使用全球定位系统的时间和频率测量

使用全球定位系统的时间和频率测量

迈克尔A. Lombardi，丽莎。纳尔逊，安得烈，诺维克，张胜利S.

美国国家标准与技术研究院的时间和频率划分

这篇文章介绍了全球定位系统（GPS）卫星信号是被用来进行时间和频率的计量的。文章讨论了GPS接收器能怎样为频率校准和实间同步提供一个参考信号。它也解释了利用了几种类型的GPS信号测量时间和频率。这些包括单向或直接接收测量，单和多通道共视的测量，和载波相位测量。讨论了ＧＰＳ信号可以提供国家的可追溯性和国际标准得可追溯性。

介绍ＧＰＳ

GPS，众所周知的一种全球定位工具，也已经成为发布时间和频率的主要系统。GPS接收机是电信网络、校准和测试实验室中的固定装置。它们使时钟同步、校准和在任何设施中控制振荡器即可以用ＧＰＳ卫星视线安置一个室外天线接收装置。

ＧＰＳ卫星是被美国国防部（美国国防部）来控制和操作的。星座包括至少２４个卫星轨道在地球20200公里的高度在6个固定的飞机倾向于从赤道55°。轨道周期是11小时58分钟,这意味着一个卫星绕地球飞行每天两次。通过处理从卫星收到信号,GPS接收器可以确定其位置GPS卫星广播两个载波频率:

在1575.42 MHz L1,L2为1227.6 MHz。每颗卫星广播扩展频谱波形,称为伪随机噪声在L1和L2(打印)代码,并且每个卫星它是由打印标识代码传送。有两个类型的打印代码。第一个类是一个粗糙的收购(C / A)代码与芯片的1023芯片每毫秒。第二种类型是一个精密芯片的速(P)的代码10230芯片每毫秒。C / A码是广播在L1,广播L1和L2 P代码。GPS接收视线,这意味着天空的天线必须有一个明确的观点。如果一个晴朗的天空视图是可用的,可以收到近的信号地球上的任何地方每个卫星携带铷和铯振荡器,或两者的结合。车载的振荡器为载体和提供参考代码广播。他们带领USDOD地面站和引用协调世界时(UTC)由美国海军维护天文台(USNO)。经双方协议UTC(USNO)维护和UTC(NIST)在100 ns,这两个时间尺度之间的频率偏移是< 1 x 10-13年

GPS接收设备有几种类型的GPS接收器使用和频率计量。成本、大小和设计的从模型的GPS 定时接收机有着显著的不同模型,但大多数都有个共同的特性。大多数接收器使用C /代码L1频率播出作为他们的时间和频率参考。最能同时从8到12卫星追踪,可以提供时间和频率信号来自一个平均的卫星视图。大多数提供time-ofday和日期信息在计算机可读的格式,通过rs - 232或类似的接口。大多数提供1脉冲每秒(pps)电输出。1 pps可以很容易地同步输出在100 ns UTC通过输入一个常数(通过前面板或延迟通过计算机接口),补偿天线,天线电缆和接收方延迟。一些接收器有一个时段时钟显示在他们的面前面板,有些人甚至包括时间代码输出允许他们开车大时段显示位置在一个设施。潜在的时间和频率应用GPS定时接收机几乎是无限的。他们准时1 pps输出可以提供时间地球上的任何地方或提供同步在位置电信网络的时间参考或者一个互联网时间服务器。1)信息可以使用时间戳任何类型的数据收集和存储在电脑中。

另一种类型的GPS接收器提供标准除了提供一个准时脉冲和频率1)信息。被称为GPS纪律振荡器(GPSDO),这些设备通常提供输出5 MHz和/或10 MHz,和有时也产生频率用于电信、等1.544或2.048 MHz。它们包含一个高质量的地方振荡器,通常烤箱控制石英晶体(OCXO)或铷振荡器。本地振荡器不断地纪律或带领同意卫星上的机载振荡器。结果是一个频率用GPS标准,开放度下降本身。

GPSDOs有许多应用。例如,他们可以作为参考频率校准。他们在设备可以用来发布频率,或作为一个外部时基振荡器为测试设备如频率计数器和信号发生器。他们也用于电信应用程

序在哪里自由奔跑振荡器的使用是不切实际的。为的例子,考虑一个应用程序,这个应用程序需要的所有节点在电信网络维护频率在1×10 - 11彼此。由于频率漂移和老龄化问题,这个需求不可能会见石英振荡器,和困难会见铷振荡器,因为他们需要定期调整。铯振荡器将很容易满足要求,但他们的高成本使它不切实际的购买多个单位。很容易看到GPSDO电信是一个很好的解决方案网络问题。两个其他类型的GPS接收器用于越多本文中描述的专业测量。Common-view GPS接收器实际上是集成结合标准GPS定时接收机的系统测量硬件和软件。这种硬件和软件使系统测量个人卫星和存储结果,这样他们就可以稍后处理。Carrier-phase GPS接收器是大地的设计和测量应用。通常更昂贵的比传统的时间和频率接收器,他们跟踪和衡量L1和L2载波频率。他们的潜力定位性能特殊,L1航空公司只是19厘米波长和定位的不确定性通常是用厘米来衡量甚至毫米。当用于时间和频率测量,收集的数据必须存储可以稍后处理。GPS天线使用大部分的接收器这里描述很小,通常直径< 100毫米。他们通常有内置放大器驱动天线电缆,用于获得多天线导航。使用高增益天线可以使用长天线电缆,只要100一些实例。与GPS接收器用于导航,时间和频率接收器是坐落在一个房间或实验室和一个很长的天线电缆通常是必要的。GPS测量技术所隐含的不同类型的接收器在最后一节中,有几种不同类型的GPS时间频率计量学测量中使用。这些测量可分为三个将军类别:单向、common-view carrier-phase。大多数的GPS测量校准和测试实验室单向测量。单向的测量很容易和他们不确定性是小到足以满足要求几乎所有的校准或测试实验室。Commonview和carrier-phase测量需要更多的努力,包括测量数据的后期处理。为这个原因,他们通常留给国际比较计量实验室的时候测量不确定性必须尽可能小。表1比较了GPS测量技术。表1。典型的GPS测量技术的不确定性技术时间频率不确定性不确定性24小时、2σ24 h,2σ

单向< 20 ns < 2 x 10 – 13单通道10 ns≈≈1 x 10-13年Common-View多渠道< 5 ns < 5×10 - 14Common-ViewCarrier-Phase < 500 ps < 5×10 - 15Common-view单向GPS测量单向GPS技术使用的信号从GPS接收机作为标定参考。的GPS信号实时使用,没有后期处理测量结果是必需的。的目的测量通常是同步定时脉冲,或校准频率源。在接收机用于测量之前,它必须完信号采集过程。的一部分收购过程包括测量天线的位置。与GPS导航接收器计算位置修正而移动速度(通常更快位置修正每秒),GPS时间和频率接收器通常不会移动,不需要调查完成后计算位置修正一次。

因此,时间和频率接收器通常存储单一位置固定,使用同样的位置上。许多接收器时自动启动调查他们正在打开。在这个过程结束的时候,前面面板指示器告诉操作员,接收者是准备好了使用。一旦完成信号采集,输出从接收机连接到测量信号系统。时间同步测量,1 pps信号从接收方通常是作为一个输入时间间隔计数器。频率测量的例如,频率输出(10 MHz)GPSDO作为一个相位比较器的输入,或用作吗外部时基频率计数器。单向性能自带领GPS卫星传输信号同意UTC,长期GPS精度接收方一直都是优秀的。的性能C /代码接收器成为更好的5月2日,2000年(51666年MJD)当USDOD集选择性的可用性(SA)为零。SA是一个USDOD指令,可用于有意引入GPS信号减少噪音它的定位和定时精度。图1是一个阶段情节显示典型的GPS 接收器,数据记录在立即SA将之前和之后零。

图1所示。相图显示之前和GPS性能

在SA被设置为0。

10分钟的数据点如图1所示

通过比较平均接收的信号

1 pps典型的GPS定时接收机的输出

UTC(NIST)使用时间间隔计数器。图2显示了

15天内立即收到阶段

2000年5月2日。在此期间,收到peak-topeak变化阶段数据< 50 ns。

相图表明,GPS广播aretightly控制,自振幅相位测量一天比一天相似。这导致优秀的准确性和稳定性时平均1天或更长时间的使用。然而,信号的相位噪声限制短期稳定,艾伦偏差所示(σy(τ))图(图3)。

图2。GPS接收器和UTC(NIST)在SA后15天时间间隔设置为0。

图3。频率稳定度(Allan偏差)的GPS接收机在SA被设置为0

图3显示的稳定性接收机是near1 x 10 - 1天,相位噪声持续平均下来直到稳定性达到十14部分。虽然不是如图3所示,这个接收器的相位噪声限制了短期稳定在1 s 10 9部分。如果你选择

发布频率从GPSDO获得,或使用它作为参考测量系统,确保其短期稳定满足您的需求。虽然GPSDOs可以校准几乎任何频率标准测量段1天或更长时间,他们通常不适合测量振荡器稳定< 1000年代的平均时间。

与单向GPS建立可追溯性可追溯性的定义告诉我们,可追踪的

测量需要一个“完整的链

比较所有规定的不确定性。“这链通常来源于与国际或国家标准。[1]为了显示跟踪通过GPS,NIST的链必须扩展从GPS测量NIST。我们提供两个例子(表2和图3)如何记录追溯链。两个链显示追溯回UTC(NIST),和回到国际单位制(SI)由局国际des重量等维护措施(BIPM)。记住,每一个环节的追溯链涉及比较引用和被测设备或信号。链接的不确定性A、B和C非常小,几乎没有对大多数测量结果。

然而,他们必须记录在建立追溯链。链接的不确定性A和B可以计算从BIPM Circular-T,发表双月刊,并可在www.bipm.fr /金星/ 5 _scientific / c_time / time.html

另一个网站建立链接可以找到

在NIST的时间和频率划分的网站:

https://www.wendangku.net/doc/dd16508451.html, timefreq /酒吧/公告/ nistusno.htm

从公布的数据可以建立链接C

USNO:https://www.wendangku.net/doc/dd16508451.html, / gps_datafiles.html链接D的不确定性是依赖于接收器的。不

所有的GPS接收器都是平等的,一些模型介绍了比其他人更多的不确定性。两个因素,导致收机性能的质量接收机的本地振荡器和软件的质量从卫星获得的算法处理数据。建立链接D 需要陈述的不确定性规范时,接收者将达到或超过正常运营。制造商的规范是一个

数字频率计测频率与测周期的基本原理

了解数字频率计测频率与测周期的基本原理；熟练掌握数字频率计的设计与调试方法及减小测量误差的方法。 [重点与难点] 重点：数字频率计的组成框图和波形图。 难点：时基电路和逻辑控制电路。 [理论内容] 一、数字频率计测频率的基本原理 所谓频率，就是周期性信号在单位时间(1s)内变化的次数。若在一定时间间隔T内测得这个周期性信号的重复变化次数为N，则其频率可表示为 f=N/T (1) 二、数字频率计的主要技术指标 1、频率准确度 2、频率测量范围 在输入电压符合规定要求值时，能够正常进行测量的频率区间称为频率测量范围。频率测量范围主要由放大整形电路的频率响应决定。 3、数字显示位数

频率计的数字显示位数决定了频率计的分辨率。位数越多，分辨率越高。 4、测量时间 频率计完成一次测量所需要的时间，包括准备、计数、锁存和复位时间。 三、数字频率计的电路设计与调试 1.基本电路设计 数字频率计的基本框图如图2所示，各部分作用如下。 ①放大整形电路 放大整形电路由晶体管3DG100与74LS00等组成。其中3DGl00组成放大器将输入频率为的周期信号如正弦波、三角波等进行放大。与非门74LS00构成施密特触发器，它对放大器的输出信号进行整形，使之成为矩形脉冲。 实验五数字频率计 实验目的 1. 了解数字频率计测量频率与测量周期的基本原理； 2. 熟练掌握数字频率计的设计与调试方法及减小测量误差的方法。实验任务

用中小规模集成电路设计一台简易的数字频率计，频率显示为四位，显示量程为四挡, 用数码管显示。1HZ—9.999KHZ ，闸门时间为1S ； 10HZ—99.99KHZ, 闸门时间为0.1S ； 100HZ—999.9KHZ, 闸门时间为10MS ； 1KHZ—9999KHZ, 闸门时间为1MS ； 实验五数字频率计 实验原理 1. 方案设计 原理框图见图1： 原理简述 所谓频率，就是周期性信号在单位时间(1s) 内变化的次数．若

基于飞行时间法的纳秒量级时间间隔测量系统研制

基于飞行时间法的纳秒量级时间间隔测量系统研制 刘传军1,2,任琼英2 (1.中国科学院研究生院　北京　100080;2.中国科学院空间科学与应用研究中心　北京　100080) 摘　要:为了更好地探测空间等离子体成分,研究了一种基于飞行时间法的纳秒量级时间间隔测量系统,分别介绍了该系统的三个组成部分CPU 模块、时间间隔测量模块、数据传输模块。并着重研究了纳秒量级时间间隔的测量方法,详细介绍了主要时间间隔测量芯片TDC 2GP1。并对数据传输模块的设计做了简要说明。实验结果表明,该测量系统的性能可满足探测需求。 关键词:飞行时间法;空间等离子体;时间间隔测量;TDC 2GP1 中图分类号:TP23 文献标识码:B 文章编号:10042373X (2008)152127203 Measurement of N anosecond Pulse B ased on Time 2of 2Flight L IU Chuanjun 1,2,REN Qiongying 2 (1.Graduate School ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing ,100080,China ; 2.Center for Space Science and Applied Research ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing ,100080,China ) Abstract :To better explore the space plasma composition ,measurement system of nanosecond time interval based on the time 2of 2flight is studied.The main module for CPU ,time interval measurement and data transmission in this system are intro 2duced in this paper.The measurement method of nanosecond time interval ,the chip of TDC 2GP1are intraduced in a detail.The firmware and drivers of data transmission module are given as well.The result of experiment show that the measurement sys 2tem could meet the demands for space exploration. K eywords :time 2of 2flight ;space plasma ;time interval ;TDC 2GP1 收稿日期:2008201203 1　引　言 随着空间探测技术的发展,空间的等离子体成分探测显得越来越重要,尤其对现在正在进行的深空探测,如探月计划。而空间等离子成分探测最主要的方法就是飞行时间法,既通过测量粒子飞过一定距离所需要的时间来鉴别粒子成分。 目前,国外在等离子体成分探测方面技术已经很成熟,如1984年AM P TE/IRM 上的超热离子电荷分析器[1];1996年FAST 上的飞行时间法能量角质谱仪(TEAMS ),Cluster Ⅱ上的离子成分和分布函数分析 器(CODIF )。然而在国内,该技术还刚刚处于起步阶段,存在很多难点,其中最关键的就是:快电子学技术,也就是说如何用电子学的方法测量出起始脉冲和停止脉冲之间的时间间隔,既粒子的飞行时间,约为纳秒量级,将是整个等离子成分探测器的关键。也是目前国内离子成分探测中所面临的难题,为了能够探索出一种测量这种纳秒量级时间间隔的方法,首先必须模拟出来这种纳秒量级的时间信号,从而找出一种测量该时间间隔的最好方法。本文将主要研究基于飞行时间法的纳秒 量级时间间隔测量技术。2　设计原理及系统组成 纳秒量级时间间隔测量系统由CPU 模块、时间间 隔测量模块、数据传输模块三部分组成,其逻辑框图如图1所示 。 图1　时间间隔测量系统逻辑框图 其中CPU 模块主要功能是模拟纳秒量级脉冲信 号、接收时间间隔测量模块的数据、FIFO 缓存、发送数据到数据传输模块、控制数据传输模块的时序,是整个测量系统的前提和控制中心。时间间隔测量模块主要用来测量纳秒量级的时间间隔,同时把时间信号转换为数字信号。数据传输模块接收数据,并进行数据处理,同时将数据传输到PC 机。PC 机用来存储数据,同时发送指令到数据传输模块。 7 21《现代电子技术》2008年第15期总第278期 测试?测量?自动化

GPS测量的时间系统

第四讲 GPS 测量的时间系统 学习指南 在现代大地测量中，为了研究诸如地壳升降和地球板块运动等地球动力学现象，时间也和描述观测点的空间坐标一样，成为研究点位运动过程和规律的一个重要分量，从而使大地网点成为空间与时间参考系中的四维大地网点。 在GPS 测量中，时间对点位的精度具有决定性的作用。首先，作为动态已知点的GPS 卫星的位置是不断变化的，在星历中，除了要给出卫星的空间位置参数以外，还要给出相应的时间参数。其次，GPS 测量是通过接收和处理GPS 卫星发射的电磁波信号来确定星站距离进而求得测站坐标的。要精确测定星站距离，就必须精确测定信号传播时间。其三，由于地球自转的缘故，地面点在天球坐标系中的位置是不断变化的，为了根据GPS 卫星位置确定地面点位置，就必须进行天球坐标系与地球坐标系的转换。为此也必须精确测定时间。所以，在建立GPS 定位系统的同时，就必须建立相应的时间系统。 本单元教学重点和难点 GPS 时间系统。 教学目标 1、熟悉GPS 系统所应用的时间系统； 2、掌握世界时的三种形式。 1 世界时系统 世界时系统是以地球自转为基准的一种时间系统。然而，由于观察地球自转运动所选的空间参考点不同，世界时系统又包括恒星时、平太阳时和世界时。 1．1恒星时（Sidereal Time-ST ） 由春分点的周日视运动确定的时间称为恒星时。春分点连续两次经过本地子午线的时间间隔为一恒星日，含24个恒星小时。恒星时在数值上等于春分点相对于本地子午圈的时角。在岁差和章动的影响下，春分点分为真春分点和平春分点，相应的恒星时也分为真恒星时和平恒星时。此外，为了确定世界统一时间，也用到格林尼治恒星时。所以，恒星时分为以下四种。 LAST ——真春分点的地方时角； GAST ——真春分点的格林尼治时角； LMST ——平春分点的地方时角； GMST ——平春分点的格林尼治时角。 四种恒星时有如下关系： ? ??=-=-?ψ=-=-λεLAST GAST LMST GMST GMST GAST LMST LAST cos （5-26） 式中，λ为天文经度，Δψ为黄经章动，ε为黄赤交角。 1．2 平太阳时（Mean Solar Time-MT ） 因地球绕太阳公转的轨道为一椭圆，所以太阳视运动的速度是不均匀的。以真太阳周年视运动的平均速度确定一个假想的太阳，且其在天球赤道上做周年视运动。称为平太阳。以平太阳连续两次经过本地子午圈的时间间隔为一个平太阳日，含24个平太阳小时。与恒

模块四 时间与频率的测量

模块四时间与频率的测量 §4-1数字式频率计 学习目标 1、了解数字式频率计的基本组成和主要技术指标 2、熟悉数字式频率计的测量原理 3、掌握数字式频率计的使用 数字式频率计是一种用电子学方法测出一定时间间隔内输入的脉冲数目，并以数字形式显示测量结果的测量仪表。数字式频率计的核心是电子计数器，其作用是在一定的时间间隔内进行累加计数，以完成各种测量。实际上，它还可以进行计数测量周期、平均周期、频率比、时间间隔、累订数、计时等其他操作。 一、数字式频率计的组成 数字式频率计一般由频率／电压（f／U）转换器和数字式电压基本表配合组成。f／U转换器的作用是将被测频率信号转换成直流电压，然后送入数字式电压基本表进行测量，其工作程序如图4-1-1所示。f／U转换器主要由6部分组成，各部分的名称及功能见表4-1。 图4-1-1 数字式频率计的工作方框图 表4-1 f／U转换器的组成及各组成部分的功能

从f／U转换器输出的、与被测频率成正比的直流电压直接送到数字式直流 电压表即可测量出被测信号的频率。 二、数字式频率计的工作原理 被测信号f x经放大整形后成为计数脉冲CP（如图4-1-2a和b所示），送到 控制门。由石英晶体振荡器产生的振荡信号经分频器分频后输出时间基准信号 T ，并打开控制门，如果控制门打开的时间正好是1s，则通过控制门送入计数器a 的CP脉冲个数，就是被测信号的频率。这就是数字式频率表的基本工作原理。 显然，频率表显示的是在T a这段时间内被测信号的平均值。 在数字式频率计中，控制门每打开一次，就完成一个测量过程，过程结束自 动回到零位，接着重复下一个测量过程。换句话说，控制门每开闭一次，显示器 就显示一次被测信号的频率，而且控制门开闭的时间间隔可以调节。于是，数字 式频率表就会以不同的速度重复闪动，显示出被测信号的频率。

《全球定位系统(GPS)测量规范》复习

《全球定位系统（GPS）测量规范》复习 1. GPS测量观测时，各级网点可视情况设立与其通视的方位点，方位点目标明显，且距网点的距离一般不少于（）m。 A．100 B．200 C．300 D．500 答案：【C】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》7. 3. 2规定。各级GPS网点可视情况设立与其通视的方位点，方位点目标明显，观测方便，方位点距网点的距离一般不小于300 m。 2. 按现行《全球定位系统（GPS）测量规范》，对于D级GPS网的高程联测要求为（）。A．可依具体情况B．需按一定比例联测 C．需逐点联测D．根据区域似大地水准面精化要求 答案：【A】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》6. 1. 7规定。A、B级应逐点联测，C级根据区域似大地水准面精化要求联测，D、E级可依具体情况联测高程。 3. 按现行《全球定位系统（GPS）测量规范》，GPS观测期间，不应在天线附近（）m 以内使用电台。 A．10 B．20 C．50 D．100 答案：【C】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》10. 5. 10规定。 4. 按现行《全球定位系统（GPS）测量规范》，GPS观测期间，不应在天线附近（）m 以内使用对讲机。 A．10 B．20 C．50 D．100 答案：【A】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》10. 5. 10规定。 5. 为了防止多路径效应和数据链的丢失，基准站（）m范围内应无电视台、微波站、电台等无线电发射源。 A．50 B．100 C．200 D．300 答案：【C】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》7. 2. 1规定。 6. 在局部补充，加密低等级的GPS网点时，采用高等级GPS网点点数应不少于（）个。 A．2 B．3 C．4 D．5 答案：【C】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》6. 1. 10规定。 7. 新布设的GPS网应与附近已有的国家高等级GPS点进行联测，联测点数不应少于（）个。 A．2 B．3 C．4 D．5 答案：【B】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》6. 1. 5规定。 8. 非基岩的A、B级GPS点的附近埋设辅助点，并测定其与该点的距离和高差，其精度应优于（）mm。 A．±0. 5 B．±1. 0 C．±2. 0 D．±5. 0 答案：【D】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》7. 3. 1规定。 9. 按现行的《全球定位系统（GPS）测量规范》，对于GPS点位的命名，下列说法错误的是（）。 A．GPS点名以该点位所在地命名，无法区分时可在点名后加注（一）、（二）等予以区别B．新旧点重合时，应采用新点名；点编号按旧点号的最大编号续编，重新设置后并注明C．点名书写应规范准确，如与水准点重合时，应在新点名后以括号注明水准点等级及编号

延时时间测量

现代会议室的音响系统为室内所有人员提供最佳的语言清晰度。通常，我们需要建立主扬声器和辅助扬声器。也许，有人有过这样的经验：演讲者在在前面演讲，但是我们听到的声音却是从旁边的扬声器中传来的，因此视觉和听觉的感受是不匹配的。但是实现这种正面的定向声音是相当棘手的。 XL2音频与声学分析仪提供了有益的解决方案，可以很容易的的实现这种实际应用功能。本应用指南描述了一些实际范例。 延迟时间量测 XL2 优化增强声音效果

基本条件 传播速度或速度因子是一种描述电气或无线电波信号在介质中传 播快慢的参量。电气音频信号在缆线中以光速传播，速度大小为 300000km/s。音速是描述声波在空气中传播快慢的物理量，音 速在不同介质中的速度是不同的，同种介质的属性不同音速也不 一样的，尤其受温度影响尤为巨大。 在海平面上，温度为15 °C (59 °F) ，正常的大气条件下音速为340 m/s. 为什么会有延迟发生呢？ 举个例子：在一个很大的厅堂内，当一个电气信号在100米的缆线 中传输时大约有0.003微秒的延迟而当它在空气中传输相同距离时 延迟大约有290毫秒。这个差值我们叫做“传输延迟”。而在实际 应用中我们一般将在缆线中的传输时间忽略不计。 增强声音的挑战 在一个比较大的厅堂内，不能保证所有的位置上都有足够的信噪 比让人耳的听觉系统接收到信息。因为在低信噪比的情形下语言 清晰度会衰减的很多，并且声音的能量会以两倍距离衰减 6dB 的 速率减少，因此许多会议室、厅堂需要安装扩声系统。 但不幸得是，并不是说安置一些扬声器和缆线就可以轻易地解决 这些问题的，为什么呢？ 因为增强扬声器更接近于听众的耳朵，所以听众所听到的大部分 声音由它们提供。因此，听众的直接感觉是演讲者在扬声器位置 上。自然声源和扬声器的发出的声音不一致，让听众觉得很不自 然。 此外，由于自然前波的传播延迟，听众感觉到的扬声器的声音就 像回响一样，这进一步增加了听众感觉的不愉快并降低了语言清 晰度。 在这里，我们将哈斯效应（Haas）考虑进去，这将有助于我们明 白并解决这些问题。

全球定位系统_GPS_在高速公路测量中的应用

全球定位系统(GPS)在高速公路测量中的应用 鲁纯1毕文生2 (1.辽宁省交通高等专科学校,沈阳110122;2.丹东市交通质量监督站,丹东118000) 摘　要:简述了GPS测量技术的发展状态,并列出了GPS用于测量所具有的特点,重点介绍了GPS测量用于公路测设中的国家大地点加密、隧道控制测量、特大桥控制测量、导线测量、航测像控点测量的实际应用成果,最后对GPS测量作出了展望。 关键词:GPS;RTK;放样 中图分类号:U412.24 文献标识码:B 文章编号:1673-6052(2008)03-0096-03 1概述 1.1GPS测量简介 全球定位系统(GPS)是美国国防部主要为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。该系统从本世纪70年代初开始设计、研制。根据最初设计思想,利用接收卫星发射的伪随机噪声码(P码)为美军及北大西洋组织的盟军提供米级导航定位,同时将定位精度为数十米的C/A码伪距提供民用导航定位。 GPS作为新一代卫星导航与定位系统,不仅具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力,而且具有良好的抗干扰性和保密性。全球定位系统的迅速发展,引起了各国军事部门和广大民用部门普遍关注。GPS定位技术的高度自动化及其所达到的高精度和具有的潜力,也引起了广大测量工作者的极大兴趣。 70年代未至80年代初,许多学者的研究表明GPS卫星的载波信号也可以用于定位,并提供比伪距定位高得多的精度。特别是载波相位差分定位技术的出现,推动了早期测量型商品接收机的研制。当时GPS定位基本上只有一个作业模式———静态相对定位,两台或若干台GPS接收机安置在待定点上,连续同步观测同一组卫星1～2h,或更长一些时间,通过观测数据的后处理,给出各待定点间的基线向量,在采用广播星历的条件下,静态定位不难取得5mm+1PP m(双频)或10mm+2PP m(单频)基线解精度。 80年代未,建立在F ARA(整周未知数快速逼近技术)基础上的快速静态定位为短基线测量作业闯出了一条新路,大大提高了GPS测量的劳动生产率。一对GPS测量系统(双频)在10k m以内的短边上,正常接收4～5颗卫星5m in左右,即可获取5～10mm+1ppm的基线精度,与1～2h甚至更长时间静态定位的结果不相上下。 近几年,特别是1993年Leica公司开发了AROF(AmbiguityResulati onontheFly)定位技术,首先实现了动态环境下整周未知数初始化这个实时GPS 测量关键技术的商品化。各个GPS测量厂商看好这个大趋势,纷纷推出各自的GPS测量新产品。有的把这种新型产品称之为GPS全站仪,有的称之为RTK(实时动态测量),有的称之为RTGPS。 总之,GPS测量理论与设备的不断发展,使得GPS测量技术日趋成熟,GPS测量功能更加完善, GPS测量应用面更广,并且GPS测量设备价格变得低廉,操作更加简便,使GPS测量更加实用化和自动化。 1.2GPS测量的特点 相对于经典测量学来说,GPS测量主要有以下特点: (1)测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点,使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔,以便接收GPS卫星信号不受干扰。 (2)定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm,而红外仪标称精度为5mm+ 5ppm,GPS测量精度与红外仪相当,但随着距离的增长,GPS测量优越性愈加突出。大量实验证明,在小于50k m的基线上,其相对定位精度可达12×10-6,而在100～500km的基线上可达10-6～10-7。 (3)观测时间短。在小于20km的短基线上,快 ? 6 9 ?北方交通 2008

精确的频率和时间测量-时基的选择

少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库 1 精确的频率和时间测量 - 时基的选择 上篇文章谈到了频率和时间测量的分辨率和精度。相信很多工程师会感兴趣测量一个结果后，其误差或不确定度到底是多少。测量的不确定度是由3个因素构成的，即 基本不确定度 = k* (随机不确定度 ± 系统不确定度 ± 时基不确定度) 事实上，要获得准确的随机不确定度和系统不确定度是一件非常恐怖的事情。它是与众多参数相关的非常复杂的函数。如果诸位有兴趣了解这个，可以到网上查阅安捷伦53200 系列频率计数器的详细资料，出版号是 5990-6283CHCN 。 好在安捷伦的工程师将这个复杂的运算公式做成了一个简单的表格。您只需输入测量的相关设置和结果，这个表格可以自动帮助你得出不确定度。如果有兴趣，可以与安捷伦的电话服务中心联系 400-810-0189 关于随机不确定度和系统不确定度，这与闸门时间和测量次数密切相关。简单地讲，延长闸门时间和增加测量次数，都可以降低者两个不确定度。但时基的不确定度是由计数器本身的老化和工作环境，以及其本身的相位噪声等参数决定的。频率计数器的测量精度始于时基，因为它建立了测量输入信号的参考。更好的时基有可能得到更好的测量。例如，如果时基的月老化率是0.1ppm ，仪器在校准后一个月内使用，它对10MHz 信号测量带来的不确定度则是 1Hz 。 但如果老化率是0.01ppm, 其带来的不确定度只有0.1Hz. 环境温度对石英晶体的振动频率有很大影响，可根据热行为把时基技术分为三类: 1. 标准时基。标准或“室温”时基，不使用任何类型的温度补偿或控制。其最大优点是便宜，但它也有最大的频率误差。下图中的曲线示出典型晶体的热行为。随着环境温度的改变，频率输出能变化5ppm 或更高。对于1MHz 信号为±5Hz ，因此是测量中必须考虑的重要因素。在通用侧测试仪器，如示波器、函数信号发生器、频谱仪中，采用的是这种时基。在过去低端的频率计数器，其标准配置的时基也这这种得标准时基 2. 温度补偿时基。有时，我们也称之为高稳时基。一种解决晶体热变化的方法是让振荡器电路中的其它电子元件补偿其热响应。这种方法可稳定其热行为，把时基误差降低到约0.1ppm （对1MHz 信号为±10.1Hz ）典型的事安捷伦53200A 系列频率计数器标准配置的时基就是这种，其老化率可达到0.1ppm 。 有时，这种时基也被用于输出频率精度更高的信号源，如安捷伦的33520A 系列函数和任意波性发生器，这种时基就是一个选件 3. 恒温槽控制。稳定振荡器输出的最有效方法是让晶体免受温度变化。计数器设计师把晶体放入恒温槽，保持其温度在热响应曲线的特定点。从而能得到好得多的时基稳定度，典型误差只有0.0025ppm （对于1MHz 信号为±0.0025Hz ）。

时间分辨光谱测量系统

58时间分辨光谱测量系统院系：物理学院 时间分辨光谱测量系统 三年内利用该仪器作为主要科研手段发表学术论文（三大检索） 11 篇，其中代表论文：论文题目期刊名年 卷（期）起止页码Enhanced exciton migration in electrospun poly[2-methoxy-5-(2l')-ethy(hexyloxy)-1.4-phenylene vinylene]/poly(vinyl Applied Physics Letters 201096133309Spatial Conformation and Charge Recombination Properties of Polythiophene Deriatives with Thienylene Vinylene Side Chains Investigated by Static and Femtosecond Spectroscopy J. Phys. Chem. B 20101142602-2606Transient photophysics of phenothiazine–thiophene/furan Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 201021044-47A Facile One-step Method to Produce Graphene–CdS Quantum Dot Nanocomposites as Promising Optoelectronic Advanced Materials 201022103-106

GPS测量原理与应用试卷与答案(共5套)

GPS原理与应用 第一套 一、单项选择题（每小题 1 分，共 10 分） 1.计量原子时的时钟称为原子钟，国际上是以（ C）为基准。 A、铷原子钟 B 、氢原子钟 C 、铯原子钟 D 、铂原子钟 2.我国西起东经 72°，东至东经 135°，共跨有 5 个时区，我国采用（ A ）的区时作为统一的标准时间。称作北京时间。 A、东8区 B 、西8区 C 、东6区 D 、西6区 3.卫星钟采用的是 GPS 时，它是由主控站按照美国海军天文台（ USNO） （ D ）进行调整的。在 1980 年 1 月 6 日零时对准，不随闰秒增加。 A、世界时（UT0） B 、世界时（UT1） C、世界时（UT2） D 、协调世界时（UTC） 4.在 20 世纪 50 年代我国建立的 1954 年北京坐标系是（ C）坐标系。 A、地心坐标系 B 、球面坐标系 C、参心坐标系 D 、天球坐标系 5.GPS定位是一种被动定位，必须建立高稳定的频率标准。因此每颗卫星上都必须 安装高精确度的时钟。当有 1×10— 9s 的时间误差时，将引起（ B ）㎝的距离误差。 A、20 B 、30 C 、40 D 、50 6. 1977 年我国极移协作小组确定了我国的地极原点，记作（B）。 A、JYD1958.0 B 、 JYD1968.0 C 、 JYD1978.0 D 、JYD1988.0 7. 在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位 中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 B 、相位中心 C、点位中心 D 、高斯投影平面中心 8.在 20 世纪 50 年代我国建立的 1954 年北京坐标系，采用的是克拉索夫斯基椭球元素，其 长半径和扁率分别为（ B ）。 A、a=6378140、α =1/298.257 B 、a=6378245、α =1/298.3 C、a=6378145、α =1/298.357 D 、a=6377245、α =1/298.0 9.GPS 系统的空间部分由21 颗工作卫星及 3 颗备用卫星组成，它们均匀分布在（D） 相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上，它们距地面的 平均高度为20200Km，运行周期为11 小时58 分。 A、3 个 B 、四个 C 、五个 D 、 6 个 10.GPS卫星信号取无线电波中 L 波段的两种不同频率的电磁波作为载波，在载波 2 L 上调制有（ A）。

时间间隔测量技术综述

高精度时间间隔测量方法综述 孙 杰 潘继飞 （解放军电子工程学院，安徽合肥，230037） 摘要：时间间隔测量技术在众多领域已经获得了应用，如何提高其测量精度是一个迫切需要解决的问题。在分析电子计数法测量原理与误差的基础上，重点介绍了国内外高精度时间间隔测量方法，这些方法都是对电子计数法的原理误差进行测量，并且取得了非常好的效果。文章的最后给出了高精度时间间隔测量方法的发展方向及应用前景。 关键词：时间间隔；原理误差；内插；时间数字转换；时间幅度转换 Methods of High Precision Time-Interval Measurement SUN Jie , PAN Ji-fei （Electronic Engineering Institute of PLA, HeFei 230037, China ） Abstract: Technology of time-interval measurement has been applied in many fields. How to improve its precision is an emergent question. On the bases of analyzing electronic counter ’s principle and error, this paper puts emphasis upon introducing high precision time-interval measurements all over the world. All these methods aim at electronic counter ’s principle error, and obtain special effect. Lastly, the progress direction and application foreground of high precision time-interval measurement methods are predicted. Key Words: time interval; principle error; interpolating; time-to-digital conversion; time-to-amplitude conversion 0引言 时间有两种含义，一种是指时间坐标系中的某一刻；另一种是指时间间隔，即在时间坐标系中两个时刻之间的持续时间，因此，时间间隔测量属于时间测量的范畴。 时间间隔测量技术在通信、雷达、卫星及导航定位等领域都有着非常重要的作用，因此，如何高精度测量出时间间隔是测量领域一直关注的问题。本文详细分析了目前国内外所采用的高精度时间间隔测量方法，指出其发展趋势，为研究新的测量方法指明了方向。 1 电子计数法 1.1 测量原理与误差分析 在测量精度要求不高的前提下，电子计数法是一种非常好的时间间隔测量方法，已经在许多领域获得了实际应用，其测量原理如图1 量化时钟频率为 0f ，对应的周期001f T =，在待测脉冲上升沿计数器输出计数脉冲个数N M ,，1T ，2T 为待测脉 冲上升沿与下一个量化时钟脉冲上升沿之间的时间间隔，则待测脉冲时间间隔x T 为： ()210T T T M N T x -+?-= （1） 然而，电子计数法得到的是计数脉冲个数N M ,，因此其测量的脉冲时间间隔为： ()0' T M N T x ?-= （2） 比较表达式（1）（2）可得电子计数法的测量误差为21T T -=?，其最大值为一个量化时钟周期0T ，产生的原因是待 测脉冲上升沿与量化时钟上升沿的不一致，该误差称为电子计数法的原理误差。 除了原理误差之外，电子计数法还存在时标误差，分析表达式（2）得到： ()()00'..T M N T M N T x ?-+-?=? （3） 比较表达式（3）（2）： ()()00 ''T T M N M N T T x x ?+--?=? （4） 根据电子计数法原理，()1±=-? M N ，0'T T M N x =-，因此： 00'0'T T T T T x x ??+±=? （5） 00'T T T x ??即为时标误差，其产生的原因是量化时钟的稳定度00T T ?，可以看出待测脉冲间隔x T 越大，量化时钟的稳 定度导致的时标误差越大。 作者简介：孙杰： （1975—），男（汉族），安徽合肥人，解放军电子工程学院讲师 潘继飞：（1978—），男（汉族），安徽凤阳人，解放军电子工程学院信号与信息处理专业博士生

GPS测量的时间系统简介

GPS测量的时间系统 在空间科学技术中，时间系统是精确描述天体和人造天体运行位置及其相互关系的重要基准，也是利用卫星进行定位的重要基准。 在现代大地测量中，为了研究诸如地壳升降和地球板块运动等地球动力学现象，时间也和描述观测点的空间坐标一样，成为研究点位运动过程和规律的一个重要分量，从而使大地网点成为空间与时间参考系中的四维大地网点。 在GPS测量中，时间对点位的精度具有决定性的作用。首先，作为动态已知点的GPS卫星的位置是不断变化的，在星历中，除了要给出卫星的空间位置参数以外，还要给出相应的时间参数。其次，GPS测量是通过接收和处理GPS卫星发射的电磁波信号来确定星站距离进而求得测站坐标的。要精确测定星站距离，就必须精确测定信号传播时间。其三，由于地球自转的缘故，地面点在天球坐标系中的位置是不断变化的，为了根据GPS卫星位置确定地面点位置，就必须进行天球坐标系与地球坐标系的转换。为此也必须精确测定时间。所以，在建立GPS定位系统的同时，就必须建立相应的时间系统。 GPS时间系统。 1 世界时系统 世界时系统是以地球自转为基准的一种时间系统。然而，由于观察地球自转运动所选的空间参考点不同，世界时系统又包括恒星时、平太阳时和世界时。 1．1恒星时（Sidereal Time-ST） 由春分点的周日视运动确定的时间称为恒星时。春分点连续两次经过本地子午线的时间间隔为一恒星日，含24个恒星小时。恒星时在数值上等于春分点相对于本地子午圈的时角。在岁差和章动的影响下，春分点分为真春分点和平春分点，相应的恒星时也分为真恒星时和平恒星时。此外，为了确定世界统一时间，也用到格林尼治恒星时。所以，恒星时分为以下四种。 LAST——真春分点的地方时角； GAST——真春分点的格林尼治时角； LMST——平春分点的地方时角； GMST——平春分点的格林尼治时角。 四种恒星时有如下关系： （5-26） 式中，λ为天文经度，Δψ为黄经章动，ε为黄赤交角。 1．2 平太阳时（Mean Solar Time-MT） 因地球绕太阳公转的轨道为一椭圆，所以太阳视运动的速度是不均匀的。以真太阳周年视运动的平均速度确定一个假想的太阳，且其在天球赤道上做周年视运动。称为平太阳。以平太阳连续两次经过本地子午圈的时间间隔为一个平太阳日，含24个平太阳小时。与恒星时一样，平太阳时也具有地方性，故常称为地方平太阳时或地方平时。 1．3世界时（Universal Time-UT） 以子夜零时起算的格林尼治平太阳时称为世界时，如以GAMT表示平太阳相对于格林尼治子午圈的时角，则世界时UT与平太阳时之间的关系为： （5-27） 在地极移动的影响下，平太阳连续两次经过格林尼治子午圈的时间间隔并不均等。此外，地球自转速度也不均匀，它不仅包含有长期的减缓趋势，而且还含有一些短周期的变化和季节性变化。因此，世界时也不均匀。从1956年开始，在世界时中加入了极移改正和地球自转速度的季节性改正，改正后的世界时分别用UT1和UT2表示，未经改正的世界时用UT0表

电子计数法测量频率原理附误差分析报告

电子计数法测量频率原理及误差分析 摘要：频率是电信号的基本特性之一. 在各种对频率的测量方法中 , 电子计数法测频具有测量精度高 , 读数直观 , 测量迅速 , 以及便于实现测量过程自动化等优点.电子计数法测频的基本方法有两种 , 即直接测频和通过测周期得到频率. 测频原理 直接测频的原理是依照频率的定义 :若某一信号在 T 秒时间内重复变化 N 次 , 则（注意： 适用于测量较高的频率） 基于此原理的测量框图如图 . 电子计数器测频原理方框图 T N f x

误差分析： 设主门的开启时间为T , 被测信号周期为Tx , 主门开启时刻至下一个计数脉冲的前沿为Δt1 , 主门关闭时刻至下一个计数脉冲的前沿为Δt2 , 如图2 所示. 由图2 由式得到, 被测频率越高, 闸门时间越长, 则量化误差越小. 但闸门时间太长, 则降低测量速度, 且受到显示位数的限制.

式中第二项为闸门时间相对误差 f c 为石英晶体振荡器的频率. 闸门时间误差大小主要取决于晶体振荡器的频率误差. 由此得到计数法测频的最大相对误差为 结论：由以上分折, 基本计数法测频的误差除忽略由高稳定度的晶振引起的频率误差外, 主要是量化误差, 为了提高测频的精度可采取如下措施: (1) 提高晶振频率的准确度以减小闸门的时间误差. (2) 被测频率较高时采用直接测频法, 并可在计数显示不溢出的条件下扩大闸门时间或倍频被测 信号以减小量化误差. (3) 被测频率较低时采用测周期的方法测频, 并选择较高频率的时标信号或分频被测信号以减小量化误差. 但增大时标信号频率受到计数器计数速度的限制.

全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范

CH 中华人民共和国测绘行业标准 CH/T2009--2010 全球定位系统实时动态测量（RTK） 技术规范 Specifications for global position system real-time kinematic (RTK) surveys

2010-03-31发布 2010-05-01实施 国家测绘局发布 目次 前言 0 1范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 坐标系统、高程系统和时间系统 (3) 5 RTK控制测量 (3) 6 RTK地形测量 (7) 7 仪器设备要求 (10) 8 资料提交和成果验收 (11) 附录 A 参考点的转换残差及转换参数表 (13) 附录 B RTK基准站观测手簿 (14) 附录 C 同一基准站二次观测点位平面坐标成果表 (15) 附录 D 同一基准站三次观测高程成果表 (16)

本标准由国家测绘局提出并归口。 本标准主要起草单位：浙江省测绘局、国家测绘局重庆测绘院。 本标准主要起草人：骆光飞、杨洪、葛中华、廖振环、闻洪峰、李凉、胡有顺。

全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范 1范围 本标准规定了利用全球定位系统实时动态测量（RTK）技术，实施平面控制测量和高程控制测量、地形测量的技术要求、方法。 RTK平面和高程控制测量适用于布测外业数字测图和摄影测量与遥感的基础控制点，RTK地形测量适用于外业数字测图的图根测量和碎部点数据采集。 其他相应精度的定位测量可参照本标准执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T18314全球定位系统（GPS）测量规范 CH/T 2008 全球导航卫星系统连续运行基准站网建设规范 CH 8016 全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件： 实时动态测量 Real Time Kinematic RTK技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果。 天线高 Antenna Height 观测时接收机天线相位中心至测站中心标志面的高度。

时间频率测量技术的发展与应用

时间频率测量技术的发展与应用 陈洪卿 (中国科学院国家授时中心) 1时间频率精密测量的目的和意义 信息化时代的到来，高精度时问频率已经成为一个国家科技、经济、政治、军事和社会生活中至关 重要的一个参量。时间的应用范围已经渗透到从基础研究领域(天文学、地球动力学、物理学等)到工程 技术领域(信息传递、电力输配、深空跟踪、空间旅行、导航定位、武器实验、地震监测、计量测试等)，以及关系到国计民生的国家诸多重要部门和领域(交通运输、金融证券、邮电通信等)的各个方面，几乎无所不及。 中国科协副主席、时间工作专家叶叔华院士认为“生活离不开时间频率，它是高新技术的基础”。“863”高科技计划倡导者陈芳允院士认为“时间频率在工业、交通、电信等方面的应用十分广泛。计时、工业控制、定位导航、现代数字化技术和计算机都离不开时频技术和时频测量”。它“在科技发展和社会进步中占有特殊重要的地位。”[1]2003年全国时间频率学术会议上，王义道教授作特邀报告“建设我国独立自主时间频率系统的思考”[2]指出：时间频率系统是维护国家安全和独立自主的命脉；现代化战争中原子钟比原子弹更重要；精密时间频率广泛应用于现代通信、导航、制导、定位、天文观察、大地测量、地质勘探、电网调配、电子对抗、交通管理、精密测量、科学研究等领域，设备需求量很大；标准频率与时间信号可以通过电磁波发射、传播、接收，直接为各种应用服务。 时间是国际单位制中的最基本的物理量之一，也是目前能够实现的测量不确定度最小的物理量。时间测量的精密度可小于10—18，准确度可达10一15。这使时间频率在计量、测量领域中起着十分突出的领先和独特作用[3]。因此，其它的物理量，如果能够通过一定的物理关系和物理常数转化为时间 频率量来进行测量，用时间测量来表征，那么，该物理量的测量 精度将会大大提高，并使计量单位趋向于统一。典型的例子，莫过于长度单位一米的定义。100 多年前，为适应世界贸易和科学技术发展需求，为统一国际长度度量单位和标准，成立国际米 制委员会，并确定和保持米尺原器，成为现代国际公制计量系统的基础。长度单位一米的测量 精度好不容易才达到10一8[4]。而今，由光速不变原理和L=CT确定长度，长度单位l米=真 空中光在1／299 792458秒时间内传播的距离，这样就可以用时间测量来表征长度测量，其精 度就提高到lO一9以上。作为原始基准的独立定义的长度单位，蜕变成由时间一光速联合定义的导出单位，长度单位就统一于时间单位了。此外，通过交流约瑟夫森量子效应，从加在约瑟 夫森结上的电压V与所产生的交流电频率之间的关系f=(2e／h)／v和国际协定常数值2e／h=483 597．9GHz／V，由测量频率求得电压；也可以求得电流、电阻以及温度等等[3]。

公路全球定位系统GPS测量规范

1 总则 1.0.1 为规定利用全球定位系统﹙Global Positioning System, 缩写为 GPS﹚建立公路工程GPS 测量控制网的原则﹑精度和作业方法，特制定本规范。 1.0.2 本规范是依据《公路勘测规范》﹙JTJ 061），并参照《全球定位系统（GPS）测量规范》（CH 2001-92）的有关规定, 在收集﹑分析﹑研究和总结经验的基础上制定的。 1.0.3 本规范适用于新建和改建公路工程项目的各级GPS控制网的布设与测量。 1.0.4 采用全球定位系统测量技术建立公路平面控制网时，应根据《公路勘测规范》（JTJ 061）中规定的平面控制测量的等级﹑精度等确定相应的GPS控制网的等级。 1.0.5 GPS测量采用WGS-84大地坐标系。当公路工程GPS控制网根据实际情况采用1954年北京坐标系﹑1980西安坐标系或抵偿坐标系时，应进行坐标转换。各坐标系的地球椭球基本参数﹑主要几何和物理常数见附录A. 高程系统根据实际情况可采用1956年黄海高程系或1985国家高程基准. 1.0.6 GPS测量时间系统为协调世界时(UTC). 在作业过程中,附录D "GPS观测手薄" 中的开﹑关机时间可采用北京时间记录. 1.0.7 GPS接收机及附属设备均按有关规定定期检测. 1.0.8 GPS控制测量应按有关规定对全过程进行质量控制. 1.0.9 在提供GPS控制测量成果资料时,应执行保密制度中的有关规定. 2 术语 2.0.1 基线Baseline 两测量标志中心的几何连线。 2.0.2 观测时段 Observation session GPS 接收机在测站上从开始接收卫星信号进行观测到停止观测的时间长度。 2.0.3 同步观测 Simultaneous observation 两台或两台以上GPS接收机同时对一卫星进行的观测。 2.0.4 同步观测环 Simultaneous observation 三台或三台以上GPS接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。 2.0.5 独立基线 Independent baseline 由独立观测时段所确定的基线。 2.0.6 独立观测环 Independent observable loop 由独立基线向量构成的闭合环。 2.0.7 自由基线 Free baseline 不属于任何非同步图形闭合条件的基线。 2.0.8 复测基线 Duplicate measure baseline 观测两个或两个以上观测时段的基线。 2.0.9 边连式 Link method by a baseline 相邻图形之间以一条基线边相连接的布网方式。 2.0.10 无约束平差 Non-constrained adjustment 在一个控制网中，不引入外部基准，或虽引入外部基准但并不产生控制网非观测误差引起的变形和改正的平差方法。 2.0.11 公路抵偿坐标系 Compensation coordinate system for highway 在建立公路控制网时，根据需要投影到抵偿高程面上和（或）以任一子午线为中央子午线的一种直角坐标系。 2.0.12 首级控制网 First class control network