RTK操作.docx

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RTK操作

RTK电子手簿

SurveyPro软件

用户简明操作手册

曹以恒编译

天测企业集团客户服务中心

2000.12北京

SurveyProRTK用户简明软件操作手册

第一节                      RTK数据采集

一、概述

[室内准备工作]

1．   确保软件已被登录。

进入JOB主菜单下的REGISTERMODNLES（登录器模块）。

检

查标准模块和GPS模块是否登录。

2．   如果需用控制点联测法做坐标转换，要确保在数据采集器中的“*.JOB”（工作项目）或*.CR5（坐标数据）文件中有地方坐标数据。

3．   如果采用大地水准面模型，在数据采集器中应有相应的数据文件。

4．   如果采用定制的地图投影平面，应确保在数据采集器中有“*.CS5”（坐标系统）或“*.PJ5”（投影变换）文件。

5．   如果采用地图投影面基准,需有转换用的数据文件（如:

“NGS.LAS”/“NGS.LOS”文件），确保数据文件正确。

注:

隐含的大地测量文件位于“\DISK\TDSGeodata”。

[RTK数据采集]

RTK数据采集用到基准站播发的GPS差分改正数，在流动站上实时地解算出测点坐标。

本节的要点:

◆如何选择由大地坐标转换为投影坐标的投影变换方法

◆   如何配置流动站与基准站硬件

◆   如何在电子手簿软件中设置基准站点

◆如何对已知控制点作联测采数

◆各种数据采集方法的使用

◆各种工程放样方法的使用

 二、   设置GPS为RTK模式

1.    在JOB菜单下进入Setting屏。

2.    在Receiver（接收机）卡页的GPS模式列表框中选择“RTK”。

3.    击[OK]，设置完毕。

 三、   选择平面投影变换与高程归算方法

1． 选择地图投影平面和/或大地水准面模型

大多数测量取N、E平面坐标系，而高程为海拔高程系统。

GPS测量是基于参考椭球的大地坐标系，其平面坐标为角度单位表示的经纬度。

高程以垂直于椭球面的垂距表示的大地高。

欲将大地坐标和大地高转换为平面直角坐标和海拔高程，本软件提供有不同方法供选。

[平面]

情况

条件

适用方法

1

由原测量资料提供有地平坐标,但相对于大地定位基准的关系未知。

控制点联测转换

2

无地方坐标资料,欲建立以基准站坐标（E:

5000,Nl5000,EL:

100）为起点的地平坐标系

作转换计算

3

有由已知正射地图投影坐标变换到测区高程面的地平坐标

作转换计算

4

有正射地图投影平面上计算的坐标

用地图投影平面

[高程]

情况

条件

方法

1

测区为大地水准面模型覆盖的区域,欲转换为正高

采用大地水准面模型法

2

非大地水准面模型覆盖区,但在测区周边布有水准点

用联测转换的方法

3

既无大地水准面模型又无水准点,直接采用大地高

直接用椭球高

1.  由Surveying（测量）菜单进入Projection。

击Setting,选定相应的平面（Horizontal）和高程（Vertical）转换类型后,击OK钮。

2.  如果采用坐标与高程联测转换的方法,则跳过下一步,直接进入“四.（基准站与流动站）”。

3.  如果采用地图投影平面和/或大地水准面模型,现在就可以选定,或者等到需设定时按提示来设定。

注：

此投影设定将存入＊。

Job文件的首部，下次打开该项目时会自动设成所选的投影。

 ●选择一个地图投影平面

1．击Horigoutal卡页上的Mappingplanesetup…钮。

2．选定地图投影的区域，坐标系，定位基准和带号。

也可以采用自定义投影方式，详见“用户手册”（User’sMannal）。

3击Accept钮，予以设定。

　●选择大地水准面模型

１、 击Ｖertical卡页上的GeoidModelSetup…钮。

２、 由下拉菜单项中选取大地水准面模型。

３、 击Accept钮，确认。

　注：

一旦选定大地水准面模型和某种地图投影平面，计算时需用到相关数据文件，故需在Setting屏上的Progecting卡页上的编辑框中输入正确的路径，隐含路径为“\Disk\TDSGeodata”.

 四、   基准站与流动站设置

<一>   硬件一般配置

●基准站与流动站硬件连接图

电源

+—串口B

串口A

电源GPS天线

GPS接收机

数据链电台电子手簿GPS天线

有些系统可不用外接电源，各端口波特率不同

◆连电源线或将内置电池插入接收机。

◆连GPS天线电缆。

◆将电子手簿电缆插入接收机通信串口。

◆ 将电台电缆插入接收机串口，电台可能需外接电源，如果此时的串口不能为电台提拱电源则连接外接电源给电台供电。

 注：

采用隐含串口，在ReceiverSetting（接收机设置）中的Receiver和Radio卡页上，击Defaults即可。

 ◆  打开接收机电源。

 <二>基准站设置

[硬件配置]

1．将电子手簿电缆插入基准站接收机串口。

2．进入Survey（测量）菜单的BaseSetup（基准站设置），击Settup…钮。

注：

如果菜单项（2，B）为ReceiverSettup（按收机设置），而不是BaseSettup（基准站设置），那么，现时是处于后处理模式。

必须回到Job，setting菜单，进入Receiver（接收机）卡页，设定GPS为RTK模式。

3．击屏顶部的Setting（设置）钮。

4．确认本机子类型品种设置正确，再击ＲeceiverSettings（接收机设置）钮。

电子手簿与接收机的通信检测

5．检查通信口是否正确无误，在Receiver卡页上，击Change钮，再击AutoDetect钮。

6．如果检测到波特率和串口与接收机不匹配，应予以更正，如果串口不对，改插另一串口，并重新击AutoDelect钮。

如果波特率不匹配，选定正确的波特率后，击ReceiverSet钮。

7．设好通信参数后，击OK钮。

 接收机与电台的通信检测

8．确保电台通信的波特率，校验和串口的正确无误。

在BaseRadio（基站电台）卡页检查其设置是否正确。

如果不对，击change钮予以更正。

9．如果采用内置Ｍodem，在Radio卡页上的全部字域将是内置的。

欲选内置Modem，击Change钮并检核所使用的内置Modem。

 注：

Surreypro程序不能探测电台的波特率。

如果其他项目都设对了，但得不到数据链数据，这就需用PC机相关软件（由电台配套提供）对内置电台参数进行正确设置。

 10．检测一下电台连到基准接收机的频道。

击Check钮,按提示校验电台频道。

 一般设置

11．设置截止高度角。

在General卡页上，选欲采用的截止高度角值去配置接收机。

12．设置其他机子类型品牌参数。

在General卡页，不同接收机类型有着各自的设定，详见用户手册上的说明。

13．硬件配置完成后，击OK钮两次返回到BaseSetup（基站设置）屏。

 取基准点号

1．量测无线高，在相关字域中输入天线斜高或垂高均可。

2．输入天线盘半径（取斜高时）和天线斜高及附加垂高。

 注：

如果巳知天线型号，击Loadfronlist钮，选定天线型号后，将会自动设置天线半径和附加高。

3．如果需双检天线高量测，可击Doublecheck钮（双检）。

将提示以所采用的单位输入天线高量测值。

此值将与原量测值比较并以附注记入原始数据中。

4．输入基准站点名。

在平面上称转换摸式卡，可以设定新点或已知点为蕨点。

如果是新点，打入点名即可建立。

在投影平面模式下，必须以已知点为基准点。

5．击NEXT钮。

设定基准点

如果基准点坐标（线度、经度、大地高）已知或可以计算而得，最后只要在已知大地坐标的基站点“SET”一下，即告基准站设定完毕。

如果基准站点坐标未知，以“GET“来获取按收机的单点自主定位结果（经、纬度及大地高），作为基准点的参数坐标。

[在已知大地坐标的点设定基准站]

如果采用坐标转换方式，已知点的大地坐标（纬度、经度、大地高）由GPS测量项目文件（*.JOB）中提取或由常规测量成果转换而得。

如果取用地图投影平面，则大地坐标（纬度、经度、大地高）可由投影平面坐标转换计算而得。

 6.击SET则用此大地坐标去配置基准站点接收机，开始通过数据链播送RTK改正数。

  7.根据平面投影和高程转换模式，提示你复位或重新解算，此时可选SolveNow（现在解算）或SolveLater（以后解算）。

8.选做二者之一后，返回CurrentGPSBaseStation（当前GPS基准站）屏，其中将展示出基准站设置的细节。

9．击OK返回Survey（测量）菜单。

[获取基准站点的单点自主定位坐标]

如果采用坐标转换方式，基准点大地坐标未知，可采用单点自主定位方式采集而得。

6．                       击GETPositionFromRx.钮，由接收机获取单点自主定位坐标。

如果欲获得

若干个历元的平均点位位坐标，可事先在“Averageposition[n]epochs

beforeGET”设定观测历元数。

7．                       检验一下显示在编辑框中的结果，如果可用，则SET用以配置基站接收机，并开

始通过数据链播送RTK改正数。

8．                       如果单点定位坐标不可靠，可以再GET一下，以单点定位观测获取或手工编辑输

入一个可用的坐标值。

注：

由于坐标转换具有相对意义，基准站坐标取近似值即可，所以单点自主定位坐标是一种好的坐标来

源方式，当然用坐标转换计算器将平面投影直角坐标转换为大地坐标的方法也是可取的，但高程必

须与实地接近，否则尺度上会失真。

9． 根据平面投影和高程转换模式，提示你重设或重算，此时可选SolveNow（可现在解

算）或SolveLater（以后解算）。

<三>流动站

[硬件配置]

1．         用电缆将数据采集器与流动站接收机连接好。

2．         在Survey菜单下，进入RoverSetup（流动站设置）

3．         击屏顶的Setting钮。

4．         确保GPS接收机品牌名和型号正确，然后击Receiversetting钮。

数据采集器与接收机的通信

5．         参照基准站硬件配置相关部分。

接收机与电台的通信

6．参见基准站硬件配置相关部分。

7．如果流动站电台通道探测与基准站电台不一致，击Change，选择相互匹配的通道和

电台灵敏度，最后击Set予以设定。

一般设置参

8．参照基准站硬件配置相关部分。

[设置流动站]

流动站设置要根据基准站设置方式而定，如果流动站所用的数据采集器已用来设定

基准站接收机，则只需要用该数据采集器上的基准站坐标去SET（设置）流动站接收

机即可；如果基准站设置未回收数据采集器，则需GET通过数据读取基准站坐标，同

时设置了流动站接收机。

用已知基准站坐标来设置（SET）流动站

1．   量测天线高，斜高或垂高输入相应字域，再输入天线半径和附加高。

2．   击SETRover设置接收机并开始接收来自基准站的差分改正数。

3．   流动站测量完毕，返回Survey菜单。

通过数据键获取基准点坐标

1．         量测和检验天线高。

2．         击GETFromBase，通过数据链将基准点坐标读到流动站接收机。

3．         如果在项目文件中已有基准点坐标，选其点号作为基准点即可。

如果欲给项目

文件提供新坐标，则只要按提示输入新点名，程序会自动建立一个新基准确点。

4．         在BaseSetup屏就会显示出所选定的基准点名。

5．         如果你的接收机不支持天线高的配置，SurveyPro软件将会计算天线高，所以你必

须对天线的垂高或斜高的正确性进行检核。

6．         击Next>，由数据键获得的基准点坐标便显示出来。

击SET配置流动站,并开始接收基准站播发的载波相位差分改正信息。

7．         根据平面转换和高程转换模式,将提示重新设置或重新解算转换参数。

可以选

SolveNow（现在解算）或SolveLater（以后再解算）钮。

8．         以上设置完毕,返回在Survey菜单。

[检核电台通信]

1.              基准站发射数据检查。

在基准站电台上标有TX（发射）的指示灯规律地慢闪，说明电台工作正常。

2.              流动站接收数据检查。

流动站电台标有RX（接收）的指示灯规律地慢闪，说明电台工作正常。

3.              流动站接收机接收载波相信改正数的有效性检查。

由Survey菜单进入GPSStatus。

击DataLink卡页，检查一下信号延迟时间和RadioReception框中的信号接收率（百分率）。

五、       解算坐标转换参数

<一>坐标转换说明

●              如果采用地图投影转换方式,立即设定便可直接进行数据采集了。

如果采用控制点联

测方法做坐标转换或采用坐标转换计算器方式,那么都存在解算转换参数的问题。

●坐标转换说明

平面坐标转换是将GPS测量结果转换为测区地平坐标，一般采用二维相似转换

算法，GPS测得的纬度和经度转换到地方地图投影平面,然后再用转换参数（尺度比,

旋转角和平移量）将其转换为地方坐标。

平移量可以设定计算或取对项目中一个已

知点的测量值。

尺度比可用测区高程或椭球高计算而得。

至于旋转参数，如果属于

新的坐标系或者坐标系的大地方向已知，则可以构成方程（用转换计算器）解算。

如果现有坐标系的定向未知,那么需用联测控制点的方式解算而得。

高程转换是将椭球高转换为海拔高的方法。

在已知高程的水准点（控制点）上所测

得的GPS高是用于模拟地方重力场梯度面的。

<二>用控制点联测法求解坐标转换参数

适用于当测区已有地方假定坐标系而其大地定向未知时，则以已知控制点联测的

方法构成地平坐标系做坐标转换。

方法提要

▲    设置平面和高程转换方法

▲    连接和配置硬件

▲    设置基准站和流动站

▲    联测足够的已知控制点

▲    解算坐标转换参数

▲    用另一已知点检测转换参数的质量

操作步骤

1．                       当接收机设置完成之后，由主菜单Survey进入子菜单项ControlPoint。

2．                       选择一个设站联测点，在站点（Point）字域输入其点号。

此点在控制点坐标表

中必须有相应的平面坐标（N，E）；高程控制点可以有平面坐标（尽管在求解时

不用），但必须有相应的高程。

注意：

●   一旦由控制点文件中选定一个联测点，会提示拷贝该点以便添加其大地坐标，随之此点在控

制点文件中即不能被修改。

●   被联测的必须是有效的点标识符，否则在接收机中将被修改并在原始数据文件中予以标注，而此点名在SurveyPro中并未被修改。

3．    在该站点上设站，击ContolPoint钮（控制点）开始观测。

4．    当观测精度满意了，击Accept钮，予以认可。

5．    击屏右的卡页Result（结果）可见到观测详细结果。

击卡页Map可见到点号与点

位图示。

6．    继续联测操作。

对平面转换至少需联测两个控制点；对高程转换至少需联测三个

控制点。

7．    待联测完必要的控制点后，击Projection（转换）钮，进入Projection屏。

8．    击LocalizationSetup（转换设置）钮，如果平、高都联测，则二者同时解算；

如果平、高采用不同方法转换，则各自解算。

9．    在列表框中，将相应的“H”（平面）和/或“V”（高程）加以区分。

认定“H”

者参与平面转换计算；认定“V”者参与高程转换计算。

可用击相应行/列，

或者按键盘上的“H”和/或“V”，以有无“Yes”标记作认定选择。

10．                       确认所联测的控制点是否参与平、高转换解算之后，击Solve>（解算）钮。

11．                       试算尺度和旋转参数，校验一下参数是否合适。

如果只有必要数量的联测点，而没有多余的联测控制点，其解算残差为0.0。

只

有存在多余的联测控制点，解算残差才出现非0值，此值是检测转换参数是否合适

的参考。

如果转换参数不合适，击

新解算。

如此直到满意为止。

12．                       求解的转换参数合适了，击Accept（认可）钮，同时返回Projection屏。

13．                       击Close（关闭）钮，返回ControlPoint屏。

手工输入转换参数

如果已知尺度比、旋转角和基准点坐标，则可用手工直接输入转换参数。

1．    在LocalizationSetup（转换方法设置）屏击ManualParameters>（手工输参数）钮。

2．    输入基准站点的点号和地方坐标。

3．    输入尺度比和旋转角。

4．    击Solve（解算）钮，查看一下结果。

因没有联测检核，故RMS残差示为N/A

（不用）。

5．    再击Accept（认可）钮，在Projection屏，控制点列表框标以“Manual”解。

转换参数的复用

当另开一个工作项目，而共用同一控制点文件和采用相同的转换参数时：

1．    由主菜单Job（工作项目）的子菜单Settings下，进入Files（文件）卡页。

在

“Fileedit”（文件编辑）字域，输入包含已有转换参数的“*.Job”文件名。

2．    以一个已知点（控制文件中存在的）作为基准点并设站，基准站点设置沿用的所有参与求解的控制点组都将参与当前的基准站解算。

3．    进入Projection（转换）菜单并作转换解算。

现在便可在与控制点文件相同的坐标系下做采数测量操作了。

<三>坐标转换计算器

用坐标转换计算器为新的或已知大地定向的投影转换构筑地平坐标系。

方法提要

▲    设置平面和高程转换方法

▲    连接和配置硬件

▲    设置基准站和流动站

▲    计算椭球投影面相对于实地高程投影面的尺度比

▲    计算大地坐标相对于地图投影直角坐标的旋转角

▲    计算新的基准点位置坐标（平移参数）

▲    联测一个已知点，检核转换参数的解算质量

操作步骤

1．     设置接收机之后，由主菜单Survey（测量）进入子菜单Projection（转换）。

2．     击LocalizationSetup（转换方法设置）钮。

在OnePointSetup屏有尺度比、

旋转角、平移量等三个参数的编辑对话框。

[计算椭球投影面相对于实地高程投影面的尺度比]

3．     击Calc.Scale（计算尺度比）钮。

选择一个参考点并在“SelectPintControl”

字域中输入点名。

一般参考点默认选取，如果测区距参考点较远，建议选一个接近

或位于测区的点作为参考点。

注：

选择参考点时，应考虑不要因高差太大而引起测点到基准站的距离产生较大的尺度变形。

对于

一般RTK的作用范围内，参考点的高程以接近测区平均高程面为好。

4．     击SolveScale>（尺度比解算）钮，计算出过参考点投影面上的尺度比。

求椭球面

各分量综合尺度比需要提供测区高出参考椭球面的高度。

如果要用到椭球高或高

程加大地水准面差距来求高差，则应输入正确的高度值。

5．     击Solve>（解算）钮，计算综合尺度比。

6．     击Accept（认可）钮，椭球投影面相对于实地高程投影面的尺度比，回显到

OnePointSetup（一点设置）屏的“Scale”字域。

[计算旋转角]

7．     击Calc.Rotation（计算旋转角）钮。

如果这是一个新项目（基准点就是参考点）则有两种选择：

将第一个点设作原点，或选择已知的地图投影坐标轴北方向作为定向参考（建议）。

详见用户手册。

8．     击SolveRotation钮，解算该点上的旋轴角（子午线收敛角的负值）。

对于地图投

影面上的定向，子午线收敛角是以中央子午线为准来计算的。

为了设置定向点，令

中央子午线过其原点，故根据以原点作为第一个基准点的任意带地图投影平面为参

照来计算收敛角。

注：

如果欲根据地图投影来选定向时尚未建立，在处理前会提示你建立。

9．     击Solve>（解算）钮,解算旋转角。

查一下结果看是否合适，击Accept（认可）钮。

旋转角回显到OnePointSetup（一点设置）屏的“Rotation”字域。

[计算基准点的坐标]

10．如果将基准站设在已知点上，再在“BaseStationLocalCoordinate”设置点

的平面坐标。

击Solve>（解算）钮，计算坐标转换参数。

击Accept（认可）钮，完成

基站设置，返回到Projection屏。

11．如果将基准站设在一个新点上，则需要用流动站在一个已知控制点上设站观测

以便反算出新的“BaseStationLocalCoordinate”（基站地方坐标）。

12．击OccupyControl（控制点设站）钮。

选一个有效的点，在点上设站，击

ControlPoint（控制点）钮。

当测量精度满意后，击Accept（认可）钮，返回

OnePointSetup（一点设置）屏。

<四>检核

1．  在求解出坐标转换参数后，让流动站在另一个已知点（未参与转换参数计算的点）

上设站检测一下参数是否正确是个好办法。

2．  由Survey（测量）主菜单进入ControlPoints（控制点）子菜单，选一个有效的本地点并在“Pointcontrol”（控制点）字域输入点名。

3．  击CheckPoint（检测点）钮。

在CheckcontrolP