我國大地測量及衛星導航定位技術的新進展

■薛鵬飛

（華北地質勘查局五一九大隊　河北　保定　071000）

我國大地測量及衛星導航定位技術的新進展

■薛鵬飛

（華北地質勘查局五一九大隊河北保定071000）

本文主要探討了我國大地測量及衛星導航定位技術的相關問題，同時，論述了當前我國大地測量及衛星導航定位技術的新進展，希望可以為今后的相關工作提供參考。

大地測量衛星導航定位進展

1　前言

當前，大地測量及衛星導航定位技術的發展比較快速，但是在發展的過程中，依然存在很多問題，必須要更加深入的分析大地測量及衛星導航定位技術的發展。

2　衛星導航的重要作用

衛星導航的基本作用是向各類用戶和運動平臺實時提供準確、連續的位置、速度和時間信息。

衛星導航定位技術目前已基本取代了無線電導航、天文測量、傳統大地測量技術，并推動了全新的導航定位技術的發展，成為人類活動中普遍采用的導航定位技術，而且在精度、實時性、全天候等方面對這一領域產生了革命性的影響。

2.1衛星導航為民用領域帶來巨大的經濟效益

衛星導航廣泛應用于海洋、陸地和空中交通運輸的導航，推動世界交通運輸業發生了革命性變化。衛星導航在工業、精細農業、林業、漁業、土建工程、礦山、物理勘探、資源調查、陸地與海洋測繪、地理信息產業、海上石油作業、地震預測、氣象預報、環保研究、電信、旅游、娛樂、管理、社會治安、醫療急救、搜索救援以及時間傳遞、電離層測量等領域已得到大量應用，或已顯示出巨大的應用潛力。

衛星導航還用于飛船、空間站和低軌道衛星等航天飛行器的定位和導航，提高了飛行器定位精度，并簡化了相應的測控設備，推動了航天技術的發展。

當今社會，衛星導航已成為經濟發展的強大發動機，導航衛星系統已成為重要的基礎設施。

2.2軍事應用歷來是衛星導航的重要領域

衛星導航可為各種軍事運載體導航。例如為彈道導彈、巡航導彈、空地導彈、制導炸彈等各種精確打擊武器制導，可使武器的命中率大為提高，武器威力顯著增長。武器毀傷力大約與武器命中精度（指命中誤差的倒數）的3／2次方成正比，與彈頭TNT當量的l／2次方成正比。因此，命中精度提高2倍，相當于彈頭TNT當量提高8倍。提高遠程打擊武器的制導精度，可使攻擊武器的數量大為減少。衛星導航已成為武裝力量的支撐系統和武裝力量的倍增器。

衛星導航可與通信、計算機和情報監視系統構成多兵種協同作戰指揮系統。

衛星導航可完成各種需要精確定位與時間信息的戰術操作，如布雷、掃雷、目標截獲、全天候空投、近空支援、協調轟炸、搜索與救援、無人駕駛機的控制與回收、火炮觀察員的定位、炮兵快速布陣以及軍用地圖快速測繪等。

衛星導航可用于靶場高動態武器的跟蹤和精確彈道測量以及時間統一勤務的建立與保持。

3　北斗衛星導航定位系統在大地測量中的應用

3.1北斗衛星導航定位系統在地籍測量中的應用

3.1.1地籍控制測量中的應用

在建設基于北斗衛星導航定位系統的地籍控制測量網時，依據國家土地管理局頒布的《城鎮地籍調查規程》要求：可把地籍平面控制網分為二、三、四等三角網、三邊網和邊角網,一、二級小三角網(鎖),一、二級導線網,并且根據城鎮規模各等級地籍平面控制網點均可作首級控制。由于在利用北斗衛星導航定位系統進行地籍控制時,沒有常規三角網(鎖)布設時要求近似等邊及精度估算偏低時應加測對角線或增設起始邊等繁瑣的要求,只要所配備的儀器精度與等級控制精度匹配,控制點位的選取符合點位選取要求,即可實現四等網中最弱相鄰點的相對點位中誤差率≤5cm，同時四等以下網最弱點(相對于起算點)的點位中誤差≤5cm。從而所布設的基于北斗衛星導航定位系統的地籍控制測量網精度就完全能滿足地籍規程要求。

3.1.2大地利用動態監測中的應用

由于北斗衛星導航定位系統單向傳遞時間為100ns，雙向傳遞時間為20ns；平面位置精度通常為100m(1)，設標校站之后為20m，高程控制精度為10m，可以滿足土地利用狀況調查及動態監測的精度要求。將北斗衛星導航定位系統應用在土地監測中，會使監測速度和精度大大提高,克服傳統監測方法的種種弊端，適應各種復雜的變更情況,真正地實現了動態監測的實時性、數值化,確保土地利用現狀調查的時效性。

3.2北斗衛星導航定位系統在工程測量中的應用

使用BDS技術應首先復核起算基準點的精度，起算點應為高等級的控制點，并且起算基準點和觀測點之間具有較好的位置分布。當使用動態BDS進行觀測時，依據《工程測量規范》（GB50026-2007）中規定的測量精度和誤差要求，基準站的精度要經過3-5個高等級控制點的連測、復核，才能確?；鶞收咀鴺嗽诟鱾€方位觀測情況下具有一致的精度。

4　地殼運動監測與大地測量地球動力學研究進展

基于中國地殼運動觀測網絡1998～2004年27個基準站GPS連續觀測數據、55個基本站7期觀測數據和近1000個區域站3期觀測數據,給出了中國大陸現今地殼運動速度場的最新觀測結果;按照中國大陸地質構造情況,將中國大陸劃分成不規則的曲線網格,利用高精度GPS網平差得到的GPS速度、地震矩張量和活斷層滑動速率,研究分析了天文大地網與GPS2000網聯合平差中是否需要對天文大地網地面觀測值進行形變改正問題;利用中國大陸以及蒙古、緬甸、印度、尼泊爾和喜馬拉雅等周邊地區多年的GPS觀測資料,基于連續介質假設,采用雙三次樣條函數模擬方法,給出中國大陸整體水平位移速度,擬合精度優于±3mm/a,獲得了中國大陸的水平應變率場,并分析了中國大陸現今構造變形、水平應變率場的空間分布特征;利用2001年和2003年兩期GPS觀測數據,結合絕對重力測量結果分析了中國沿海海岸在歐亞框架下的水平運動及在全球框架ITRF2000下的垂直運動特征,并討論了GPS定期觀測與連續觀測的區別。

5　結束語

綜上所述，我國大地測量及衛星導航定位技術正在處于快速發展的階段，為此一定要更加深刻的分析大地測量及衛星導航定位技術的未來發展勢態，進而促使其快速健康發展。

[1]劉根友,朱耀仲,許厚澤,張為民.GPS監測中國沿海驗潮站垂直運動觀測研究 [J].武漢大學學報 (信息科學版).2013(12)

[2]陳俊勇.國際地球參考框架2000(ITRF2000)的定義及其參數 [J].武漢大學學報 (信息科學版).2013(09)

[3]朱新慧,孫付平,秦勇.組合GPS和VLBI數據建立板塊運動模型 [J].武漢大學學報(信息科學版).2014(07)

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-208-1