GPS实习报告.docx

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GPS实习报告

前言

一、实习目的：

1、落实GPS测量实验教学环节；

2、全面了解、掌握GPS平面网的技术设计、外业观测、数据处理及质量检核的方法，具有独立开展GPS平面控制测量的能力；

3、熟悉GPS测量规范的要求，独立编写实习报告。

4、熟练掌握GPS静态定位的外业观测、基线解算、GPS网平差的技术方法，巩固、深化课堂所学理论知识的理解。

二、实习任务

1、建立GPS控制网；

2、完成一个控制网的外业观测及内业计算；

3、严格按照《全球定位系统（GPS）测量规范》要求，精心设计、合理安排；

5、编写具体的布网方案、作业方法、技术要求、现有成果的联测利用等；

6、选用统一的坐标系统；

7、掌握RTK-GPS接收机的使用。

三、实验原理

.GPS定位的原理是GPS卫星发射的测距信号和导航电文,导航电文中含有卫星位置的信息,用户用GPS接收机在某一时刻接收三颗或三颗以上的GPS卫星,测出测站点（GPS天线中心）到卫星的距离并解算出该时刻卫星的空间位置根据距离,并解算出卫星的空间位置,根据距离交会法求测站点坐标.其基本思想为:

在基准站上安置一台GPS接收机,对所有可见卫星进行连续观测并将其观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站,用户站在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收机设备接收基准站传输的观测数据,实时计算测站点的三维坐标.。

四、实习要求

（一）、GPS控制网的布设：

1、以平顶山新城区的已知控制点（四等）为基准，合理布设GPS控制网。

2、GPS控制点位的基本要求：

（1）便于安置仪器，视野开阔；

（2）距大功率发射源不小于400m，距高压输电线不小于200m；

（3）附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，并尽量避开大面积水域；

（4）交通方便，有利于其它测量手段扩展和联测；

（5）地面基础稳定，易于点的保存。

（二）、GPS测量的外业观测：

1、GPS接收机的检测：

（1）一般检验；

（2）通电检验；（3）测试检验；（4）水准器与光学对点器的检验与校正。

2、制定施测方案及作业调度计划；

3、选择最佳的观测时段；

4、GPS观测所选用有效观测卫星与测站组成的几何图形尽可能坚强，点位几何图形强度因子（PDOP）值可参考下表：

级别

A

B

C

D

E

PDOP

≤4

≤6

≤8

≤10

≤10

5、观测级别与技术要求如下表：

表一

级别

项目

A

B

C

D

E

卫星高度角（1º）

≥10

≥15

≥15

≥15

≥15

有效观测卫星总数

≥12

≥9

≥6

≥4

≥3

时段中任一卫星有效观测时间（min）

≥30

≥30

≥20

≥15

≥15

观测时段数

≥8

≥6

≥2

≥2

≥2

时段长度（min）

≥180

≥120

≥90

≥60

≥60

数据采样间隔（s）

15~60

15~60

15~60

15~60

15~60

表二

等级

二

三

四

一级

二级

高度角（°）

≥15

≥15

≥15

≥15

≥15

有效观测卫星数

≥4

≥4

≥4

≥4

≥4

观测时段数

≥2

≥2

≥2

≥2

≥1

重复设战数

≥2

≥2

≥2

≥2

≥2

时段长度

≥90

≥60

≥45

≥45

≥45

数据采样间隔（″）

10-60

10-60

10-60

10-60

10-60

PDOP值

<6

<8

<8

<8

<8

6、作业的要求：

（1）严格遵守调度命令，按规定时间进行作业，同步观测同一组卫星；

（2）天线定向标志应指向正北，定向误差不应大于±5º，天线的圆水准气泡必须居中；

（3）检查仪器连接无误后方能启动接收机进行观测；

（4）观测前应逐项填写测量记录手簿；

（5）每时段观测前后应各量取天线高一次，两次量高之差不应大于3mm，取平均值作为最后天线高；

（6）观测期间防止接收设备振动，更不得移动，要防止人员和其他物体碰动天线或阻挡天线；

（7）观测过程中，在仪器附近禁止使用手机和对讲机。

7、观测手簿必须在现场，按作业顺序完成记录，不允许事后补记。

五、实习内容

（一）GPS静态观测

实习器材：

南方E640GPS接收机4台，脚架4个

1.GPS静态相对定位的布网方案

实习时分四组同步观测相同的卫星，采用边连接的方式

第一时段号机）—16（6号机）—A1（1号机）—W1（8号机），第二时段：

A1（1号机）—W1（8号机）—E1（5号机）—Q1（6号机），第三时段：

E1（5号机）—Q1（6号机）—A2（1号机）—W2（8号机），第四时段：

A2（1号机）—W2（8号机）—Q2（6号机）—E2（5号机）,第五时段：

Q2（6号机）—E2（5号机）—A3（1号机）--W3（8号机）。

第六时段为A3（1号机）—W3（8号机）—Q3（6号机）—E3（5号机）。

第七时段Q3（6号机）—E3（5号机）—W4（8号机）—A4（1号机）。

第八时段为A4（1号机）—W4（8号机）—Q4（6号机）-E4（5号机）第九时段为Q4（6号机）—E4（5号机）—W5（8号机）—A5（1号机）第十时段为A5（1号机）—W5（8号机）—Q5（6号机）—E5（5号机）。

2.外业观测

1）.在校外的GPS点上架设脚架，安置接收机，严格对中整平，记录GPS接收机型号，天线的型号，量取仪器高，记录在外业观测手簿上。

等候组长通知开机。

 2）.开机，在观测手簿上记录开机时间。

每一个时段观测一小时左右。

观测过程中不要碰接收机和脚架，观测者离接收机一定的距离，而且不使用干扰卫星信号的通讯设备。

3）.关机，记录关机时间，再次量取天线高，和开机前量取的天线高比较，两次误差≤3mm，记录在手簿上，若两次量取的天线高≤3mm，求其平均值，作为最后天线高，若两次天线高误差超限，查明原因，记录在手簿上。

3.数据处理

1）安装后处理软件

2）接收机与电脑通过数据线连接

3）打开后处理软件，新建项目——工具——E640配置工具,弹出如下：

选择com1，点击“连接设备”，连接接收机和电脑

连接成功后，点击“设置静态”弹出如下：

根据要求设置参数

点击“文件处理”弹出如下：

选择需要的文件，点击下载，完成数据的传输。

4）完成数据传输后，选择工具——Rinex转换工具如下；

完成数据格式的转换。

5）点击文件——导入，选择Rines格式文件，将其导入，命名点号，输入天线高。

6）选择静态基线——处理全部基线，网平差——网平差设置——进行网平差，

点击报告，查看平差结果。

（二）动态RTK观测

实验仪器：

1+7RTK-GPS接收机一套，基准站设备一套。

电子手薄一台。

1架设基准站

注意：

基准站应当选择视野开阔的地方，这样有利于卫星信号的接收；基准站应架设在地势较高的地方，以利于UHF无线信号的传送，如移动站距离较远，还需要增设电台天线加长杆。

架设方式：

已知点

启动方式：

1、在已有校正参数的情况下，用该已知点直接启动基准站；

2、在没有校正参数的情况下，在此位置用“此处”功能单点定位启动基准站。

架设方式：

未知点

启动方式：

在此位置用“此处”功能单点定位启动基准站。

当基准站启动好之后，把电台和基准站主机连接，电台通过无线电天线发射差分数据。

一般情况下，电台应设置一秒发射一次，即电台红灯一秒闪一次，电台的电压一秒变化一次，每次工作时根据以上现象判断一下电台工作是否正常。

2、1）新建任务

运行手簿测地通软件，执行【文件→新建任务】，输入任务名称0833，选择西安80坐标系统，其它为附加信息，可留空。

2）配置——坐标系管理

根据实际情况，进行坐标系的设置。

选择已有坐标系进行编辑主要是修改中央子午线，

3）保存任务：

文件→保存任务

3、设置基准站

配置→基准站选项

广播格式：

一般默认为标准CMR（当然也可以设为RTCA或RTCM）；

测站索引（可输1-99等）和发射间隔默认即可；

高度角：

限制默认为10度，用户可根据当时、当地的收星情况适当的改动；

天线高度：

实测的斜高；

天线类型：

选择当时所用天线（A100或A300）；测量到：

选择测量仪器高所到位置。

测量→启动基准站接收机

4、设置流动站

配置→移动站参数→移动站选项

测量→启动移动站接收机

如果无线电和卫星接收正常，移动站开始初始化。

软件的显示顺序为：

串口无数据→正在搜星→单点定位→浮动→固定，固定后方可开始测量工作，否则测量精度较低。

5、点校正

选择网络点名和相应的GPS点名称，确定，计算，确定，完成点校正的任务。

6、测量

当显示固定后，就可以进行测量了。

【测量→测量点】，输入点名称，选择测量后，该点位信息即被存储。

六、实习心得体会

这次GPS实习包括两大部分——GPS静态测量和动态测量。

其中静态测量包括现有资料的收集（包括新城区地图、已知点数据资料等）、实地勘踏选点并进行标记、调度方案的确定、正式外业数据采集、最后也就是最重要的内业处理。

动态测量包括利用GPSRTK技术进行静态GPS数据的检测。

在这次实习中，我深刻体会了现代的测绘在空间卫星技术下的发展和GPS在各方面的领域的广泛运用。

也深刻的理解了现代社会对内业处理工作者的高知识水平的要求。

在内业处理过程中，经过自动化的基线解算和平差，通过删减卫星调整基线来提高精度让我懂得了如何去“精益求精”。

在现代社会科技发展过程中，空间卫星技术和其他的测绘技术将更加长远发展，那么就对我们现在还未走入社会的测绘人要求更多而且要求更高，数学计算和协调能力是测绘的显性要求，而编程能力和英语能力将是测绘的隐性要求而且将会越来越突出。

值得一提的是，在静态测量实习过程中由于其中一台GPS接收机因为电源耗尽无法正常开机而使我们第二天的数据采集不能按照计划的调度方案执行。

因而需要临时调整调度方案，这对我们而言是个非常好的锻炼机会。

一开始各组长和队长都有点慌，因为这样会导致我们原先的计划全被打乱，而且要重新安排调度计划。

我感觉本次实习内容的安排大体上是不错的，老师们的指导和讲解也是尽心尽力；但感觉内业数据处理部分老师应该讲得更详细一点，这样更有助于同学对软件的熟悉与对书本知识的消化。

其次，感觉这次外业数据采集同学们还是比较空闲，所以建议学院在今后GPS实习中可以增加适当的项目，比如专门花一两天来学习接收机的电子手簿，或者是能够交换仪器进行实习操作，使大家既能掌握天宝接收机的操作也能掌握莱卡接收机的操作，这样我们才能够从中学到更多的知识。

所以希望学院对GPS实习更加重视一些，能给学生更多的实习和锻炼的机会。