双星座中比较合适:全球定位导航系统（GPS）在航空物探中的应用
全球定位导航系统（GPS）在航空物探中的应用
北京 100083）全球定位系统（GPS）是美国历时20余年开发成功的一种无线电导航系统。它将被用来逐步取代目前使用的其它无线电导航系统，并使全球导航真正得以实现。GPS系统现已正式投入使用，可向全球用户提供高精度的三维位置、速度和时间信息，GPS技术推广应用，使航空物探测量获益匪浅。1987年地矿部航遥中心引进GPS接收机，GPS导航定位系统的应用不仅简化了航空物探测量设备，提高了导航定位精度和测量总精度，扩展了航空物探调查领域，也极大地提高了航空物探测量生产效率，已成为航空物探之首选导航定位手段。一、不同导航定位方法比较导航定位在航空物探测量中的重要性是众所周知的。航空物探测量开始是以地形图目视导航，逐步发展到地形图目视－照相、仪器导航定位，如双曲线、多普勒（辅以照相或录像）、应答导航定位系统等，有力地促进了航空物探事业的发展。地形图目视、照相及录像定位精度取决于地形图和领航、判图的精度。无线电导航定位系统主要使用电磁波频谱中的中频、低频和甚低频带，频率低、作用距离远而精度低，频率高、作用距离近而精度高。该系统与GPS相比，受地形和控制区域限制，无线电信号接收、发射受环境影响较大，仪器故障较多，导航定位精度一般不高。表1列出了不同导航定位方法定位精度对比。随着导航定位技术进步，定位精度在不断提高。表1 不同导航定位方法定位精度对比二、全球卫星定位系统全球定位系统（Global Positioning System，是美国对海上、陆地和空中设施进行高精度导航定位要求而建立的。GPS作为新一代卫星导航定位系统，不仅具有全球性、全天候、连续的精密三维导航定位能力，而且具有良好的抗干扰性和保密性。全球卫星导航定位系统的迅速发展，GPS技术在应用基础的研究、新的应用领域的开拓、软件和硬件的开发方面都取得了迅速发展。称为全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GLONASS与GPS的一个主要区别是GLONASS采用频分多址技术区分卫星信号，而GPS则采用码分多址技术。GLONASS不存在SA（Selective Availability——选择可用性）干扰，能为民用用户提供精确的定位。GPS有SA干扰，向民用用户提供100m的精度。提高单频C/A码接收机的导航定位精度，组合星座的定位精度可达16m左右。三、GPS在航空物探测量中的应用GPS系统向民用用户只提供标准定位服务（SPS），利用粗码（C/A码）定位，降低民用GPS的定位精度，规定水平定位精度为100m，垂直测量精度为157m。GPS导航定位系统显著提高了航迹定位精度、改善了测线疏密度和测量总精度。与其它导航定位系统相比，航遥中心第一次完成了塔里木盆地东部地区高精度航磁勘查。表2列举了在SA干扰下野外工区实测GPS静态数据，5万及其它中小比例尺航空物探调查，该精度可以满足航磁规范要求。飞机保持在指定航向上飞行，表3 近距离已知点上差分GPS测试表4 远距离（115.8km）已知点上差分GPS测试表5 单GPS与差分GPS静态对比测试图1 差分GPS与单GPS动态飞行试验航迹对比五、双星座GPS在航空物探中的应用GLONASS星座在三个轨道面上布置24颗卫星，新型的双星座接收机（GPS+GLONASS）亦已投入使用。组织有关技术人员对新产品做了详细的调研、分析和测试”认为双星座GPS+GLONASS接收机可以满足大比例尺航空物探测量导航定位的要求，而无须差分，我们对3S公司GNSS300型和阿斯泰克公司GG24型组合接收机进行了性能和技术指标对比试验，包括长时间静态测试、车载动态测试和飞机上的电磁干扰测试（图2、图3和图4），经测试数据分析和观察。决定选用阿斯泰克公司的GG24型组合接收机，并首次用于大比例尺航空物探勘查，顺利地实现了测线间距为150m的高精度航磁勘查，磁测总精度为1.84nT。导航定位精度达到设计要求，取得了高质量的基础资料，图2 GG24单GPS卫星静态数据离散分布图3 GG24单GLONASS卫星静态数据离散分布图4 GG24组合卫星静态数据离散分布六、结论和建议全球卫星导航定位系统GPS在航空物探勘查中已使用十余年了。在不同地区、不同线距和不同任务的测量中，提高了航空物探技术在沙漠、海洋等地区开展调查的能力，2.双星座GPS接收机的引入使用。弥补了单GPS导航精度较低、无法用于大比例尺飞行作业的不足，达到了线距为100m的航空物探勘查导航定位要求，从而实现了真正的大比例尺高精度航空物探勘查，并为替代地面工作准备了技术条件，3.航空物探调查中GPS的应用。使用单台GPS（TANS-Ⅱ型），使用双星座导航定位系统（GG-24型），它提供的水平精度优于20m，在今后的航空物探勘查中。尽量使用双星座导航定位系统，可以减少由于定位产生的误差，可在已飞的线距中加密测量，降低飞行成本，要求高精度的定位测量时。可以采用事后差分，对要求高精度导航定位测量时。可以采用差分信标台或同步通讯卫星实现实时导航定位，全球导航定位技术。在我国航空物探领域的成功应用，本文中GPS静态数据由李标芳教授提供。野外各工区的静态数据据有关报告。see指be the time or the scene of an event of sth是什么意思啊?
