表10公里之内,一个点在距离地表几千公里以外,你说哪个是?

那么大家都知道,GPS需要至少四颗卫星来定位,那这第四颗卫星是怎么回事呢?

四、第四颗卫星的用处

无线电波以每秒30万公里传输,从卫星发射信号到接收机收到信号,只需要大概0.06秒。如果接收机的时间精度是百万分之一秒,那末折算出来的距离误差就是300000000/100000000=300米。

在卫星上的钟是四个原子钟,精确地同步到精度为几十亿分之一秒。可接收机的时钟是普通石英钟,精度远达不到百万分之一秒,如果也用原子钟的话,重量咱们先不说,每个原子钟造价是二十万美金,那还有谁用的起呀?

所以,第四颗卫星的信号实际上是提供时间基准,给GPS接收机用来计算接收机距离其他三颗卫星的距离:有了时间基准,接收机就可以测量从其他三颗卫星到达接收机的时间,然后把时间转换成距离。

目前GPS系统提供的定位精度是优于10米,而为得到更高的定位精度,我们通常采用差分GPS技术,即DGPS,其原理是将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标,计算出基准站到卫星的距离改正数,并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时,也接收到基准站发出的改正数,并对其定位结果进行改正,从而提高定位精度。

差分GPS分为两大类:伪距差分和载波相位差分。

●伪距差分原理

这是应用最广的一种差分。在基准站上,观测卫星,根据基准站已知坐标和各卫星的坐标,求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。再与测得的伪距比较,得出伪距改正数,将其传输至用户接收机,提高定位精度。这种差分,能得到米级定位精度。

●载波相位差分原理

载波相位差分技术又称RTK(Real Time Kinematic)技术,是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。载波相位差分可使定位精度达到厘米级。大量应用于动态需要高精度位置的领域。

大地基准面(Datum)

椭球体+基准面(WGS84) => 高度

投影:从球面坐标到直角坐标

经纬度【投影】=> 直角坐标

直角坐标系的好处:直观、可以快速手工计算距离、方向;

常见基准面和投影方法

WGS 84基准面,北京54基准面,西安80基准面。

高斯-克吕格投影(Gauss-Kruger),又叫横轴墨卡托投影(Transverse Mercator)。

6分带通用横轴墨卡托投影UTM。

Lambert投影系

主要知识点回顾

地球是不规则的“土豆状”球体。高度的计算是基于“虚拟”椭球体和大地基准面的定义。WGS 84是GPS常用的基准面,它和国内常用的北京54、西安80坐标系使用不同的椭球体和基准面。

经纬度坐标可以通过投影变换转成直角坐标如UTM坐标。

对于户外穿越,我们推荐尽可能的使用WGS84基准面和UTM坐标。

GPS卫星及轨道分布

GPS信号及用途

定位:三颗星信号可以计算(X,Y,T);四颗星信号可以计算(X,Y,Z,T)。

最精确的民用时间计量器,误差~百万分之一秒。

用GPS进行定位的质量监控(三颗星计算X,Y;四颗星计算X,Y,Z)

1.GPS系统组成

GPS gloabal Positioning System,这玩意是美国人搞的。主要分三大块,地面的控制站、天上飞的卫星、咱们手里拿的接收机。

简单唠叨唠叨

先说说设备,当然大个的都是老美给咱准备好的,

地上,有一个主控制站,当然在老美的本土了,在科罗拉多。三个地面天线,五个监测站,分布在全球。主要是收集数据,计算导航信息,诊断系统状态,调度卫星这些杂事。

天上,有27颗卫星,距离地面20200公里。27颗卫星有24颗运行,3颗备用。这些卫星已经更新了三代五种型号。卫星发射两种信号:L1和L2。L1:1575.42MHZ, L2:1227.60MHZ。卫星上的时钟采用铯原子钟或铷原子钟,计划未来用氢原子钟,比我的手表准。

手里,就是接收机了。大大小小,千姿百态,有袖珍式、背负式、车载、船载、机载什么的。一般常见的手持机接收L1信号,还有双频的接收机,做精密定位用的。

2.关于GPS接收机

GPS现在一般都是12通道的,可以同时接收12颗卫星。早期的型号,比如GARMIN 45C 就是8通道。GPS接收机收到3颗卫星的信号可以输出2D(就是2维)数据,只有经纬度,没有高度,如果收到4颗以上的卫星,就输出3D数据,可以提供海拔高度。但是因为地球自己的问题,不是太标准的圆,所以高度数据有一些误差。现在有些GPS接收机内置了气压表,比如etrex的SUMMIT和VISTA,这些机器根据两个渠道得到的高度数据综合出最终的海拔高度,应该比较准确了。

GPS接收机的第一次开机,或者开机距离里上次关机地点超过800KM以上,因为接收机里存储的星历都对不上了,所以要在接收机上重新定位。

GPS接收机的使用要在开阔的可见天空下,所以,屋里就不能用了。手持GPS的精度一般是误差在10米左右,就是说一条路能看出走左边还是右边。精度主要依赖于卫星的信号接收,和可接收信号的卫星在天空的分布情况,如果几颗卫星分布的比较分散,GPS接收机提供的定位精度就会比较高。

3.定位精度

谈到定位精度,就得说说SA和AS.

什么是SA,AS呢?别急,这还得从头说起,要不然你也不好明白。

GPS的信号有两种C/A码,P码。

C/A码的误差是29.3m到2.93米。一般的接收机利用C/A码计算定位。美国在90代中期为

了自身的安全考虑,在信号上加入了SA (Selective Availability),令接收机的误差增大,到100米左右。在2000年5月2日,SA取消,所以,咱们现在的GPS精度应该能在20米以内。

P码的误差为2.93米到0.293米是C/A码的十分之一。但是P码只能美国军方使用,AS (Anti-Spoofing),是在P码上加上的干扰信号。

总之,老美也是挺累的。发了一大堆卫星用于军用定位。然后觉得不值,想赚点钱,于是开发信号给民用,精度还不能太高,可精度低了大家又骂娘。因为GPS掌握在老美的手中,虽说免费使用,可是其他国家用着也不踏实,前两天打阿富汉是,美国就把该地区的GPS 信号做了处理,定位精度变低。

俄罗斯有自己的卫星定位系统,全球导航卫星系统(GLObal NAvigation Satellite System)。欧洲也要发展自己的定位系统NA VSA T。中国也有自己的卫星定位,叫北斗,是双星系统,只能定位自己国家和附近的地区,而且目前只用于军方。

GPS导航技术的新进展

美国的全球定位系统(GPS)导航卫星正在逐步现代化。GPS从美国空军的导航辅助设备开始,逐渐发展成军民两用的一种重要技术。GPS的精确位置与定时信息,已成为世界范围各种军民用、科研和商业活动的一种重要资源

GPS卫星的发展及信号的改进GPS导航卫星自1978年发射以来,其型别已由第Ⅰ,Ⅱ和ⅡA批次发展到ⅡR批次。第Ⅰ,Ⅱ和ⅡA批次卫星共有40颗,是由罗克韦尔公司制造的,而20颗ⅡR批次卫星则由洛克希德2马丁公司制造。波音公司在1996年收购了罗克韦尔的航空航天和防务业务,目前正在制造33颗更先进的ⅡF批次卫星。美国还在考虑发展采用点波束的新一代GPS卫星(GPS-Ⅲ)。

GPS从1994年全面工作以来,改进工作一直在进行中。这是因为民用用户要求GPS具有更好的抗干扰和干涉性能、较高的安全性和完整性;军方则要求卫星发射较大的功率和新的同民用信号分离的军用信号;而对采用GPS导航的"灵巧"武器,加快信号捕获速度更为重要。

民用GPS导航精度迄今的最大改进发生在2000年5月2日,美国停止了故意降低民用信号性能(称为选择可用性,即S/A)的做法。在S/A工作时,民用用户在99%的时间只有100米的精度。但当S/A切断后,导航精度上升,95%的位置数据可落在半径为6.3米的圆内。

GPS卫星发送两种码:粗捕获码(C/A码)和精码(P码)。前者是民用的,后者只限于供美军及其盟军以及美国政府批准的用户使用。这些码以扩频方式调制在两种不同的频率上发射:L1波段以1575.42兆赫发射C/A和P码;而L2波段只以1227.6兆赫发射P码。

GPS卫星导航能力最重大的改进将从2003年发射洛克希德2马丁首批ⅡR-M(修改的ⅡR)卫星开始。ⅡR-M卫星将发射增强的L1民用信号,同时发射新的L2民用信号和军用码(M 码)。进一步的改进将从发射波音ⅡF批次卫星的2005年开始,ⅡF批次卫星除发射增强的L1、L2民用信号和M码外,将在1176.45兆赫增加第3个民用信号(L5)。在ⅡF发射以前,M码将从发展型过渡到工作型。因为导航卫星星座的发射需要有一段时间,故在轨道上获得全工作能力则要在2007年发射18颗L2民用信号和M码卫星后才能实现。18颗卫星组成的第三个民用信号(L5)的星座预计要到2011年才能发射完。

此后,美军将得到抗干扰能力有所增强的新信号--M码。它能发送更大的功率,而不干涉民用接收机。M码还给军方一种新的能力,以干扰敌方对信号的利用,但其细节是保密的。

L2民用信号即第二个民用信号称为L2C,使民用用户也能补偿大气传输不定性误差,从而使民用导航精度提高到3~10米。而美军及其盟军因一开始就能接收L1和L2中的P码,故一直具有这种能力。

对L2的设计约束是它必须与新的M码兼容。为避免对军用L2 P(Y)接收机的任何损害,新的民用L2应具有与现有C/A码相同的功率和频谱形状。这里,括号中的Y码是P码的加密型。实际上,民用L2信号将比现有的L1 C/A信号低2.3分贝。功率较低的问题将由现代的多相关器技术加以克服,以便迅速捕获很微弱的信号。

GPS卫星发射的信号必须现代化,同时又要保持向后兼容性。组合的民用信号与军用信号必须放在现有频带中,而且具有足够的隔离,以防互相干涉。美国决定将C/A码信号放在L1频带和新的L2频带的中部,供民用使用,而保留Y码信号。

M码将采用一种裂谱调制法,它把其大部分功率放在靠近分配给它的频带的边缘处。抗干扰能力主要来自不干涉C/A码或Y码接收机的强大的发射功率。

M码信号的保密设计基于下一代密码技术和新的密钥结构。为进一步分离军用和民用码,卫星对于M码将具有单独的射频链路和天线孔径。当卫星能工作时,每颗卫星可能在每个载波频率上发射两个不同的M码信号。即使由同一颗卫星以同一载波频率发射,信号将在载波、扩散码、数据信息等方面不同。

M码的调制将采用二进制偏置载波(BOC)信号,其子载波频率为10.23兆赫,扩码率为每秒5.115百万扩散位,故称为BOC(10.23,5.115)调制,简称BOC(10,5)。因为BOC (10,5)调制与Y和C/A码信号相分离,故可以较大的功率发射,而不降低Y或C/A码接收机的性能。BOC(10,5)对于针对C/A码信号的干扰不敏感,而且与用来扩展调制的二进制序列的结构难以分辨。

L5将位于960~1215兆赫频段,而地面测距仪/塔康(DME/TACAN)导航台和军用数据链(Link 16)已大量使用这个频段,但这只会对欧洲中部和美国高空飞行的飞机产生干扰。美国计划对在L5±9兆赫以内的DME频率进行重新分配,以便L5信号在美国的所有高度都能良好地接收。

一些新的抗干扰技术

由于GPS卫星发射的导航信号比较微弱,而且以固定的频率发射,因此军用GPS接收机很容易受到敌方的干扰。

美国国防预研计划局(DARPA)正在发展一种新的抗干扰方法,采用战场上空的无人机来创造伪GPS星座,使其信号功率超过敌方干扰信号的功率。

所谓伪卫星,就是将GPS导航信号发射机装在飞机或地面上,顶替GPS卫星来进行导航。DARPA用无人机做伪卫星的研究,称为GPX伪卫星概念,旨在使己方的部队在受干扰的战

场环境中具有精确的导航能力。其方法是由飞行中无人机上的4颗伪卫星广播大功率信号,这样在战场区域上空产生一个人工GPS星座。4架"猎人"无人机就可覆盖300千米见方的战区。

只要对现有GPS接收机的软件作些改变就可使用伪卫星发射的信号。当用实际GPS星座导航时,接收机开始需要知道卫星位置,即星历的情况,故伪卫星概念面临的挑战是采用可用的低数据率信息把4颗运动的伪卫星的位置告诉接收机。因此,DARPA和柯林斯公司设计人员的关键任务是在可用的50比特/秒信息中发送伪卫星星历。无人机的稳定性相当好,不会像战斗机那样机动;但任何运动都会使位置有点不确定。因而与采用卫星星座的导航比较,其定位总误差将增长约20%。DAPRA已用在7500米高度上的公务机上以及约3000米高度上的"猎人"无人机上试验了单颗伪卫星,导航精度从采用真卫星时的2.7米下降到4.3米。

当然,伪卫星不一定要全部机载,也可采用地面和机载发射机混合的方案。将某些伪卫星设在地面上的缺点是减少了覆盖范围,但提高了导航精度。为了克服干扰,伪卫星可发射100瓦信号,使地面接收机处的信号强度比来自卫星的信号强度增加45分贝。

诺斯罗普2格鲁门公司正在研制可提供30~40分贝抗干扰改进的GPS接收机。这种称为"反干扰自主完整性监控外推"的抗干扰方法将由惯性导航和GPS接收机在载波相位级进行全耦合来实现。全耦合滤波器将减小GPS跟踪回路的带宽,从而减少干扰信号进入GPS接收机的机会。

柯林斯公司和洛克希德2马丁公司联合为JASSM空面导弹研制的G-STAR高反干扰GPS 接收机采用了调零和波束操纵的方法。该接收机重11.3千克,采用了一个空间时间适配器,适配器探测出一个威胁,便将其信号调到零,并在发射导航信号的卫星方向增加增益。

这种反干扰技术以数字方式实现,故称为数字波束成形器,它比常规的模拟调零法更为精确,同时可将接收机的波束调整到朝向可用的导航卫星。数字信号处理可通过动态移动零位来抵消噪声,增加增益,并通过一个6元天线阵来操纵波束。

民用GPS接收机也有抗干扰的问题,但民用GPS接收机用户更关心非故意干扰。非故意干扰基本上为宽波段类型,与干扰机将其功率集中于GPS频率不同。与软件有密切关系的数字信号处理方法,在对付宽波段干扰方面是很理想的。

美国Electro-Radiation(ERI)公司指出,常规抗干扰方法的是采用相控阵天线组成的零位操纵天线,这不仅要增加重量,且成本较高,而在接收机上实现的抗干扰技术通常只有有限的干扰剔除能力或者是专为对付某种干扰而特地设计的抗干扰能力。

这家公司已研制出能有效地对付所有已知类型干扰的一种干扰抑制装置(ISU),它不需要昂贵和笨重的天线,可以低成本、高效的方式加装到新的和现有的GPS接收机中,既适合军用,也适合民用。

这种干扰抑制装置包括补钉天线以及可插入任何GPS接收机天线接口的电子装置,用来抑制宽带噪声和窄带干扰。它使GPS接收机增加20分贝的抗宽带噪声能力和35分贝的抗窄带干扰能力。

GPS在飞机着陆中的应用

美国海军试飞员已驾驶F/A-18飞机在罗斯福号航母上利用GPS系统做了首批自动着舰。据称这种系统的性能相当于或超过目前自动着舰系统的性能。

美国海军在发展的着舰系统是雷神公司联合精密进近与着陆系统(JPALS)的海军型,它在JPALS的基础上作了修改。雷神公司正按美国空军的合同为所有军种的飞机研制JPALS系统,系统将采用局域差分GPS修正,为固定翼飞机和旋翼机在陆上机场提供Ⅰ类和Ⅱ类仪表进近。

美国海军牵头的舰载GPS(SRGPS)系统将取代舰载的塔康系统。它将在JPALS上增加一个单向低截获概率(LPI)数据链,为370海里范围内的飞机提供舰的位置。

而在92.5千米半径的范围内,双向LPI数据通信采用与民航空中交通管制(ATC)现代化计划所使用的自动相关监视-广播(ADS-B)类似的位置报告将使航母跟踪多达100架飞机。

在装有SRGPS的情况下,航母和其他舰船将能更隐蔽地与飞机联系,不必使用塔康系统和一次或二次雷达信号,并把话音通信减到最小程度。与塔康的15赫的更新率比,LPI链路将以很低的数据率(0.2赫)工作。

FAA的GPS广域增强系统(W AAS)的发展因一再遇到问题而推迟。该系统是由雷神公司制造的,试图用赤道上空的地球同步通信卫星把完整性告警信息,以及差分修正量等其他数据传送给GPS用户,提高GPS的导航精度,以满足Ⅰ类进近的要求。

原来对W AAS的计划是要在1999年12月开始进行60天的试验,然后在2000年晚些时候投入使用。但这些试验在2000年1月被撤消,撤消原因是由于信号中断以及误警率太高。然而,W AAS表明其精度可达到3米,远比试验所要求的7.6米要好,因而其发展工作仍在继续。据估计,安全性得到认证的W AAS将于2003年年初投入工作。

WAAS使用日期的延误可能还会对其后的局域增强系统(LAAS)产生影响,LAAS将为机场提供精密的GPS仪表进近能力,还有能力跟踪地面上滑行的飞机。LAAS预定2002年在美国46个Ⅰ类机场和114个Ⅱ/Ⅲ类机场投入使用。联邦快递公司的一架波音727-200货机率先在商业运营中采用具有LAAS能力的卫星着陆系统(SLS)进行了精密进近。

GPS的微小型化及其在炮弹制导中的应用

随着GPS/惯性制导系统成本的降低和体积的减小,现在甚至连一些炮弹也将采用GPS/惯性制导。美国英特斯台特电子公司(IEC)已研制了一种炮弹制导用微小型GPS接收机,装在美国海军和陆军的火箭助推的127毫米炮弹的尖头部。这种GPS接收机能承受炮弹发射时的12500g以上的过载,并能迅速截获GPS信号。这种接收机采用快速截获/直接Y码处理,不到6秒就能截获信号,并将跟踪多达8颗卫星。为抑制干扰信号,它被设计成与惯性测量装置紧耦合工作,并采用某种窄带跟踪回路技术。其制导系统中的惯性传感器采用了硅微机电系统(MEMS)技术,因而体积小,成本低。为减轻GPS时钟振荡器在长期储存中的相位不稳定的问题,采用了一种先进的相关器,对GPS信号进行时域搜索以及数据变换,用来搜寻时钟振荡器产生的不定性,从而能直接捕获Y码。

GPS应用知识2

1. GPS的设置

GPS拿到手,如果是新机器要定位,上次已经提到了。另外,还有一些设置,常用的有坐标系、地图基准、参考方位、公制/英制、数据接口格式什么的。

坐标系:常用的是LAT/LON和UTM。LAT/LON就是经纬度表示,UTM在这里就不管他了。

地图基准:一般用WGS84。

参考方位:就是北在哪里。北在哪里呢?实际上有两个北,磁北和真北呀(简称CB和ZBY)。

指南针指的北就是磁北,北斗星指的北就是真北。两者在不同地区相差的角度不一样的,地图上的北是真北。

公制/英制:自己选吧,我用公制。

数据接口格式:这得细谈谈。GPS可以输出实时定位数据让其他的设备使用,这就牵扯到了数据交换协议。几乎现在所有的GPS接收机都遵循美国国家海洋电子协会(National Marine Electronics Association)所指定的标准规格,这一标准制订所有航海电子仪器间的通讯标准,其中包含传输资料的格式以及传输资料的通讯协议。NMEA协议有0180、0182和0183三种,0183可以认为是前两种的超集,现在正广泛的使用,0183有几个版本,V1.5 V2.1。所以,如果大家的GPS接收机如果要联上笔记本里通用的GPS导航程序,比如OZIEXPLORER 和俺的GPSRECEIVER,就应该选择NEMA V2.0以上的协议。NMEA规定的通讯速度是4800 b/S。现在有些接收机也可以提供更高的速度,但说实话,没有什么用,4800就足够了。

象GARMIN,自己有一个mapsource软件,为了不让其他品牌的GPS使用该软件,就设计了私有的GARMIN协议,只有GARMIN的机器才能输出这种数据,而MAPSOURCE只能接收GARMIN协议,这样一来MAPSOURCE就只能让GARMIN的机器使用,打倒打倒!!!

2.经纬度的表示

再讲讲数据表示吧。一般从GPS得到的数据是经纬度。经纬度有多种表示方法。

1.)ddd.ddddd,度. 度的十进制小数部分(5位)

2.)ddd.mm.mmm,度. 分. 分的十进制小数部分(3位)

3.) ddd.mm.ss, 度. 分. 秒

不是所有的GPS都有这几种显示,我的GPS315只能选择第二种和第三种

一度是多远呢?如果这么问,可就太外行了。

在LAT/LON坐标系里,纬度是平均分配的,从南极到北极一共180个纬度。地球直径12756KM,周长就是12756*PI,一个纬度是127563PI /360 = 111.133 KM (先说明白,不精确啊)。

经度就不是这样啦,只有在纬度为零的时候,就是在赤道上,一个经度之间的距离是111.319KM,经线随着纬度的增加,距离越来越近,最后交汇于南北极。大家想想,没错吧。所以经度的单位距离和确定经度所在的纬度是密切相关的,

简单的公式是:

经度1°长度=111.413cosφ,在纬度φ处。(这个公式也不精确呀,蒙人还可以)

做题:北京的经度119度,纬度40度。单位经度,单位纬度各是多少?

答:单位纬度111.133KM 单位经度111.4133COS 40 = 85.347KM

讲这些的用途就是容易理解经纬度的表示。

1.)ddd.ddddd,在北京,纬度最后一位小数增1,实际你走了多少?大约1.1M

经度最后一位小数增1,实际你走了多少?大约0.85M

2.) ddd.mm.mmm,在北京,纬度最后一位小数增1,实际你走了多少?大约1.85M

经度最后一位小数增1,实际你走了多少?大约1.42M

3.) ddd.mm.ss,在北京,纬度秒增1,实际你走了多少?大约30.9M

经度秒增1,实际你走了多少?大约23.7M

以上都不是精确的公式,一般估计大致的数字没有问题。

2020年信息技术培训心得体会

信息技术培训心得体会 随着信息技术的不断发展,多媒体教学、信息技术平台等成为活跃课堂、调动学生学习积极性的一种主要手段。“国培计划”为提高教师的自身水平提供了良好的平台,为教师专业发展提供了机会。不管是现在还是将来每个教育者应不断地加强,不断地给自己“充电”,才能不断的开拓进取,勇于创新,才不至于被社会淘汰。现在的社会日新月异,高科技的发展,需要老师掌握一定的计算机知识,利用网上的教育资源为教学服务,促进学生的发展。在“国培计划”中小学教师信息技术应用能力提升远程培训,我学到了很多知识,可以说我很好的完成这次学习任务。对于计算机我可以说既熟悉又陌生,虽说经常使用,但其中好多东西都还不懂,但我对计算机特别感兴趣,经过老师的讲解,使我对网络世界有了更进一步的了解。可以说让我大饱眼福,大开眼界。学习中,我学会了现代信息技术。学习是辛苦的,但我认真的去把所有内容学好,认真完成每一专题的学习任务。本次培训时间虽然有限,但对我来说确是受益非浅。这次培训为全县乃至全国教师搭建了相互学习,相互交流的平台,使我们在相互交流和合作中不断提高和成长。并能在以后的教学活动中熟练运用这些知识,不断提高自己的教学水平,为孩子们的成长带来福音。 在这次培训中,我不仅明白了信息技术在教育中的应用,而且清楚地认识到随着以计算机为核心的信息技术在教育中的广泛应用,教师不再像以前那样,单凭一张嘴、一支粉笔、一块黑板即可进行教学,而是综合应用多种媒体技术,利用多媒体和微机网络等,开展教学。所以这种教学必然要打破传统的传授式的教学模式,而构建出适应信息社会的新型教学模式来。我深深的体会到了信息技术与各学科的密切联系,信息技术今后将成为教师教学和学生学习

南方连续运行参考站推荐方案(组成部分)

网络参考站卫星定位综合服务系统NRS 技术方案书 (系统组成部分) 二○一○年九月

目录 一、系统设计 (1) 二、参考站子网系统 (2) 2.1室外部分 (2) 2.1.1 GNSS接收天线 (2) 2.1.2 GNSS观测墩 (3) 2.2室内部分 (5) 2.2.1 数据解算单元 (5) 2.2.2 系统集成 (6) 三、控制中心子系统 (8) 3.1控制中心硬件组成 (8) 3.2控制系统软件-NRS (9) 四、数据通讯子系统 (10) 4.1参考站网络传输单元 (10) 4.2控制中心网络传输单元 (10)

一、系统设计 NRS(Network Reference Station,网络参考站)技术,在VRS技术的基础上,结合部分FKP和MAX技术的优点,优化了VRS,采用DEEP-NRS技术,大大提高了网络CORS 的可用性。 NRS 系统由参考站、系统控制中心、数据通信、用户应用四个子系统组成: 图1-1 NRS系统组成 (1)参考站子网系统:NRS网络的数据源,用于提供原始观测数据、星历等数据; (2)控制中心子系统(系统管理数据发布中心):需要可靠的服务器来运行数据处理软件,同时需要借助其它网络(Internet、电信网络等)来向用户发布各类不同的数据; (3)数据通信子系统:包括参考站和控制中心之间,以及控制中心和用户之间的通讯两部分;(4)用户服务子系统:简单分为静态用户、动态用户。静态用户指需要GNSS原始数据进行后处理解算高精度解的用户;动态用户指需要实时得到点位解的用户。

二、参考站子网系统 2.1 室外部分 室外部分主要分为两部分,GNSSS天线和GNSS观测墩,如下图: 图2-1 GNSS观测墩实景图 2.1.1 GNSS接收天线 GNSS天线的外形如下: 图2-2 GPS天线及线缆实图

信息技术和课堂教学整合讲座稿

信息技术与课堂教学整合讲座稿 富源中心学校高照鑫 (一) 当今世界,科学技术日新月异,信息化、经济全球化的步伐越来越快,国际竞争日趋激烈,许多国家政府都把振兴教育作为应对世界形势发展的基本国策,开展深入持久的教育改革。各国课程改革的基本理念普遍注重:基础学力的提高,信息素质的养成,创造性与开放性思维的培养,价值观和道德品质的教育,学生个性的发展。前美国总统克林顿在1997年01月20日的总统就职演说中讲:“为使美国在21世纪能继续走在世界最前列,必须建立第一流的教育制度,培养世界一流的学生。到2000年,要使每一个8岁的儿童能顺利阅读,每一个12岁的儿童能利用互联网学习,每一个18岁的青年能上大学”。 改革开放以来,我国基础教育取得了辉煌成就,基础教育课程建设也取得了显著成绩。但是,我国基础教育总体水平还不高,原有的基础教育课程已不能完全适应时代发展的需要。因此,为贯彻《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》和《国务院关于基础教育改革与发展的决定》,教育部决定,在改革开放、发展经济取得已有成果的基础上,为了进一步提高综合国力,迎接挑战,抓住机遇,确立了科教兴国的基本国策。大力推进基础教育课程改革,调整和改革基础教育的课程体系、结构、内容,构建符合素质教育要求的新的基础教育课程体系。教育部制定了《基础教育课程改革纲要(试行)》和《语文课程标准》。

在纲要中要求:教师在教学过程中,应该大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有利的学习工具。 (二) “当今世界,科学技术突飞猛进,知识经济已见端倪,国力竞争日趋激烈”。21世纪的中国对教育提出了新的要求,社会的现代化进程呼唤现代教育以促进学生主动发展为中心,培养具有主动发展能力和创新意识的创造人才。知识经济最为突出的现象是信息技术的广泛应用,没有教育信息化就没有教育现代化,没有教育现代化就没有整个社会的现代化。因此,当今的教育对教育者提出了必须掌握应用现代化教育技术理论和现代科技成果,通过对教与学的过程和教与学资源的设计、开发、利用、评估和管理,以实现教学优化的理论与实践,从而真正确立以学生主动发展为中心的现代化教育观。 传统的教育以教师为中心、以教材为中心的课堂教学,与时代发展需要的差距越来越大。首先,过于强调教师对学生的指导、规范统一的教学和权威评价,忽视学生这一认识主体对客体的选择和加工,以及对主体在认识过程中的个性作用发挥。学生被动地学,为老师、为家长学习。其次,片面夸大课堂教学的科学性知识的传授,而忽视学生间的交流协作与相互启发,以及其他环境对于学生的潜性影响。另外,忽视或排斥现代教学媒体在改善知识显现形式、激发学生情感和提高课堂效率等

连续运行参考站系统在城市水文测绘中的应用

连续运行参考站系统在城市水文测绘中的应用 发表时间:2016-10-08T11:05:55.823Z 来源:《基层建设》2015年30期作者:林楠 [导读] 摘要:苏州市连续运行卫星定位综合服务系统(SZCORS)的建立,为苏州市的测绘领域增添了一种强有力的技术手段。文章结合SZCORS的技术原理及其优势,阐述了SZCORS在城市水文水资源测绘中的应用,并结合实际工作经验得出了一些有益的结论。 浙江省河海测绘院 摘要:苏州市连续运行卫星定位综合服务系统(SZCORS)的建立,为苏州市的测绘领域增添了一种强有力的技术手段。文章结合SZCORS的技术原理及其优势,阐述了SZCORS在城市水文水资源测绘中的应用,并结合实际工作经验得出了一些有益的结论。 关键词:SZCORS;CORS;RTK;水文测绘 1引言 GPS实时动态定位(RTK)技术作为一项成熟的技术在测绘领域已得到了普遍的应用,使用RTK技术可以方便、高效、快捷地实现高精度的测量工作。常规RTK技术主要指基准站利用无线电波建立数传信号,移动站在有效的半径范围内通过卫星信号和基准站数据链可以快速获得待定点的精确坐标,但常规RTK技术存在着一定的局限性,如用户需要架设基准站、移动站与基准站间的距离受到限制、数据通信链路的可靠性和稳定性等随着距离的增加而降低等因素。 2连续运行参考站系统的产生及背景 连续运行参考站系统(CORS)是利用全球导航卫星系统(GNSS)、计算机、数据通信和互联网络等技术,在某一范围内,根据要求按一定距离间隔,建立长年连续运行的若干个固定GNSS参考站组成的网络系统。CORS构建了新一代的网络化大地测量系统,不仅可以向各级测绘用户提供高精度、连续的时间和空间基准,还可以向导航、时间、灾害预报等部门提供各种数据服务。高精度实时动态定位是目前GNSS定位技术研究的热点。高精度实时差分定位又是高精度动态定位的主要手段之一。常规RTK是一种基于单参考站、高精度载波相位观测值的实时动态差分定位技术。在这些需求和条件下,网络RTK技术应用而生,成为了目前GNSS高精度动态定位技术的一个典型代表。网络RTK是一种集成了GNSS数据处理、计算机网络、通讯技术等的实时动态定位新技术,已经得到非常广泛的应用。目前连云港市所使用的CORS是江苏省连续运行参考站网络(JSCORS),是由基准站网络、控制中心、数据中心、用户应用系统、数字通信系统组成。连云港市勘察测绘院有限公司早在2007年就引入使用了该系统的网络RTK技术。 3网络RTK相对于常规RTK的优点 3.1 常规RTK的工作原理及作业模式 图1 常规RTK的作业模式图2 VRS作业流程图 常规RTK除需配备参考站接收机和流动站接收机外,还需要数据通讯设备,参考站需要将自己所获得的载波相位观测值及站点坐标通过数据信链,实时播发给在其周围工作的动态用户.流动站数据处理模块使用动态差分定位的方式确定出流动站相应参考站的位置,然后根据参考站的坐标求得自己的瞬时绝对位置,其作业模式如图1所示。常规RTK定位技术虽然可以满足很多应用的要求,但是还是有不少局限,比如连线麻烦,电瓶较重,不利于移动,且距离有一定的限制,距离一长,就很难接收到信号。 3.2 网络RTK的作业模式及优点 网络RTK也称多参考站RTK,是近年来在常规RTK、计算机技术、通讯网络技术的基础上发展起来的一种实时动态定位新技术。CORS 是网络RTK技术的基础设施,它由参考站网、数据处理中心、数据通信链路和用户部分组成。一个参考站网可以包括若干个参考站,每个参考站上配有GNSS接收机、数据通讯设备等。JSCORS服务技术主要是使用虚拟参考站技术(VRS),其作业流程如图2所示网络RTK无需架设基站,提高了生产效率,也不要求测区内必须有控制点,避免了常规RTK随作业距离增大精度衰减的缺点,网络覆盖范围内能够得到均匀的精度。能够实现测绘系统和定位精度的统一,便于测量成果的系统转换和多用途处理。 4 网络RTK应用 4.2 网络RTK在连云港市城市测量中的应用 4.2.1 控制测量中的应用 网络RTK测量的坐标是WGS-84 坐标,因此必须求解WGS-84 坐标系的转换参数,然后才能将RTK采集的数据转换为地方城建坐标,方便城市建设的各种需要。控制测量是城市测绘工作中十分重要的一项内容,城市地区居民地密集,高大建筑物多,常规RTK的限制性比较大,导线网更是困难重重,通视极差,网络RTK比较客观的解决了这些难题。首先,网络RTK在城市里可以建立一个或多个控制网,网络RTK建网比较方便,如果范围较大还可以分区域建网。 4.2.2 建筑施工放样中的应用 绘院基本上承担了市区所有建筑物的定线放样工作。无论是新楼盘的开发还是旧城区的改造,测量控制点都不能即时到达在测区内,使得常规仪器的使用受到很大的限制。使用网络RTK对建筑物的位置放样,不需要做图根控制,也不需要架设仪器,确定建筑物所在的控制区域,就可以直接放样。以南方测绘的网络RTK 设备为例,在手簿的放样点坐标库中输入需要放样的坐标,在测量点放样中进入放样屏

信息技术培训心得体会-最新范文

信息技术培训心得体会 篇一:信息技术培训心得体会 信息技术培训心得体会 信息技术培训心得体会 王维君愉快而又充实的培训时光弹指间就过去了,作为一位农村学校的校长,教育战线的一员,能够参加此次信息技术培训,我感到十分幸运。经过为期一周的培训学习,通过倾听专家名师的经验传授,跟诸多老师在一起学习、交流,我加深了对信息技术教学的理解,提高了微机网络设备管理的技能。紧张而充实培训即将结束,现在我就本次培训谈谈我个人的一些想法,以达到交流学习共同进步的目的:一、转变观念,提高自身素养。 多年来由于思想认识的偏差及学校条件的限制,在农村小学中难以开展正常的信息技术教学活动。再者结合我校实际,教师队伍的老龄化,也在一定程度上成为信息技术在学校教学中广泛应用的阻力,另外一些错误观念,比如有教师包括家长只是一味的追求学生的语文、数学成绩,认为信息技术如同劳动技术、美术、思想品德等课程一样可有可无,信息技术就是单纯的电脑操作,教师上信息技术课的目的就是为了让学生学会操作电脑,特别是对于我们农村的小学生来说,学会正确开机、关机就算是完成了教学任务。而学校的计算机少,电脑配置低,难以保证学生正常上机实践,学生自然对电脑的了解与掌握十分有限。自从参加了培训学习,对照各个模块的培训知识,系统化的全新认识了信息技术在当代教育中的重要作用,以及对学生综合素

质全面发展的重要意义。针对我校的实际,我将确保在农村小学中,做到按照大纲要求上好每一节信息技术课。在此次培训中,我转 变自己的学习观念,更新自己的管理方式,坚持每天都上网学习,参与在线交流并高质量完成作业。并且注重学思结合,把所学知识运用到教学实践中,在不断反思中促进自身素质的提高。以身作则,带动全体教师学习信息技术,提倡教师运用多媒体教学,同时组织各种形式的培训学习,提高学校教师队伍的整体素养。 二、多媒体技术与课堂教学的有机结合,是一种积极的,合作的教学模式。 通过培训,我深刻的认识到在现行教学中恰当、正确地使用多媒体手段来辅助教学,有助于提高学生学习兴趣,突破教学难点,对优化教学起着显著的作用。现代多媒体教学好处诸多,由于多媒体视听结合、手眼并用的特点及其模拟、反馈、个别指导和游戏的内在感染力,故具有极大的吸引力,最终使学生成为学习的主人,做到热爱学习、自主学习和高效学习。而传统的教学手段似乎就是显那么单调,仅是黑板加粉笔。由于有些学科自身的特点,没有那么形象、生动、具体。学生起来有点枯燥无味,从而直接影响学生学习积极性。计算机辅助教学进入课堂,就会给教学带来了生机和活力,多媒体计算机把语言、声音、图象、文字、动画、音乐等经过处理后,形成一种全新的、图文并茂的、丰富多彩的形式呈现教学信息,弥补了以往课堂教学中的某些不足,对教学中重点的讲解、难点的突破有很大的辅助作用。同时,化抽象为具体,更加直观和具体地将信息传达给学生,不仅把学生的

CORS连续运行参考站的建立

CORS连续运行参考站的建立 摘要:连续运行参考站系统(CORS)在测量方面其应用越来越广泛。本文简述了GPS与CORS的基本原理;介绍了网络CORS的建站过程,并且基于单基站CORS,进行了阐述与分析。同时求解阜新地区转换参数,建立阜新地区单基站CORS。最后提出了对于小范围测区如何建立单基站CORS的方法,得出的结论是对于小测区平面图的测绘可以不用做点校正,也能完全符合测图要求。 关键词:连续运行参考站;单基站;虚拟参考站 前言 随着国家信息化程度的提高及计算机网络和通信技术的飞速发展,数字地球的工程化和现实化,需要采集多种实时地理空间数据。国内不同行业已经陆续建立了一些专业性的卫星定位连续运行网络,一个连续运行参考站网络系统的建设高潮正在到来。 1常规RTK介绍 1.1常规RTK原理 动态用户进行定位时,参考站载波相位同步观测值以及坐标通过可靠的数据通信链路实时播发给用户。动态用户根据当前载波相位观测值和广播星历进行实时相对定位。根据己知的参考站精确坐标,可以计算用户瞬时位置。 1.2 常规RTK系统组成 基准站:流动站:软件系统。 2CORS的基本原理 网络RTK技术就是利用地面布设的一个或多个基准站组成GPS连续运行参考站(CORS),综合利用基站的观测信息,建立精确的误差修正模型,实时发送RTCM差分改正数来修正用户的观测值精度。网络RTK技术集Internet、无线通讯、计算机网络管理和GPS定位技术于一体,是参考站网络式GPS多功能服务系统的核心支持技术,其理论研究与系统开发均是GPS技术科研和应用领域最热门的前沿。 2.1网络CORS的主要技术 1)虚拟参考站技术(VRS)

卫星定位连续运行参考站

卫星定位连续运行参考站(CORS)CORS 随着GPS技术的飞速进步和应用普及,它在城市测量中的作用已越来越重要。当前,利用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统(Continuous Operational Reference System,缩写为CORS)已成为城市GPS应用的发展热点之一。CORS 系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。 CORS系统由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成,各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体,形成专用网络。 基准站网:基准站网由范围内均匀分布的基准站组成。负责采集GPS卫星观测数据并输送至数据处理中心,同时提供系统完好性监测服务。 数据处理中心:系统的控制中心,用于接收各基准站数据,进行数据处理,形成多基准站差分定位用户数据,组成一定格式的数据文件,分发给用户。数据处理中心是CORS的核心单元,也是高精度实时动态定位得以实现的关键所在。中心24小时连续不断地根据各基准站所采集的实时观测数据在区域内进行整体建模解算,自动生成一个对应于流动站点位的虚拟参考站(包括基准站坐标和GPS观测值信息)并通过现有的数据通信网络和无线数据播发网,向各类需要测量和导航的用户以国际通用格式提供码相位/载波相位差分修正信息,以便实时解算出流动站的精确点位。

数据传输系统:各基准站数据通过光纤专线传输至监控分析中心,该系统包括数据传输硬件设备及软件控制模块。 数据播发系统:系统通过移动网络、UHF电台、Internet等形式向用户播发定位导航数据。 用户应用系统:包括用户信息接收系统、网络型RTK定位系统、事后和快速精密定位系统以及自主式导航系统和监控定位系统等。按照应用的精度不同,用户服务子系统可以分为毫米级用户系统,厘米级用户系统,分米级用户系统,米级用户系统等;而按照用户的应用不同,可以分为测绘与工程用户(厘米、分米级),车辆导航与定位用户(米级),高精度用户(事后处理)、气象用户等几类。 CORS系统彻底改变了传统RTK测量作业方式,其主要优势体现在:1)改进了初始化时间、扩大了有效工作的范围;2)采用连续基站,用户随时可以观测,使用方便,提高了工作效率;3)拥有完善的数据监控系统,可以有效地消除系统误差和周跳,增强差分作业的可靠性;4)用户不需架设参考站,真正实现单机作业,减少了费用;5)使用固定可靠的数据链通讯方式,减少了噪声干扰;6)提供远程INTERNET服务,实现了数据的共享;7)扩大了GPS 在动态领域的应用范围,更有利于车辆、飞机和船舶的精密导航;8)为建设数字化城市提供了新的契机。 CORS系统仅是一个动态的、连续的定位框架基准,同时也是快速、高精度获取空间数据和地理特征的重要的城市基础设施,CORS 可在城市区域内向大量用户同时提供高精度、高可靠性、实时的定位信息,并实现城市测绘数据的完整统一,这将对现代城市基础地

GPS连续运行参考站的解释

连续运行参考站系统(CORS)的主要理论与方法CORS系统现在在国内火的厉害,因为以前一直以为他与RTK差不了太多,所以没有留意过相关的文章与技术.最近发现我对RTK的原理一直有偏差,近而想到需要进一步了解一下CORS系统.最近一两日,查看了一些相关的文献和资料,也算对CORS系统的基本理论,不同的实现方法有了一个大概的了解. 以下是我个人关于这两个学习的一个小结: 由于传统的RTK技术需要有测区附的控制点的点位数据.针对当前项目需要架设基准站.以及考虑到初使化时间,改正模型等各方面的因素,CORS系统的建立对于大中城市的基础测绘来说是实用且经济的. 连续运行参考站系统可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GPS参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN/WAN)技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位,伪距),各种改正数、状态信息,以及其他有关GPS服务项目的系统。 CORS系统的理论源于上世纪八十年代中期,加拿大提出的“ 主动控制系统(Active Control System)”.该理论认为,GPS主要误差源来自于卫星星历.D .E .Wells等人提出利用一批永久性参考站点,为用户提供高精度的预报星历以提高测量精度. 之后基准站点(fiducial points)的概念的提出,使这一理论的实用化推进了许多.它的主要理论基础即在同一批测量的GPS点中选出一些点位可靠,对整个测区具有控制意义的测站,采取较长时间的连续跟踪观测,通过这些站点组成的网络解算,获取覆盖该地区和该时间段的“局域精密星历”及其他改正参数,用于测区内其它基线观测值的精密解算。当时实时GPS测量技术尚处于可行性讨论阶段,基准站点概念主要不是为了解决实时GPS测量的,而是为了提高静态基线的解算精度。 1995年瑞典与丹麦之间奥雷桑特海峡跨海工程中leica提出的台站网设计思想得到了工程方的认可.从而使台站网测量技术首次得到应用. 随后德国两位博士发表了关于虚拟参考站网的论文和案例,瑞士徕卡公司的研究人员在这些成果的基础上也提出了主辅站技术,并受国际组织的委托着手主持制定有关台站网的国际标准。 目前应用较广的台站网技术有VRS,FKP和LEICA的MAC技术.其各自的数学模型和定位方法有一定的差异,但在基准站架设和改正模型的建立方面基本原理我个人猜测是相同的(相关资料看的还是太少). 实现方法 下面我分别介绍一下三种方面的基本原理和优缺点.由于仅仅阅读的文献较少.我仅说明一下,我对该方法的理解而不详细展开,具体的数学模型请TX们查找相关文献.对于类似我这等门外汉,而且不需要深入了解其具体实现方案的TX,我会在文后列出几篇相关文献以供大家参考. 首先向大家介绍一下VRS. 与常规RTK不同,VRS网络中,各固定参考站不直接向移动用户发送任何改正信息,而是将所有的原始数据通过数据通讯线发给控制中心。同时,移动用户在工作前,先通过GSM的短信息功能向控制中心发送一个概略坐标,控制中心收到这个位置信息后,根据用户位置,由计算机自动选择最佳的一组固定基准站,根据这些站发来的信息,整体的改正GPS的轨道误差,电离层,对流层和大气折射引起的误差,将高精度的差分信号发给移动站。这个差分信号的效果相当于在移动站旁边,生成一个虚拟的参考基站,从而解决了RTK作业距离上的限制问题,并保证了用户的精度。 其实VRS技术就是利用各基准站的座标和实时观测数据解算该区域实时误差模型,然后对用一定的数学模型和流动站概略坐标,模拟出一个临近流动站的虚拟参考站的观测数据,然后建立观

连续运行参考站系统(CORS)浅析论文

连续运行参考站系统(CORS)浅析 摘要:本文介绍了连续运行参考站系统的基本原理及优势,对流动站从拨号上网到到最后得到固定解的整个作业流程作了详解,针对在不同阶段遇到的问题提出了具体的解决方案。 关键词: 连续运行参考站(cors)系统;实时定位 中图分类号:p228.4文献标识码:a文章编号: abstract:this paper introduces the reference of continuous operation station system basic principle and advantage, starting to dial up the internet to to the last from get fixed solution of the whole operation flow the explanation, according to different stages in the problems of puts forward specific solutions. key word:continuously operating reference station ( cors ) system;real time positioning 1引言 cors理论源于1980年代中期加拿大提出的主动控制系统。该理论认为全球定位系统(gps)主要误差源来自于卫星星历,若能利用一批永久性参考站,可为用户提供高精度的预报星历以提高测量精度。随着之后基准站点概念的提出, 这一理论的实用化得到了推进。它的主要理论基础,就是在同一批测量的gps站点中选出一些点位可靠、对整个测区具有控制意义的测站,采取较长时间的连续跟踪观测,通过这些站点组成的网络的解算,获取覆盖该地区和该

讲座:信息技术的学习方法

讲座:信息技术的学习方法 讲座:信息技术的学习方法 作者:张昱峥 发表于: 2010-04-24, 21:26 评论: 浏览: 428 RSS: 信息技术的学习方法现代的教学倡导学生要主动参与、乐于探究、勤于动手。两 千多年前,孔子提出过“知之者不如好知者”。爱因思坦说过兴趣是最好的老师。兴趣是学好信息技术的关键。只要有了

趣,学好信息技术就不是什么难事。,我根据信息技术课 的特点,总结了学习信息技术的一些方法,仅供同学们参考。 、自学是掌握知识的重要途径。 新课程中提出要转变学生的学习方式,变要我学为我要学,同学们在自觉地担负起学习的责任时,此刻的学习才是一种真正的有意义的学习。自主学习,不受时间和空间的限制,以自己独立思考为主,充分实现个体学习的自主价值。 我们这里所说的自学主要包括两类,一类是课前和课堂上对教材的自学和自主探究,另一类是课余时间对教材之外的些相关知识的自学。前一类为课堂学习和后一类自学打下基础,是为了更好地掌握知识;后一类则是真正意义上的自学, 带有广泛性和选择性,是同学们对自己感兴趣的相关知识的获取。但是,不管哪种形式的自学都是为了掌握更多的知识。 只有自学,善于自学,才能跟上时代发展的步伐。 、认真听讲是掌握技能的捷径中学生学习时间有限,课堂是主要的学习途径,因此认真听讲十分重要,老师的理论解释和演示操作都是经过精心准备的,通过课堂的认真听讲可以用最快的速度理解和掌握有关计算机知识。 、动手是培养技能的主要途径

自学是为了掌握知识,为培养技能打下基础,动手则是为了 培养技能,从而更加深入地掌握知识。小学信息技术课程是一门知识性与技能性相结合的基础工具课程。”这说明知 识性与技能性相结合是信息技术课程的性质,而其中技能性,也就是操作性,则占据主要地位。信息技术课程的性质决定了我们必须把培养信息技术基本技能作为该课程的主要任务,而动手是领会、巩固和运用知识的最有效的手段,是培 养技能的基本途径。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。 只有亲自动手、亲自实践,才能真正体会到其中的奥妙。在实践过程中不断地去探索,发现问题,再解决问题。 心理学认为,技能水平随练习而提高,随着练习次数的增加,进行某种操作或活动的速度加快,这是技能形成的一般趋势。 信息技术技能也不例外。就拿最基本的指法练习来说,一开始你可能连最基本的键位都不清楚,手指敲击键盘的姿势也比较笨拙,但持续一段时间之后,你就会觉得轻松多了。如果能坚持每日练习的话,你的速度就会持续快速上升,最后甚至让你觉得不可思议。动手还可以增强你的自信心。自信是学习过程中的巨大动力。只要亲自动手去试一试,实际操作一下,你就会从内心里感觉到计算机并不是那么神秘。这样,即使每次动手只有很小的一点点收获,你也会有一种日见成效的感觉,随之你的信心也会大增,学习劲头也就更大。 因此,我们在学习过程中应该敢于动手,勤动手。实践,实 践,再实践,在实践中逐步培养自己的动手能力和信息技术基本技能。 四、应用是培养技能的有效途径,是学好信息技术课程的根本目的信息技术是一门基础工具课程。所谓工具,就是用来处理其它事务的手段或器材。既然是手段,我们就要用,要常用, 用它处理信息,用它解决工作、生活和学习过程中遇到的些问题。例如在学习“文字处理软件”时,我们要利用所学的字体、段落、艺术字及插入剪贴画等手段制作电子小报,让所学知识得以应用,体现它们的价值。在学习“网络基础知识” 时,可以在互连网上搜集学习资料,进行网上学习和考 学习过程中各种各样的书面测试并不是考查的真正

GNSS连续运行参考站系统的建设

GNSS连续运行参考站系统的建设 摘要:SOUTH CORS GNSS连续运行参考站系统是一个高度集成化的测量系统,将尖端的GNSS测量技术和传统的常规测量技术结合在一起,提供了一整套数据采集、数据处理、数据分发、数据管理的先进解决方案。本文着重论述了CORS的概念、优缺点、分类、用途及原理,为建立城市GNSS连续运行参考站系统提供帮助。 关键词:GNSS连续运行参考站卫星定位GPSRTK单基站多基站 一、CORS的概念 连续运行参考站系统(Continuous Operational Reference System,简称CORS系统)可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GNSS参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN/WAN)技术组成的网络,实时地向不同的类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GNSS观测值(载波相位,伪距),各种改正数、状态信息、以及其他有关的GNSS服务项目的系统。 二、CORS的优点 与传统的GNSS作业相比连续运应参考站具有作用范围大、精度高、野外单机作业等众多优点,目前国内一大批城市、省区和行业正经历着一个连续运行参考站网络系统的建设高潮。其优点如下: 1.具有跨行业特性,可面向不同类型的用户,不再局限于测绘领域及设站的单位和部门。 2.可同时满足不同需求的用户在实时性方面的差异,能同时提供RTK、DGPS、静态或动态后处理及现场高精度准实时定位的数据服务。 3.能兼顾不同层次的用户对定位精度指标的要求,提供覆盖米级、分米级、厘米级的数据。 4.覆盖范围广、作业效率高、一次投资长期收益的特点,成为城市基础设施建设的新方向。 5.提供稳定、统一的参考坐标系给所有用户共享,规范基础测绘数据。 6.提高作业区域的精度一致性,降低系统误差,提高作业数据质量。 7.提高生产效率,单人测量系统成为GNSS主流作业模式。 三、CORS的分类 CORS技术在用途上可以分成单基站CORS、多基站CORS和网络CORS。

信息技术培训的收获

信息技术培训心得体会 作为教育战线的一员,我有幸参加信息技术培训。其培训的模式新颖,充分发挥了远程教育的作用,让广大教师足不出户即可享受到优质的学科培训资源,共享网络学习资源,大大提高培训的质量。通过培训学习,觉得收获颇多: 一、转变观念,提高自身素养 多年来由于思想认识的偏差及学校条件的限制,在农村中小学中难以开展正常的信息技术教学活动。我一直认为信息技术如同劳动技术、美术、思品等课程一样可有可无。信息技术就是单纯的电脑操作。 自从参加了培训学习,对照各个模块的培训知识,在此次培训中,我转变自己的学习观念,坚持每天都上网学习,参与在线交流并高质量完成作业。并且注重学思结合,把所学知识运用到教学实践中,在不断反思中促进自身素质的提高。让我在学习中感觉到农村信息技术教师如何成长,如何应对等都是一个新问题。就像我们乡镇小学的教师,只有转变教育观念,通过各种形式的培训学习提高自身素养,更加努力地工作,才能实现一名农村信息技术教师应有的价值。 二、提高专业理论知识水平 此次培训是通过电脑、网上课堂自学,虽然是这样,但是听着老师的讲解,让我懂得了很多以前所不了解的知识,让我感觉到真是学无止尽,自己的专业知识水平还有待于提高,要在今后的教学生活中还需不断地学习,充电。在培训中,我了解信息技术基本工具的作用,认识了多媒体,了解计算机在其他学科学习中的一些应用。掌握学科教学与信息技术整合的教学设计方法,能够用信息技术有效设计学科教学方案。掌握有效课堂教学方式方法,准确诊断和切实解决学科教学问题,提高课堂教学实施和评价能力。了解学科教学最新动态与发展趋势,能够在各个学科教学中选择运用,改进课堂教学及其研究行为。明确课程改革与发展对教师职业道德的新要求,能够在备课、上课、作业批改、学生辅导、学业测评中不断提高自身素质。。 三、提高课件制作水平 掌握多媒体技术,熟悉多媒体软件的使用,了解多媒体课件制作流程已成为当代教师应具备的基本素质,而制作课件既要讲究精美又要讲究实用。制作课件是一个艰苦的创作过程,优秀的课件应融教育性、科学性、艺术性、技术性于一体,这样才能最大限度地发挥学习者的潜能,强化教学效果,提高教学质量。所以通过此次培训使我学会从网上等多种途径下载视频、图片、flash等资源,以及截取网页和视频等,并将它们整合到课件中等技术操作,从而制作出更加丰富多彩的多媒体课件,丰富学生的学习内容,更能激发学生的学习兴趣。 四、信息技术理论掌握得更为系统 通过培训学习,不但提高了我对新课程的认识,还使自己的信息技术教学能力与技术得到了提高,为了真正推信息技术的发展,我将会把所学知识应用于日常教学工作中,推进学校信息化建设。 学以致用,才是根本。本次信息技术培训的内容很实用,培训结束后,我要把培训中获得的知识运用于教育教学工作实践中。今后,我将一如既往,踏踏实实地继续学习,不断更新教育理念,提高个人信息素养,多学习相关的知识,争取使自己的计算机技能能够更长时有效的为教学工作服务。 培训打开了一扇窗,一个新的教学模型。让我们在今后有了一个明确的发展目标。让我们把无形的知识化为有形的信息技术,整合成新的知识系统。

国外连续运行参考站系统

国外连续运行参考站系统 发表时间:2017-08-02T10:58:06.697Z 来源:《电力设备》2017年第9期作者:郑彤谢静 [导读] 摘要:文章介绍了国外主要的几个连续运行参考站系统的建设和发展情况,重点介绍了美国的CORS,德国的SAPOS,以及日本的GEONET的系统发展、现状以及各自提供的应用和服务情况。 (海军驻武汉四三八厂军事代表室湖北武汉 430064) 摘要:文章介绍了国外主要的几个连续运行参考站系统的建设和发展情况,重点介绍了美国的CORS,德国的SAPOS,以及日本的GEONET的系统发展、现状以及各自提供的应用和服务情况。 关键词:卫星导航,连续运行参考站 1引言 连续运行参考站系统(CORS: Continuous Operating Reference System) 可以定义为一个或若干个固定的连续运行的GPS参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位,伪距)、各种改正数、状态信息、以及其他有关GPS服务项目的系统。它是在一定的区域范围内建立若干永久性的连续运行的参考站,通过网络互联而构成的网络化GNSS 服务系统,以向测绘部门、科研机构、商业用户以及其他个人用户提供连续高精度的GNSS 定位服务。CORS已经成为一个国家的数据空间基础设施,在社会各行业如基础测绘、市政建设、国土资源调查、工程施 工、交通运输管理、气象观测、地质灾害监测、抢险救灾等诸多行业领域得到了广泛的应用,满足其对位置、导航以及时间的精确需求。国外的政府组织和测绘研究机构在20 世纪90 年代就开展了CORS 系统的研究和建设,在CORS 的理论、基础设施建设、系统自动化管理、数据采集、处理和分发等诸多方面均取得了令人瞩目的成果,同时也得到了较好的应用。 2国外连续运行参考站系统现状 国际大地测量发展的一个特点是建立全天候、全球覆盖、高精度、动态、实时定位的卫星导航系统。在地面则建立相应的永久性连续运行的GPS参考站。目前世界上较发达的国家都建立或正在建立连续运行参考占系统。随着GNSS 技术、计算机技术、网络和通信技术的发展,建立连续运行参考站系统取代传统的静态定位控制网是今后测绘与实时导航定位的发展趋势。本节主要介绍国外有代表性的国家CORS 系统,如美国的NGSCORS、德国的SAPOS和日本的GESONET。在美国CORS的东部区域,大部分站点实现了实时的数据传输,仅需要建立必要的服务手段即可实时定位服务。德国的SAPOS和日本的GEONET建设密度较大,其用户均可以利用实时载波相位差分、网络RTK技术得到实时高精度定位服务。 2.1 美国CORS 连续运行参考站系统(CORS: Continuous Operating Reference Stations) 是由美国国家测绘局(NGS)管理的全球卫星定位系统(GPS)参考站网络系统。该系统向用户提供其参考站网的导航卫星信号的载波相位和码伪距观测数据、参考站坐标、参考站移动速率矢量、GPS 星历、参考站气象数据等,以支持在美国全境及其他一些国家和地区的三维定位、气象观测以及地球物理的相关应用。 GPS 用户均可以使用CORS 提供的数据以提高其定位精度,使用CORS 数据进行事后精密定位可以使用户在国家空间参考系下的水平和垂直定位精度提高到厘米级甚至亚厘米级。 CORS参考站网络是一个多用途的、合作性的网络,参考站主要由政府部门、学术研究机构以及一些私人机构建设,各参考站都是由其所有者独立运行和维护的,各建站的组织机构均与NGS共享其观测数据,而NGS则负责对全网的CORS 观测数据进行分析和免费发布。到2011年底,已拥有200 多个不同机构合作加入的CORS 参考站网络数量超过1800个的参考站站点,而且这个数目还会持续增加。 除美国本土以外,美国还在一些海外国家和地区如加拿大、墨西哥、萨尔瓦多、洪都拉斯、牙买加、巴西、伊拉克、阿富汗建立了CORS参考站。 美国CORS建设的目标是。 1)使全部美国领域内的用户能更方便的利用该系统来达到cm级水平的定位与导航。 2)促进用户利用CORS来发展GIS。 3)监测地壳变形。 4)支持遥感的应用。 5)分析大气中的水汽分布。 6)监测电离层中自由电子浓度和分布。 2.2 德国SAPOS 德国卫星定位服务(SAPOS: Satelite Positioning Service of German National Surney)是德国国家测量主管部门联合德国测量、运输、建筑和国防等多个部门建立的一个长期连续运行的差分GNSS定位和导航服务系统。SAPOS 建立的目的是用统一的标准和规范指导和建设全部德国范围内GNSS参考站,为政府相关部门和其他相关用户提供统一规范的差分GNSS服务。系统目前建有270个永久GNSS参考站,覆盖德国全境,站间距离为25~60km。与EUPOS 一样,SAPOS采用的参考系是欧洲大地参考系1989(ETRS 1989)。 SAPOS可以提供几类不同的定位服务: 1)实时定位服务(SAPOS EPS)。SAPOS EPS 可以向用户提供定位精度为0.5m~3m 的实时定位服务。其码差分改正数据可以通过VHF频段无线电发送,也可以使用RTCM格式数据通过GSM 网络或2MHz带宽的无线电发送给用户。SAPOS EPS适用于车载导航、舰船导航、海洋水文、GIS以及其他类似定位精度要求的导航定位应用。 2)高精度实时定位服务(SAPOS HEPS)。SAPOS HEPS可以提供水平1~2cm垂直2~6cm的高精度RTK定位服务。其载波相位差分改正参数使用RTCM格式数据通过GSM网络或2MHz带宽的的无线电发送给用户,SAPOS参考站网采用区域改正参数方法(FKP)减小距离相关误差,从而提高用户的定位精度和可靠性。SAPOS HEPS可以使用在工程测绘、地籍测绘、高精度GIS应用以及其他对精度要求较高的应用领域。 3)高精度大地定位服务(SAPOS GPPS/GHPS)。GPPS/GHPS是针对高精度大地测量提供的一种事后高精度定位服务,可以使定位精度优于1cm。GPPS/GHPS提供的参考站观测数据均采用RINEX格式,数据可以通过E-MAAL或FTP等途径获取。SAPOS以1Hz

信息技术专题讲座

专题讲座 高中信息技术课堂教学组织与引导 李冬梅(北大附中,信息技术特级教师) 由于教学设计只是课前计划,而课堂是动态、变化的,由教室环境、教学设备、学生和教师等诸多因素共同影响着,如果缺少了恰当的组织和引导,即使是详细分析了学情和教材、精心设计的教学,也难以取得满意的效果。因此,课堂教学的组织与引导是信息技术教学的一个关键关节。 课堂教学组织与引导的目的就是能够让学生在一个民主宽松、自由活泼的课堂气氛中,充满兴趣的、全身心地投入到学习活动中,让学生在知识、能力和情感等方面得到全面发展。这需要从课堂的切入点、学习动机和课堂气氛、课堂的动态生成、个体差异等四个方面进行阐述。 一、找准切入点,让学生尽快全身心地投入到课堂学习中 在课堂教学中,教师的首要任务是找准切入点,让学生尽快地、全身心地投入到课堂学习活动中,把学习的主动权交给学生。实现这一点不仅需要在课前的教学设计中精心策划教学策略,还需要在课堂上根据实际情况灵活机智的调整、施用教学策略。下面我们先看一个教学课例。 教学课例1:高一信息技术起始课 【教学设计】 本课教学重点是信息及其特征。为了更好地理解信息的概念及其特征,通过设计一些巧妙的问题再现信息的抽象过程,带领学生深入理解信息的概念,在此基础上剖析信息的各个特征,培养学生探究问题的意识和能力。 【教学片断】 (高一 X 班教室,下午第一节课,上课铃响过,老师站在讲台上,投影幕上显示着老师的个人信息,学生课桌上摆放着物理或化学等练习册,不少同学低头做着其它学科作业) 师:同学们,我们将要学习的这一学科叫什么? 生:(看教材后回答)信息技术。 师:信息技术这门学科研究的对象是什么? (学生的回答有:软件,计算机,程序、信息等。在老师引导下认识到是信息。同时,不少学生继续做着其它学科作业。) 师:今天我们先来研究“信息及其特征”(投影幕上呈现课题)。首先探讨信息的概念。 师:信息从哪里来?请一位同学说说。 (这时,老师启动了事先用 VB 编写的课堂随机点名器,点出了第一位学生的名字,全班哄堂大笑,放下了手中的作业,都想听听这位幸运的同学怎么回答问题。) 生 1 :从网上,电视里,报纸中。 师:网上,电视里,报纸中的信息从哪里来?(随机点名器点出第二个学生) 生 2: 从生活中。 师:从生活的哪些地方来?(随机点名器点出第三个学生) …… (这时,所有的学生或互相讨论或翻看信息技术教材,积极探究信息究竟从哪里来。) ---- [ 摘自 2008 年 9 月 10 日高一信息技术课堂实录 ] 【学生反馈】

信息技术讲座学习心得1

信息技术讲座学习心得 东升小学:陈亚博通过信息技术讲座的学习使我深有体会知道了计算机信息技术的迅速发展,缩短了“未来”与“现实”的距离。 今天,多媒体教学、网络教学正在逐步走进课堂,它以其形象生动的教学情境、鲜明的教学内容,以其文、图、声并茂且具有良好的交互性,使得各种教育信息的表达更加生动、直观和多样化,为教学带来了令人瞩目的变化。 利用多媒体教室无疑是有很大的好处的对于教学工作有着不可替代的作用但是如何认识信息技术在教育教学中的地位和作用;如何有效地把信息技术整合于教学之中,使得各种资源更加丰富,教育渠道更加多种多样,教育方式更显得活泼和有效,真正实现教育思想、教学观念及教育模式的根本变革,将是众多教育工作者共同研究和关心的问题。 我们要灵活运用信息技术与学科教学的整合是我国面向二十一世纪新课程改革的新视点,它的研究与实践必将彻底改革传统的教学观念,为学生主体性、创造性的发挥创设了良好的基础。利用信息技术教育手段,激发学生学习兴趣,使学生真正成为学习的主人,促进学生保持卓有成效的高效率的学习和体验,以适应知识量飞速增长和知识更新速度日渐加快的局面,促进学生形成良好的思维方法和思维素质,养成探索、求新、独立、求实的个性品质,为他们终身发展奠定良好的基础。

通过学习知道了什么是信息技术 信息技术从广义上讲,与信息的收集、存储、传递、处理和应用等有关的各种技术和手段均可视为信息技术。随着现代计算机技术的高速发展,它影响着信息技术的发展,通常我们所说的信息技术是指现代信息技术,现代信息技术的核心是计算机技术、多媒体技术和网络技术。 在以前的教学中,各位老师或者主动或者被动的都使用过现代信息技术。然而,在使用的过程中,我们缺少对计算机技术应用的成体系的把握。借这个机会把我对教学中以及平时将会用到的基本的计算机技术与大家分享一下。 我们在学习多媒体教学过程中,有很多老师不能发现问题,想学却不知从哪里入手。那就更谈不上"体验探究"了。 我觉得意识比什么都重要,你要学习计算机,首先你的意识就决定了你所能达到的高度。

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