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gps检定校准作业指导书

重庆工程职业技术学院

全球定位系统（GPS）接收机检定/校准

作业指导书

重庆工程职业技术学院

2009年12月

目录

第一部分：

GPS接收机的检定/校准项目（计量性能）

第二部分：

GPS检定/校准基线网的建立

第三部分：

GPS接收机检定/校准的外业观测方案

第四部分：

内业数据处理

第五部分：

检定数据和检定成果的提供

编制依据：

1.JJF1118-2004

中华人民共和国国家计量技术规范：

全球定位系统（GPS）接收机（测地型和导航型）校准规范

2.GB/T18314-2001

中华人民共和国国家标准：

全球定位系统（GPS）测量规范

3.GB/T18214.1-2001

中华人民共和国国家标准：

全球导航卫星系统（GNSS）第1部分：

全球定位系统（GPS）接收设备性能标准、测试方法和要求的测试结果

重庆工程职业技术学院

全球定位系统（GPS）接收机检定/校准

作业指导书

第一部分：

GPS接收机的检定/校准项目（计量性能）

GPS接收机的检定/校准项目（计量性能）包括如下内容：

1.接收机系统检视

2.接收机通电检验

3.接收机天线相位中心稳定性测试

4.接收机系统内部噪声水平测试

5.数据后处理软件测试

6.测地型GPS接收机的测量误差

6.1超短基线测试

6.2短基线测试

6.3中长基线测试

第二部分：

GPS检定/校准基线网的建立

根据GPS检定校准规范（JJF1118-2004），GPS观测墩之间的长度分布，按照下表设置。

表1标准长度的分类

基线长度分类

长度范围D

备注

超短基线

200mm~24m

部分点位可共用

短基线

中、长基线

按照上述要求，重庆工程职业技术学院GPS基线网由10个强制归心观测墩组成，其组合长度分布于5.5m~13680m之间，总共可组合为45条基线，内含超短基线、短基线和中长基线，具体基线长度分布及点位描述如下。

2.2.1超短基线

超短基线由4个观测墩组成，观测墩顶面位于大致相等的高程面上。

这4个观测墩修建于重庆工程职业技术学院上桥校区校园内四教学楼的楼顶，这4个观测墩布设为约5m×10m的矩形布置，点名分别为：

C04、C07、C09和C10。

具体点位、场景图和基线长度数据见“重庆工程职业技术学院GPS接收机检定校准基线网建网技术总结报告”。

2.2.2短基线

短基线由8个观测墩组成，其中4个与超短基线的4个观测墩共点，分别组合为长度分布于164m~495m之间的基线分布。

短基线4个观测墩分别修建于重庆工程职业技术学院上桥校园内的家属住宅楼（C03）、综合楼（C05）、1公寓（C08）、5公寓（C06）的楼顶，具体点位、场景图和基线长度数据见“重庆工程职业技术学院GPS接收机检定校准基线网建网技术总结报告”。

2.2.3中长基线

中长基线由巴南校区内的2个观测墩和上桥校区内的8个观测墩组成，组合长度分布于13267m~13679m之间。

中长基线的2个观测墩分别修建于重庆工程职业技术学院巴南校区西苑图书馆楼（C01）、教学楼（C02）的楼顶，具体点位、场景图和基线长度数据见“重庆工程职业技术学院GPS接收机检定校准基线网建网技术总结报告”。

第三部分：

GPS接收机检定/校准的外业观测方案

外业观测采用GPS静态测量模式，一般分为4个时段进行观测。

第1时段：

超短基线观测

分别在C04、C07、C09上安置GPS接收机，采用配套基座、中心螺丝进行强制对中，并精确整平，量取仪器高度（记至mm），作好记录。

如果GPS接收机的台数超过3，则在C10上也安置接收机，在该时段共同进行同步观测。

注意：

仪器高的量取方式，不同的GPS接收机，量高的位置可能会有所不同，如Trimble5800，从观测盘上的高程标志点量至天线的护圈中心（橡皮圈中心），其它仪器，可参阅相关说明书。

每时段必须作好观测记录，记录的主要内容分别为：

时段号、点名、机器序列号、仪器高、开机时间、关机时间。

各点都完成记录后，同时开机，同步进行静态观测2小时，然后同时关机。

第2时段：

短基线观测

完成第1时段后，将C07、C09处的天线旋转180°，但机器所在的点位不动，将C04处的接收机整体搬迁至C06点，然后按照上述相同的记录、观测方式，同步开机，静态观测2小时。

第3时段：

短基线观测

完成第2时段后，将C06、C09处的天线旋转180°，但机器所在的点位不动，将C07处的接收机整体搬迁至C03点，然后按照上述相同的记录、观测方式，同步开机，静态观测2小时。

第4时段：

中长基线观测（上桥校区与巴南校区联测）

完成第3时段后，将C06、C03处的天线旋转180°，但机器所在的点位不动，将C09处的接收机整体搬迁至C02点（巴南校区），然后按照上述相同的记录、观测方式，同步开机，静态观测4小时。

第四部分：

内业数据处理

1.数据下载

采用专用传输软件，将GPS观测数据从接收机传输到计算机，并将外业观测记录整理到计算机中。

对于数据传输，不同厂家的接收机均配有相应的数据传输软件，例如：

对于TrimbleGPS接收机，可采用其专有的DataTransfer软件进行传输。

2.基线解算

将所有的外业观测数据传输到计算机后，逐个时段进行观测基线的处理。

尽管不同的GPS接收机有相应的解算软件，但均可以采用Trimble的TGO软件统一解算。

对于TrimbleGPS接收机，可以在TGO软件中直接导入其Dat文件，对于其它厂家的接收机，需要将其观测数据转换为Rinex格式，再导入TGO进行解算。

在TGO软件中逐个时段进行基线解算时，注意检查基线解算质量、同步环闭合差、异步环闭合差、重复基线精度是否满足限差要求。

在满足限差要求后，进入下一步的平差计算。

3.GPS网平差

基线解算全部通过且质量合格后，进行GWS-84框架下的无约束平差计算，检查各点坐标平差后的点位精度。

如果点位中误差数值较小且点位精度较为均匀，则进行约束平差。

约束平差前，首先定义坐标投影系统，本GPS检测网坐标系统（检测坐标系）定义为：

中央子午线经度为106°30’，投影面的大地高为280m。

在定义了检测坐标系统后，以C02和C04两点的坐标数据作为固定值，进行约束平差，得到各点在检测坐标系下的坐标数据，检查各观测点坐标点位精度。

第五部分：

检定数据和检定成果的提供

完成GPS网坐标约束平差后，得到各观测点的坐标值，利用坐标反算功能，计算出各点之间的水平基线长度（水平距离，称为检测长度），将检测长度与基线标准值进行比较（包括超短基线、短基线和中长基线值），得到各种长度范围内的差异值，这些差异数据表征了所检测的GPS接收机的各项检测参数和测量精度，将这些差异数据作为检定成果，提供编写于检测报告或检定证书中。