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控制測量

衛星定位測量原理:

一、全球定位系統之簡介

全球定位系統(Global Positioning System,簡稱GPS)原為美國為軍事上定位及導航目的而發展,後擴大計畫使其應用於民間定位測量。

整個系統共有24顆衛星均勻分布於6軌道面上,衛星軌道近乎圓形,衛星高度約兩萬公里,繞行地球一週約12小時,如此可確保在世界上任何時間任何地點皆可同時觀測到4至7顆衛星,以利導航及精確定位測量之應用。

二、衛星定位測量之原理

GPS衛星於太空中運轉時,不斷向地面發射衛星訊號,地面使用者則使用衛星接收儀接收來自衛星之各種衛星訊號,並利用各種不同訊號特性,求得衛星與地面接收儀間之距離及地面各接收儀間之基線向量,再配合幾何原理求出接收儀所在地位置,以完成導航定位及各種測量作業。

三、GPS衛星訊號之形式、應用及精度

GPS衛星所播送之訊號內容主要可分為電碼及載波兩類:

(一)電碼訊號可即時定位,主要應用在飛機、船隻等運動器具之導航上,其精度僅約5~30公尺,惟近年來差分導航定位(DGPS)技術發展快速,其精度已可達1公尺以內。

(二)載波訊號須事後處理計算,主要應用在高精度點位測量上,其點位精度可達公分級以上。

衛星定位測量運用:

一、陸上之應用

(一)在測量及大地測量方面,可從事地球動力學之研究、地殼變動之監測及大地控制網測量等應用。

(二)陸地運輸導航方面,可從事救護車、巡邏車之導航及卡車、貨車、計程車隊之監控等應用。

二、海上之應用

(一)在海上測量製圖方面,可從事探油平台定位、海上重力點位置測量、浮標位置測量、魚群位置測量、港灣及碼頭測量等應用。

(二)在海上運輸導航方面,可從事輪船在河流及海上導航、海洋科學研究、海難搜巡與救護等應用。

三、空中之應用

(一)在空中測量製圖方面,可從事航空攝影測量內方位之測定及空中重力點位置測量等應用。

(二)在空中運輸導航方面,可從事飛機飛行導航、著陸導航及空中噴灑農藥控制等應用。

四、太空之應用

可從事低空衛星(GPS為高空衛星)或其他太空飛行體之定位及導航、等高測量應用。

五、休閒娛樂之應用

可應用於登山、探險之定位及湖、泊遊樂區遊艇之導航等用途。