罗盘和GPS的使用要点.docx

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罗盘和GPS的使用要点

罗盘使用说明

摘要

罗盘仪在ZXBWA-3E工程中可以测量天线方位、天线俯仰角等，本章介绍DQY-1地质罗盘仪的使用方法。

A.1罗盘结构简介

罗盘结构如图B.11所示。

1.长照准器；2..刻度盘；3.磁针；4.长水准器；5.小照准器；6.上盖；7.反光镜；8.合页；9.磁针制动机构；

10.圆水准器；11.指示盘；12.方向盘；13.外壳

图B.11罗盘结构

A.2

测定天线方位角（当天线在视线上方时的测量方法）

因为罗盘磁针会受到天线磁场干扰，所以，一般选择在天线下方测定天线方位。

如果天线在楼顶安装，可以选择在地面或较低楼层测量。

如图B.21所示，右手握紧仪器，上盖背面向着观察者，手臂紧贴身体，以减少抖动；左手调整长照准器和反光镜，转动身体，使目标、长照准尖的像同时印入反光镜，并为镜线所平分，保持圆水泡居中，则读磁针北极所指示的度数，即为该目标所处的方向。

虚线指示视线观察方向

图B.21测定天线方位角（天线在视线上方）

A.3

测量天线俯仰角

天线俯仰角的测量需要在天线近距离测量。

如图B.31所示，把上盖板到极限位置，用仪器紧贴天线表面，然后调长水泡居中，此时指示器的读数，即为天线的俯仰角。

图B.31测量天线俯仰角

GPS使用说明

摘要

GPS可以测量站点的经纬度、水平高度等，本章介绍GPS在工程中的应用和使用方法。

A.4GPS工作原理

GPS（GlobalPositioningSystem）－全球定位系统，通过卫星系统测量其与地面某点的距离进行精确定位。

该系统由空间部分，地面控制部分和用户接收机三部分组成。

如图C.11所示。

图C.11GPS工作原理

（1）

空间部分：

由至少24颗卫星组成，其中21颗主用，3颗备用。

这些卫星运行在距离地面高度1，200英里的高轨道上。

这样的高度能保证地面上的接收机在任何时候都能够接收到至少4颗卫星信号。

每颗卫星发射指定的L1,L2等频段的无线信号。

民用GPS接收机只能监听L1频点（UHF频段：

1575.42MHz）。

这种信号发射功率一般在20～50W,能穿过云层，玻璃和塑料薄膜但无法穿透大多数的建筑物实体和山体。

L1频点包含两种“伪随机”信号，由P码和C/A码组成，每个卫星发送特定信号以便让GPS接收机识别这些信号。

编码信号的主要作用是计算从卫星到地面GPS接收机的行进时间从而计算出卫星到接收机的距离。

控制部分：

跟踪卫星，提供轨道参数和时钟信息。

A.5用户部分：

主要指接收机。

GPS是如何工作的

GPS接收机所要知道的就是卫星在哪里，离我有多远？

GPS接收机从卫星上提取两种编码信号。

一种是包含有卫星的近似位置信息，不间断的发送给接收机，使接收机知道卫星所处轨道，卫星大致的方位；还有一种是包含精确定位卫星轨道，高度，位置，速度等数据的信号，一般4～6小时更新一次。

接收机为了知道卫星距离自己有多远，需要知道从卫星传送过来的信号所用的时间。

当卫星产生一个伪随机码同时，GPS接收机也产生一个尽量和其匹配的伪随机码，接收机然后比较这两种编码的延时就知道了从卫星传送过来的信号所需要的时间。

由于GPS接收机无法保持其时钟精确度，故需要对时钟进行校正。

而消除时钟误差至少要跟踪到四颗卫星才能完成。

如图C.12所示：

三颗卫星对某一点定位时产生的三个球面相交成一条直线，也就是说，三颗卫星只能定位到2维（经度和纬度），再增加一颗卫星，就能定位到3维了（经度，纬度，高度）。

图C.12GPS工作原理

（2）

A.6GPS12XL操作说明A.6.1键区用法&数据输入

开机\关机,调节屏幕背景灯

翻页键

定位键，将当前位置做标记

导航键，用于驶向目标位置

输入键，确定输入的数据

退出键，返回前一页或恢复以前的数据值

移动光标进行菜单选择

A.6.2初始使用

按

开机，开机后会出现欢迎界面，然后按

键可以顺序切换到如图C.13所示页面。

图C.13GPS开机初始页面

图C.13显示的是卫星的相对位置和其信号强度，用两个圆圈和正中间一个点来显示卫星相对水平面的位置，内圆表示是高于水平面45度，中间的点表示卫星在头顶正上方，页面下方的条形柱表示卫星信号强度。

注：

图中3DNAV表示目前是3D导航状态，刚开机时接收机处于卫星捕捉状态，当搜索到3颗卫星时，进入2D导航状态，搜索到4颗卫星时便进入3D导航，EPE15FT表示精度为15英尺。

图C.14显示的是目前你所在的位置，朝向和速度。

页面最上面是方向刻度表表示你的行进轨迹方向（TRACK）和速度（SPEED），中部是航程（TRIP）和高度（ALT）,接下来是纬度和经度，最下面是时间。

图C.15是地图页面，“钻石”图标（TRAIL）代表你当前的位置。

当你移动时，会看到一条细的行进轨迹显示在地图上，以前编辑和标记的沿线停靠点也显示在地图上。

最下角显示的是目前的行进方向和速度。

注意，方向都是以正北为0度，顺时针计算。

图C.16是导航页面，页面最上面告诉去往目的地方向和和距离，页面中间是一个罗盘和箭头，最下面是行进方向（TRK），地面速度（SPD）和估计到达目的地的时间（ETE）。

这里目的地显示是标记为“HOME”的一个位置。

图C.14正确定位后的页面

图C.15地图页面

图C.16导航页面

A.7如何标记一个位置

标记当前位置：

按

键，显示如图C.17定标页面，对航点（Waypoint）起名称（这里为“HOME“），按

输入保存。

当你到达另外一个位置点时，用同样的方法进行标记。

图C.17航点标记页面

A.8利用GPS计算两点之间的距离

有两种方法：

1．按照图C.17，标记好每个点的位置后，按翻页键

进入功能设定（MENU）页面（图C.18）。

（注意GPS12XL不同软件版本的页面会有所不同），移动

选择“DISTANDSUN”，然后按

进入图C.19。

图C.18功能设定页面

图C.19距离显示页面

图C.19中，移动光标到“FROM”，输入你以前所标记的位置，比如“HOME”，同样在“TO”输入另外一个点。

这时光标会移动到将要到达的日期（按照默认就行），按

确认。

此刻屏幕上会显示出两点之间的距离（DST87.8mile）。

2．选择参考点方式（比如可以把某一中心基站作为参考点，计算其他点相对于该基站的方位和距离）。

在图C.18“功能设定（MENU）”菜单中按

选择“航点（WAYPOINT）”，按

键确认后进入“航点（WAYPOINT）”设置子菜单如图C.110。

图C.110航点设置子界面

移动光标，选择所标记的航点，或者也可以对航点进行“改名（RENAME），更新（NEW），删除（DELETE）和完成（DONE）”操作，按

键确认航点后便得到某点相对于参考点的方位和距离。

A.9如何换算单位

在图C.18“功能设定（MENU）”菜单中选择“导航（NAVIGATION）”，进入“导航设定（NAVSETUP）”子菜单，如图C.111。

图C.111导航设定子菜单

可以改变：

经纬度单位（POSITIONFRMT），默认是度分格式，也可以选择度分秒格式；可以改变坐标体系（MAPDATUM），默认是WGS84；航线偏差（CDISCALE）；单位（UNITS）：

距离、速度等导航参数的单位，有公制，海制，英制三种；方向（HEADING）设置：

对正北的定义，有自动，用户自定义等模式。

A.10GPS在BWA工程中的应用A.10.1确定终端站/基站和基站间的距离

BWA工程中常常需要知道终端站是否在基站有效覆盖范围内，我们可以把中心基站作为参考点，利用GPS测得各终端站与中心基站之间的距离。

另外在BWA网络规划时要求提供各个基站之间的距离和相对方位，通过在GPS上输入两个基站的经纬度，便得到两者之间的距离和方位。

A.10.2计算天线挂高

在基站的地面上得到GPS上显示的一个海拔高度值，然后手持GPS到楼顶天线处得到一个高度值，两者相减即得到天线挂高。

A.10.3计算终端天线的俯仰角度

通过GPS得到终端站和基站之间的距离以及基站天线挂高、终端天线挂高，然后利用简单的几何关系计算出终端天线的俯仰角度从而使终端天线接收到最大场强。

A.10.4确定基站扇区方位角，确定终端是否在施主扇区内

手持GPS朝基站某扇区方向快速走5～10步，根据图C.16GPS上所显示的航向可以知道该扇区的方向角。

在BWA开局时有时候要确认某终端是否在其施主扇区内，也可以用此方法在终端处得到终端天线的朝向，从而确认该终端是否在施主天线扇区角度覆盖范围内。