GPS在路橋工程中的應(yīng)用試驗(yàn)指導(dǎo)書要點(diǎn)

1、州心/、寺-0 -GPS在路橋工程中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書姓名:學(xué)號:班級:組號:指導(dǎo)老師:蘭州理工大學(xué)土木工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心目錄實(shí)驗(yàn)一 GPS靜態(tài)絕對定位（驗(yàn)證性，2學(xué)時(shí)） 實(shí)驗(yàn)報(bào)告一 GPS 靜態(tài)絕對定位實(shí)驗(yàn)二 GPS靜態(tài)相對定位（驗(yàn)證性，2學(xué)時(shí)） 實(shí)驗(yàn)報(bào)告二 GPS 靜態(tài)相對定位實(shí)驗(yàn)三 校內(nèi)GPS靜態(tài)控制測量（設(shè)計(jì)性，2學(xué)時(shí)） 實(shí)驗(yàn)報(bào)告三 校內(nèi) GPS 靜態(tài)控制測量實(shí)驗(yàn)四 GPS-RTK坐標(biāo)測量（設(shè)計(jì)性，2學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)報(bào)告四 GPS-RTK 坐標(biāo)測量實(shí)驗(yàn)五 GPS-RTK 施工放樣（設(shè)計(jì)性， 2 學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)報(bào)告五 GPS-RTK 施工放樣一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解 GPS 靜態(tài)絕對定位原理；2掌握 GPS

2、 接收機(jī)的組成部分；3掌握 GPS 靜態(tài)絕對定位的方法和實(shí)際作業(yè)。二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備單頻、雙頻 GPS 接收機(jī)，包括主機(jī)、天線和腳架等。三、實(shí)驗(yàn)原理GPS 衛(wèi)星定位原理是利用距離交會(huì)的原理確定點(diǎn)的位置。 即在地面未知點(diǎn) 安置GPS衛(wèi)星接收機(jī)，利用 GPS接收機(jī)同時(shí)測定4顆以上GPS衛(wèi)星到接收機(jī) 的距離，根據(jù)各衛(wèi)星的已知空間坐標(biāo)，解算測站點(diǎn)的坐標(biāo)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1安置 GPS 接收機(jī)（ 1）GPS 接收機(jī)安置包括對中和整平等；（ 2）按要求用電纜線將天線和主機(jī)相連，并檢查連接是否正確。2開機(jī) 按開關(guān)鍵，打開接收機(jī)主機(jī)。主機(jī)完成自檢后，正常工作。3設(shè)置測量參數(shù)（1）手簿點(diǎn)擊開始選擇 TPSurvey程

3、序，執(zhí)行【文件宀新建任務(wù)】，輸入任 務(wù)名稱，選擇【配置 坐標(biāo)系管理】配置中央子午線。點(diǎn)【配置手簿端口配置】以藍(lán)牙連接接收機(jī)，選擇【測量 啟動(dòng)基準(zhǔn)站接收機(jī) 進(jìn)入設(shè)置界面】設(shè) 置點(diǎn)名站點(diǎn)、坐標(biāo) ,差分鏈路 ,天線高、截止高度角等。（ 2）等待衛(wèi)星鎖定后， 查看【測量 測量點(diǎn)】 并記錄定位結(jié)果： Long： （經(jīng) 度）；Lat:（緯度）；Ht:（橢球高），或者North （北坐標(biāo)X ）、動(dòng)作表、East （東 坐標(biāo)Y ）、Up （高程H）,查看并記錄PDOP值，點(diǎn)擊選項(xiàng)查看（觀測衛(wèi)星數(shù)）。4關(guān)機(jī)- 3 -在測量結(jié)束時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉主機(jī)電源（響 6 聲以上），再撤下所有連接電纜。五、實(shí)驗(yàn)要求1應(yīng)記錄測站號

4、、儀器號、天線高和觀測時(shí)間等信息；2記錄該測站的 GPS 靜態(tài)絕對定位結(jié)果3觀測期間不能進(jìn)行關(guān)機(jī)操作；4觀測時(shí)間內(nèi)不能改變測站號、天線高、采樣率和截止高度角等信息。實(shí)驗(yàn)報(bào)告一 GPS靜態(tài)絕對定位日期：天氣：成績：批閱人:一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙蠖?shí)驗(yàn)設(shè)備（環(huán)境）及要求三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（簡述用手薄定位方法和手簿連接 GPS單點(diǎn)地位方法）四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（給出校園幾個(gè)點(diǎn)的經(jīng)緯度，簡述實(shí)驗(yàn)過程中的學(xué)到知識(shí)與問題）-# -實(shí)驗(yàn)二、 GPS 靜態(tài)相對定位一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解 GPS 靜態(tài)相對定位原理；2掌握 GPS 靜態(tài)相對定位的方法和實(shí)際作業(yè)。二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備單頻、雙頻 GPS 接收機(jī)，包括主機(jī)、天線和

5、腳架等。三、實(shí)驗(yàn)原理靜態(tài)相對定位是用兩臺(tái)接收機(jī)分別安置在基線兩端，同步觀測相同的 GPS 衛(wèi) 星，以確定基線端點(diǎn)的相對位置或基線向量。同樣，多臺(tái)接收機(jī)安置在若干條基 線的兩端，通過同步觀測 GPS 衛(wèi)星可以確定多條基線向量。在一個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)已知 的情況下，可以用基線向量求另一待定點(diǎn)坐標(biāo)。相對定位的主要原理是，在兩個(gè) 或兩個(gè)以上觀測站同步觀測相同衛(wèi)星的情況下，衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接 收機(jī)鐘差以及電離層和對流層的折射誤差對觀測量的影響具有一定的相關(guān)性，利 用觀測量求差的辦法可有效地消除或減弱相關(guān)誤差影響，以提高定位精度。四、實(shí)驗(yàn)步驟1安置 GPS 接收機(jī)（ 1） GPS 接收機(jī)安置包括對中和整

6、平等，接收機(jī)天線北方向大致指向北方；（ 2）按要求用電纜線將天線和主機(jī)相連，并檢查連接是否正確。2開機(jī)按開關(guān)鍵，打開接收機(jī)主機(jī)。主機(jī)完成自檢后，正常工作。3設(shè)置測量參數(shù)（ 1）各小組在各自測站上做好數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)備工作（安置儀器，量取天線高， 開機(jī)）；（ 2）開始搜索天空 GPS 衛(wèi)星信號，直到 GPS 接收機(jī)解算出測站大地坐標(biāo) （B、 L、H），PDOP 值小于 5（通過遙控器查看） ；（3）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集前的 GPS接收機(jī)參數(shù)設(shè)置（采樣間隔 15秒鐘，高度截止 角15,最少衛(wèi)星數(shù) 4顆），兩個(gè)小組的GPS接收機(jī)參數(shù)設(shè)置要一致；（ 4）、數(shù)據(jù)采集條件滿足后，兩個(gè)小組約定同步采集起、止時(shí)間，數(shù)據(jù)采集

7、開始；- 5 -（ 5）、完成觀測期間的 GPS 數(shù)據(jù)記錄工作；（ 6）、采集時(shí)間，數(shù)據(jù)采集工作結(jié)束，關(guān)機(jī)，卸下接收機(jī)和基座，裝箱。4關(guān)機(jī) 在測量結(jié)束時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉主機(jī)電源（響 6 聲以上），再撤下所有連接電纜。五、實(shí)驗(yàn)要求1學(xué)生應(yīng)記錄測站號、儀器號、天線高和觀測時(shí)間等信息；2記錄兩個(gè)測站的 GPS 靜態(tài)相對定位結(jié)果； 3觀測期間不能進(jìn)行關(guān)機(jī)操作；4觀測時(shí)間內(nèi)不能改變測站號、天線高、采樣率和截止高度角等信息。5兩臺(tái)或多臺(tái) GPS 接收機(jī)應(yīng)同時(shí)、同步觀測 4 顆以上相同的 GPS 衛(wèi)星，同 步觀測時(shí)段應(yīng)在 1 小時(shí)以上。- # -實(shí)驗(yàn)報(bào)告二 GPS靜態(tài)相對定位日期：天氣：成績：批閱人:一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

8、及要求二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（環(huán)境）及要求三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（類似指導(dǎo)書）四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（了解GPS測的是坐標(biāo)增量dx、dy、dz，簡述實(shí)驗(yàn)過程中的學(xué)到知 識(shí)與問題）-7 -實(shí)驗(yàn)三、校內(nèi) GPS 靜態(tài)控制測量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解 GPS 靜態(tài)控制測量定位原理；2掌握 GPS 靜態(tài)控制測量定位的方法和實(shí)際作業(yè)。二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備單頻、雙頻 GPS 接收機(jī)，包括主機(jī)、天線和腳架等。三、實(shí)驗(yàn)原理兩臺(tái)（或以上） GPS 接收機(jī)分別置于兩個(gè)（或以上）固定不變的待定點(diǎn)上， 通過一定時(shí)間的觀測，可以確定出兩個(gè)待定點(diǎn)之間的相對位置。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、各小組在各自測站上做好數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)備工作（安置儀器，量取天線高，開機(jī)）；2

9、、開始搜索天空 GPS 衛(wèi)星信號，直到 GPS 接收機(jī)解算出測站大地坐標(biāo)（ B 、 L、H） , PDOP值小于5 （通過手簿查看）;3、進(jìn)行數(shù)據(jù)采集前的 GPS 接收機(jī)參數(shù)設(shè)置（采樣間隔 5 秒鐘，高度截止角15，最少衛(wèi)星數(shù) 4顆），三個(gè)以上小組的 GPS接收機(jī)參數(shù)設(shè)置要一致；4、數(shù)據(jù)采集條件滿足后，三個(gè)以上小組約定同步采集起、止時(shí)間，數(shù)據(jù)采集開始；5、完成觀測期間的 GPS數(shù)據(jù)記錄工作；6、采集時(shí)間，數(shù)據(jù)采集工作結(jié)束，關(guān)機(jī)，卸下接收機(jī)和基座，裝箱。五、實(shí)驗(yàn)要求1 學(xué)生應(yīng)記錄測站號、儀器號、天線高和觀測時(shí)間等信息；2觀測期間不能進(jìn)行關(guān)機(jī)操作；3觀測時(shí)間內(nèi)不能改變測站號、天線高、采樣率和截止高

10、度角等信息。- 7 -實(shí)驗(yàn)報(bào)告二 GPS靜態(tài)相對定位日期:天氣:成績:批閱人:、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?、?shí)驗(yàn)設(shè)備（環(huán)境）及要求三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（類似指導(dǎo)書）四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（商業(yè)隨機(jī)軟件處理，簡述實(shí)驗(yàn)過程中的學(xué)到知識(shí)與問題）-# -實(shí)驗(yàn)四、GPS-RTK坐標(biāo)測量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握GPS-RTK測量作業(yè)的基本原理；2 掌握基準(zhǔn)站、流動(dòng)站 GPS接收機(jī)安置過程；3 .掌握RTK手簿的使用方法。4 .掌握GPS-RTK坐標(biāo)測量方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備基準(zhǔn)站、流動(dòng)站 GPS接收機(jī)，蓄電池、電臺(tái)及發(fā)射天線、RTK手簿。三、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK ）測量定位的基本原理是，在基準(zhǔn)站上安置一臺(tái)GPS接收機(jī)（基準(zhǔn)

11、站接收機(jī)），對所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)跟蹤觀測，并通過無線電發(fā)射設(shè)備，將觀測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地發(fā)送給流動(dòng)的接收機(jī)（流動(dòng)站接收機(jī)）。流動(dòng)站接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號的同時(shí)，通過無線電接收設(shè)備， 接收基準(zhǔn)站發(fā)送的同步觀測數(shù)據(jù)， 并載波相位為觀測值，按相對定位原理，實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示流動(dòng)站的坐標(biāo)及其精 度。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.建立工作項(xiàng)目手簿點(diǎn)擊開始選擇 TPSurvey程序，執(zhí)行【文件宀新建任務(wù)】，輸入任務(wù)名稱， 選擇【配置 坐標(biāo)系管理】配置中央子午線 （蘭州105度，三度帶）。2 .基準(zhǔn)站設(shè)置點(diǎn)【配置 手簿端口配置】以藍(lán)牙連接接收機(jī)，選擇【測量啟動(dòng)基準(zhǔn)站接收機(jī) 進(jìn)入設(shè)置界面】設(shè)置點(diǎn)名站點(diǎn)、坐標(biāo)，差分鏈路，天

12、線高、截止高度角等。數(shù)據(jù)發(fā)出端口選擇外置電臺(tái)，廣播格式選擇標(biāo)準(zhǔn) CMR，高度角515度，PDOP值為36輸入天線高度（架設(shè)未知點(diǎn)可以不輸入），通道號碼可自設(shè)18（注意要和移動(dòng)站內(nèi)置電臺(tái)選擇通道 18 一致）。點(diǎn)下腳此處按鈕然后輸入點(diǎn)名稱，確定并保存任 務(wù)；點(diǎn)擊下一步直至結(jié)束后，手簿狀態(tài)顯示成功設(shè)置基準(zhǔn)站。3 .流動(dòng)站設(shè)置手簿點(diǎn)擊開始選擇 TPSurvey程序，點(diǎn)【配置手簿端口配置】以藍(lán)牙連接接收機(jī)，選擇【測量啟動(dòng)基準(zhǔn)站接收機(jī)進(jìn)入設(shè)置界面】設(shè)置點(diǎn)名站點(diǎn)、坐標(biāo)，差-9 -分鏈路 ,天線高、截止高度角等。數(shù)據(jù)發(fā)出端口選擇內(nèi)置電臺(tái)，廣播格式選擇標(biāo)準(zhǔn)CMR（ 和基準(zhǔn)站 ）一致，輸入天線高度；當(dāng)看到移動(dòng)站

13、上已經(jīng)有差分信號標(biāo)志和正 常搜星達(dá)到固定時(shí)即可進(jìn)行下一步操作；將移動(dòng)站頻率和電臺(tái)頻率設(shè)置為一致 （ 38400）。4控制點(diǎn)轉(zhuǎn)換（點(diǎn)校正）鍵入 -A、B 兩點(diǎn)（已知點(diǎn)） ，把 A 、B 已知點(diǎn)坐標(biāo)輸進(jìn)去。需輸入 2-3 個(gè)已 知點(diǎn)（兩個(gè)點(diǎn)保證平面精度四參數(shù)轉(zhuǎn)換，三個(gè)點(diǎn)保證三維精度七參數(shù)轉(zhuǎn)換） ； 到一個(gè)已知點(diǎn) A 上，當(dāng)顯示 RTK 固定時(shí)，測量 -測量點(diǎn) A ； 到另一個(gè)已知點(diǎn) B 上，當(dāng)顯示 RTK 固定時(shí)，測量 -測量點(diǎn) B；測量-點(diǎn)校正，點(diǎn)左下角增加，網(wǎng)格點(diǎn)選擇輸入的已知點(diǎn)A、B等，GPS點(diǎn)選擇相對應(yīng)的GPS點(diǎn)A /、B /等等，校正方法選水平和垂直；把所有的已知點(diǎn)加入進(jìn)去后，點(diǎn)計(jì)算，然

14、后點(diǎn)擊確定。5坐標(biāo)測量點(diǎn)擊【測量 測量點(diǎn)】并記錄定位結(jié)果 6關(guān)機(jī)在測量結(jié)束時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉主機(jī)電源（響 6 聲以上），再撤下所有連接電纜。五、實(shí)驗(yàn)要求1觀測時(shí)間內(nèi)不能改變測站號、天線高、采樣率和截止高度角等信息。2每個(gè)同學(xué)應(yīng)獨(dú)立測量 3-5 個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，記錄相應(yīng)點(diǎn)號、坐標(biāo)及其精度，以 便完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。- # -實(shí)驗(yàn)報(bào)告四 GPS-RTK坐標(biāo)測量批閱人:點(diǎn)校正方法及檢驗(yàn)）日期：天氣：成績:一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙蠖?、?shí)驗(yàn)設(shè)備（環(huán)境）及要求三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（類似指導(dǎo)書重點(diǎn)介紹基站架法、移動(dòng)站架法、-11 -四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（掌握點(diǎn)校正的目的，檢查校正的效果，簡述實(shí)驗(yàn)過程中的學(xué)到知識(shí) 與問題）-# -實(shí)驗(yàn)

15、五、GPS-RTK施工放樣一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握GPS-RTK測量作業(yè)的基本原理；2 掌握基準(zhǔn)站、流動(dòng)站 GPS接收機(jī)安置過程；3 .掌握RTK手簿的使用方法；4 .掌握GPS-RTK施工放樣方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備基準(zhǔn)站、流動(dòng)站 GPS接收機(jī)，蓄電池、電臺(tái)及發(fā)射天線、RTK手簿。三、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK ）測量定位的基本原理是，在基準(zhǔn)站上安置一臺(tái)GPS接收機(jī)（基準(zhǔn)站接收機(jī)），對所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)跟蹤觀測，并通過無線電發(fā)射設(shè) 備，將觀測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地發(fā)送給流動(dòng)的接收機(jī)（流動(dòng)站接收機(jī)）。流動(dòng)站接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號的同時(shí)，通過無線電接收設(shè)備， 接收基準(zhǔn)站發(fā)送的同步觀測數(shù)據(jù)， 并載波相位為

16、觀測值，按相對定位原理，實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示流動(dòng)站的坐標(biāo)，根據(jù) 導(dǎo)航圖指示找到放樣點(diǎn)的位置。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.建立工作項(xiàng)目手簿點(diǎn)擊開始選擇 TPSurvey程序，執(zhí)行【文件宀新建任務(wù)】，輸入任務(wù)名稱， 選擇【配置 坐標(biāo)系管理】配置中央子午線 （蘭州105度，三度帶）。2 .基準(zhǔn)站設(shè)置點(diǎn)【配置 手簿端口配置】以藍(lán)牙連接接收機(jī)，選擇【測量啟動(dòng)基準(zhǔn)站接收機(jī) 進(jìn)入設(shè)置界面】設(shè)置點(diǎn)名站點(diǎn)、坐標(biāo)，差分鏈路，天線高、截止高度角等。數(shù)據(jù)發(fā)出端口選擇外置電臺(tái)，廣播格式選擇標(biāo)準(zhǔn) CMR，高度角515度，PDOP值為36輸入天線高度（架設(shè)未知點(diǎn)可以不輸入），通道號碼可自設(shè)18（注意要和移動(dòng)站內(nèi)置電臺(tái)選擇通道 18 一致）

17、。點(diǎn)下腳此處按鈕然后輸入點(diǎn)名稱，確定并保存任 務(wù)；點(diǎn)擊下一步直至結(jié)束后，手簿狀態(tài)顯示成功設(shè)置基準(zhǔn)站。3 .流動(dòng)站設(shè)置手簿點(diǎn)擊開始選擇 TPSurvey程序，點(diǎn)【配置手簿端口配置】以藍(lán)牙連接接收機(jī)，選擇【測量啟動(dòng)基準(zhǔn)站接收機(jī)進(jìn)入設(shè)置界面】設(shè)置點(diǎn)名站點(diǎn)、坐標(biāo)，差-13 -分鏈路 ,天線高、截止高度角等。數(shù)據(jù)發(fā)出端口選擇內(nèi)置電臺(tái)，廣播格式選擇標(biāo)準(zhǔn) CMR（ 和基準(zhǔn)站 ）一致，輸入天線高度；當(dāng)看到移動(dòng)站上已經(jīng)有差分信號標(biāo)志和正 常搜星達(dá)到固定時(shí)即可進(jìn)行下一步操作；將移動(dòng)站頻率和電臺(tái)頻率設(shè)置為一致 （ 38400）。4控制點(diǎn)轉(zhuǎn)換（點(diǎn)校正）鍵入 -A、B 兩點(diǎn)（已知點(diǎn)） ，把 A 、B 已知點(diǎn)坐標(biāo)輸進(jìn)去。

18、需輸入 2-3 個(gè)已 知點(diǎn)（兩個(gè)點(diǎn)保證平面精度四參數(shù)轉(zhuǎn)換，三個(gè)點(diǎn)保證三維精度七參數(shù)轉(zhuǎn)換） ； 到一個(gè)已知點(diǎn) A 上，當(dāng)顯示 RTK 固定時(shí)，測量 -測量點(diǎn) A ； 到另一個(gè)已知點(diǎn) B 上，當(dāng)顯示 RTK 固定時(shí)，測量 -測量點(diǎn) B；測量-點(diǎn)校正，點(diǎn)左下角增加，網(wǎng)格點(diǎn)選擇輸入的已知點(diǎn)A、B等，GPS點(diǎn)選擇相對應(yīng)的GPS點(diǎn)A /、B /等等，校正方法選水平和垂直；把所有的已知點(diǎn)加入進(jìn)去后，點(diǎn)計(jì)算，然后點(diǎn)擊確定。5施工放樣 點(diǎn)擊【測量 測量點(diǎn)】并記錄定位結(jié)果 放樣道路直線、圓曲線、緩和曲線。6關(guān)機(jī) 在測量結(jié)束時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉主機(jī)電源（響 6 聲以上），再撤下所有連接電纜。五、實(shí)驗(yàn)要求（ 1）觀測時(shí)間內(nèi)不能改變測站號、天線高、采樣率和截止高度角等信息。（2）每個(gè)同學(xué)應(yīng)