空间定位技术与应用实验指导书文档格式.docx

空间定位技术与应用实验指导书文档格式.docx

《空间定位技术与应用实验指导书文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《空间定位技术与应用实验指导书文档格式.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

三、方法和步骤

（一）外业观测

1、安置仪器

在待测或已知点上安置三角架，并安置基座，整平对中后进入下步；

2、连接（静态观测）（见下图）

图1Ashtech连接示意图图2Trimble连接示意图

图3Leica200s连接示意图

把GPS天线和主机连接上（对Leica200sGPS还需要连接电池和传感器），检查连接无误后，便可准备开机观测，注意Leica和AshtechGPS天线要指北。

3、参数配置

对Leica200s和Ashtechz-xGPS还需要进行高度截至角、采样间隔、GDOP值门槛值、观测模式、天线高度（天宝和阿什泰克是斜高，徕卡是垂高）量取方式等相关参数的设定（而Trimble5700GPS都采用默认的参数），并量取天线高度3次（测前2次，测后1次）、输入点名和天线高度（Leica200s还需输入天线偏差0.389m）。

注意：

Leica200sGPS观测时还要输入测区的近似大地坐标。

4、静态相对定位测量（外业数据的采集）

开机观测，并把点名、天线高度、开始和结束观测的时间以及其它相关信息记录在外业观测手簿上，观测略图如图4。

图4观测略图

在对应的控制点（1、2、3和4）处同时安置仪器，同时开机对视场中的卫星进行观测，观测时间到，同时结束，采用这种相对定位方式进行数据采集，一个时段结束后，可采用（同步图形扩展式－点连接、边连接和网连接等）连接方式进行下一个时段的观测。

四、注意事项

1．严格的按照“GPS测量规范或规程”开关机、操作和使用仪器。

2．指导教师不在现场严禁乱动仪器。

3．仪器旁边严禁离开人。

4．实习结束后及时下载原始观测数据，提交外业观测记录、观测点略图等

5．严禁抄实习指导书，否则取消试验成绩，对相应的部分需要细化。

实验二动态GPS观测

1．了解差分GPS定位原理。

2．掌握载波相位实时差分技术（RTK）

2．掌握RTK的基本操作（参考站和流动站设置）和外业观测的操作流程，重点是天宝RTK。

1．实验时数安排2学时。

2．AshtechZ-X系列GPS4台或Trimble5700GPS4台，对应的电台，三角架2个和RTK观测的其它所必须设备，根据实际情况选择相应的GPS接收机。

（一）、外业观测步骤（操作流程）

1、AshtechGPSRTK操作流程

（1）、基准站连接（如图5）

在已知点安置三脚架，安置基座整平对中后，放上GPS天线（把指北标志指向近似北方向），然后根据附图把电缆连接好，确认无误后继续下边的操作。

图5Ashtech基准站连接

（2）、基准站设置

在Win界面：

双击测量图标选项（打开最后一个、打开所有的、新建）→项目名称→下一步→下一步→基准站点号、坐标、高程→回到主界面；

点击测量菜单条下的基准站设置（basesetup）一选setup标签一对话框（输入基准站点号、天线高〖斜高或半径〗→下一步basesetup（按getpositionfromrx）→出现基准站坐标（经纬度、大地高）set→提示对话框，点ok→ok→退回currentgpsbasestation点ok→回主界面（完成、拔线）；

基准站设好的标志：

电台的tx灯闪（说明基准站设置正确，已发信号），注意电瓶的极性，连接电缆的红线接“+”，黑线接“一”。

（3）、流动站设置（连接如图6）

主菜单（测量下的流动站设置roversetup）→ok→get→set

图6Ashtech流动站连接

（4）、求转换参数

在Job下的编辑→点插入→输入已知坐标，ok→连续插入4点（先后均可），关闭：

进入测量下的控制点（controlpoints），点击→对话框（输入点号、点采集（control））出现解的情况（固定、sv、H及v误差），好后按确认→回到控制点对话框，采集下一点，进入其对话框（选参与解算点），点击solve→出现解算结果→认可→回到projection对话框，关闭close→关闭→回主界面

（5）、测量

测量下datacollection→对话框（输入点号、属性）点point→点ok（提示标竿要稳）→测量结果→认可→ok→存盘

2、TrimbleGPS5700RTK操作流程

（1）、参考站连接（如图7）

在已知点安置三脚架，把基座整平对中后，放上GPS天线，然后根据附图把电缆连接好。

图7Trimble基准站连接

（2）、参考站设置

检查电缆连接正确无误后，启动手簿；

开机界面选“文件”，回车。

选“任务管理”，回车。

新建（F1），输入项目名称，回车，确认（F1），在“选择坐标系统”里选择“无投影／无基准”，回车。

坐标选“网格”，确认（F1），即退回到“任务管理”：

开机界面选择“配置”，回车。

选“测量形式”，回车。

选“TrimbleRTK"

，回车。

选“基准站选项”，回车。

天线类型选“ZephyrGeomatic”，“测量到”选“Bottomofnotch”，回车。

选“基准站无线电”，回车。

类型选“TRIMMARK3”，接收机端口选“端口3”，波特率选“38400”回车。

即返回到“TrimbleRTK’菜单：

开机界面选“测量”，回车。

在选择测量形式里选“TrimbleRTK”，回车，选“启动基准站接收机”，回车。

输入点的名称，按“键入（F1）”，按选项，

选GPS，按“此处（F3）”，输入天线高度，按“开始（F1）”，按“确认（F1）”，按“确认“（F1）”，即完成参考站的设置。

（3）、流动站连接（如图8）

图8Trimble流动站连接

（4）、流动站配置

开机界面选“文件”，回车，选“任务管理”，回车。

新建（n），输入任务名称，回车。

确认（n），选“无投影／无基准”，回车。

坐标选“网格”，确认（n），即退回到“任务管理”：

开机界面选“配置”，回车，选“测量形式”，回车，选“TrimbleRTK"

选“流动站选项”，输入天线高，天线类型选“Zephyr"

，测量到选“Bottomofantennamount"

选“流动站无线电”，回车，类型是“Trimbleinternal”，按“连接（P1）”，基准站无线电模式选“TrimMARKIIat4800bps”回车：

开机界面选“测量”，回车，选“TrimbleRTK"

，回车，选“开始测量”，回车。

看卫星个数，无线电标志，RTK是否固定等。

如无问题，作下一步：

在已知点上选测量点并保存点（即GPS点），然后在“测量”里选“点校正”，回车，按“增加（P1）”，按提示输入网格点名称，按“键入（F2）”，输入坐标，回车，输入GPS点名称（注意对应关系），回车，使用选“水平和垂直”，回车，重复上述过程，直到几对点输完，最后按“应用（F4）”，即返回到“点校正”；

（5）、数据采集

在本界面内选“测量点”，回车，输入点名，回车。

看卫星个数，精度，RTK是否固定等，如满足要求，使气泡居中，按“测量（n）”，等到提示“贮存（n）”出现，按“n”即可，继续下一个点的测量。

图9观测略图

（二）、数据传输和分流

利用对应的传输软件，将数据从手薄中传输出来，形成坐标文件。

1．严格的按照“GPS测量规程或会犯”操作和使用仪器；

2．指导教师不在现场严禁乱动仪器：

3．仪器旁边严禁离开人；

4．实习后提供坐标成果表和略图一份。

GPS数据采集与处理实习指导书（05级地信与城规专业）

一、实习目的

地理信息系统和资源环境与城乡规划管理两专业的同学在学完《GPS技术与应用》课程后，进行GPS数据采集与处理集中生产实习，使学生能够把所学的GPS原理与测量平差、误差等知识结合起来，理论与实践相结合，培养和增强学生的分析问题和解决问题的能力、动手能力与创新能力，为以后的就业打好坚实的基础。

二、实习方式

在专业教师的指导下，静态部分：

在实习基地进行外业的踏勘选点（建议实习在野外进行，不易在校园和市区）、静态相对定位的布网，数据采集与观测、静态数据的后处理；

动态部分：

在静态选点时要考虑参考站的设置问题，同时考虑流动站初始化方便等，以及动态数据的传输。

从本质和原理上彻底理解和熟练掌握使用GPS进行动态与静态的数据采集与处理。

本实习的重点是掌握静态相对定位的布网方式与对应的数据后处理，对于动态定位，由于GPS设备有限，只作了解即可。

通过实习，各实习小组分别提交《GPS控制网的设计书》一份、《GPS技术总结》一份、外业观测记录手簿，每个人需要提交一份成果（约束、无约束平差报告、基线处理报告、展点图和成果表等）和《GPS数据采集与处理》的实习报告一份。

三、实习内容与要求

（一）、实习内容如下表

静态部分

动态部分

GPS网设计

RTK数据采集

GPS的外业观测

（踏勘、选点和埋石等）

RTK数据传输与分流

GPS的静态后处理

（二）、实习要求

了解静态相对定位的原理、GPS布网方式（点连接、边连接、网连接和混合连接和外业观测）。

了解GPS数据下载的步骤（动态和静态部分）。

掌握内业数据处理流程。

掌握最小（无约束）平差的原理。

掌握约束平差的原理。

了解联合平差的原理。

（三）、操作流程

A、对于静态和动态观测部分所涉及的GPS使用参见课程试验指导书。

B、数据处理部分见下边：

1、数据传输和分流

利用相应的传输软件把数据下载到计算机或者工程当中，就自动分流成相应的观测文件、测站文件、星历文件和气象文件等；

2、坐标系统建立

根据需要，建立相关的椭球、基准等，然后完成坐标系的建立。

投影带选取：

中心经度是121º

30′，中心纬度0º

，要明确使用的是北京54还是西安80坐标系。

详细见下边；

图1建立椭球

图2基准转换

图3坐标系统组

图4建立投影带

3、周跳处理

坐标系统的建立；

新建项目并把上边建立好的坐标系统导入到项目当中；

导入外业观测数据到项目中。

根据周跳记录文件，用“TimeLine”处理周跳。

图5周跳处理前

图6周跳处理后

4、基线解算

用“干净”的观测数据，用对应的菜单对进行基线处理，双击每条基线查看相关残差信息，看是否合乎要求，决定重测与否?

5、无约束平差

基线处理后便可进行平差，并查看“X2”或其它检验是否通过，如否，对其加权处理（一般选交替权），然后再平差，通过后看点位误差和相对误差项是否满足要求，如满足要求就可以进入下一步约束平差。

此过程要明确在考核网的内符合精度的同时还获得大地高的成果；

图7平差查看项目图

6、约束平差

加入位置基准（点位起算数据）进行平差，观察的信息见“无约束平差”，满足要求后提交成果。

同样看检验和误差（绝对和相对）是否满足要求。