羅盤和GPS使用

1、 羅盤使用說明摘要羅盤儀在ZXBWA-3E工程中可以測量天線方位、天線俯仰角等，本章介紹DQY-1地質(zhì)羅盤儀的使用方法。A.1 羅盤結(jié)構(gòu)簡介羅盤結(jié)構(gòu)如圖B.11所示。1.長照準(zhǔn)器；2.刻度盤；3.磁針；4.長水準(zhǔn)器；5.小照準(zhǔn)器；6.上蓋；7.反光鏡；8.合頁；9.磁針制動機(jī)構(gòu)；10.圓水準(zhǔn)器；11.指示盤；12.方向盤；13.外殼圖A.11 羅盤結(jié)構(gòu)A.2 測定天線方位角（當(dāng)天線在視線上方時(shí)的測量方法）因?yàn)榱_盤磁針會受到天線磁場干擾，所以，一般選擇在天線下方測定天線方位。如果天線在樓頂安裝，可以選擇在地面或較低樓層測量。如圖B.21所示，右手握緊儀器，上蓋背面向著觀察者，手臂緊貼身體，以減少

2、抖動；左手調(diào)整長照準(zhǔn)器和反光鏡，轉(zhuǎn)動身體，使目標(biāo)、長照準(zhǔn)尖的像同時(shí)印入反光鏡，并為鏡線所平分，保持圓水泡居中，則讀磁針北極所指示的度數(shù)，即為該目標(biāo)所處的方向。虛線指示視線觀察方向圖A.21 測定天線方位角（天線在視線上方）A.3 測量天線俯仰角天線俯仰角的測量需要在天線近距離測量。如圖B.31所示，把上蓋板到極限位置，用儀器緊貼天線表面，然后調(diào)長水泡居中，此時(shí)指示器的讀數(shù)，即為天線的俯仰角。圖A.31 測量天線俯仰角GPS使用說明摘要GPS可以測量站點(diǎn)的經(jīng)緯度、水平高度等，本章介紹GPS在工程中的應(yīng)用和使用方法。A.4 GPS工作原理GPS（Global Positioning System）

3、全球定位系統(tǒng)，通過衛(wèi)星系統(tǒng)測量其與地面某點(diǎn)的距離進(jìn)行精確定位。該系統(tǒng)由空間部分，地面控制部分和用戶接收機(jī)三部分組成。如圖C.11所示。圖A.41 GPS工作原理（1）空間部分：由至少24顆衛(wèi)星組成，其中21顆主用，3顆備用。這些衛(wèi)星運(yùn)行在距離地面高度1，200英里的高軌道上。這樣的高度能保證地面上的接收機(jī)在任何時(shí)候都能夠接收到至少4顆衛(wèi)星信號。每顆衛(wèi)星發(fā)射指定的L1,L2等頻段的無線信號。民用GPS接收機(jī)只能監(jiān)聽L1頻點(diǎn)（UHF頻段：1575.42MHz）。這種信號發(fā)射功率一般在2050W,能穿過云層，玻璃和塑料薄膜但無法穿透大多數(shù)的建筑物實(shí)體和山體。L1頻點(diǎn)包含兩種“偽隨機(jī)”信號，由P碼和C

4、/A碼組成，每個(gè)衛(wèi)星發(fā)送特定信號以便讓GPS接收機(jī)識別這些信號。編碼信號的主要作用是計(jì)算從衛(wèi)星到地面GPS接收機(jī)的行進(jìn)時(shí)間從而計(jì)算出衛(wèi)星到接收機(jī)的距離?？刂撇糠郑焊櫺l(wèi)星，提供軌道參數(shù)和時(shí)鐘信息。A.5 用戶部分：主要指接收機(jī)。GPS是如何工作的GPS接收機(jī)所要知道的就是衛(wèi)星在哪里，離我有多遠(yuǎn)？GPS接收機(jī)從衛(wèi)星上提取兩種編碼信號。一種是包含有衛(wèi)星的近似位置信息，不間斷的發(fā)送給接收機(jī)，使接收機(jī)知道衛(wèi)星所處軌道，衛(wèi)星大致的方位；還有一種是包含精確定位衛(wèi)星軌道，高度，位置，速度等數(shù)據(jù)的信號，一般46小時(shí)更新一次。接收機(jī)為了知道衛(wèi)星距離自己有多遠(yuǎn)，需要知道從衛(wèi)星傳送過來的信號所用的時(shí)間。當(dāng)衛(wèi)星產(chǎn)生一

5、個(gè)偽隨機(jī)碼同時(shí)，GPS接收機(jī)也產(chǎn)生一個(gè)盡量和其匹配的偽隨機(jī)碼，接收機(jī)然后比較這兩種編碼的延時(shí)就知道了從衛(wèi)星傳送過來的信號所需要的時(shí)間。由于GPS接收機(jī)無法保持其時(shí)鐘精確度，故需要對時(shí)鐘進(jìn)行校正。而消除時(shí)鐘誤差至少要跟蹤到四顆衛(wèi)星才能完成。如圖C.11所示：三顆衛(wèi)星對某一點(diǎn)定位時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)球面相交成一條直線，也就是說，三顆衛(wèi)星只能定位到2維（經(jīng)度和緯度），再增加一顆衛(wèi)星，就能定位到3維了（經(jīng)度，緯度，高度）。圖A.51 GPS工作原理（2）A.6 GPS 12XL操作說明A.6.1 鍵區(qū)用法&數(shù)據(jù)輸入開機(jī)關(guān)機(jī),調(diào)節(jié)屏幕背景燈翻頁鍵定位鍵，將當(dāng)前位置做標(biāo)記導(dǎo)航鍵，用于駛向目標(biāo)位置輸入鍵，確

6、定輸入的數(shù)據(jù)退出鍵，返回前一頁或恢復(fù)以前的數(shù)據(jù)值 移動光標(biāo)進(jìn)行菜單選擇A.6.2 初始使用按開機(jī)，開機(jī)后會出現(xiàn)歡迎界面，然后按鍵可以順序切換到如圖C.11所示頁面。圖A.61 GPS開機(jī)初始頁面圖A.61顯示的是衛(wèi)星的相對位置和其信號強(qiáng)度，用兩個(gè)圓圈和正中間一個(gè)點(diǎn)來顯示衛(wèi)星相對水平面的位置，內(nèi)圓表示是高于水平面45度，中間的點(diǎn)表示衛(wèi)星在頭頂正上方，頁面下方的條形柱表示衛(wèi)星信號強(qiáng)度。注：圖中3D NAV表示目前是3D導(dǎo)航狀態(tài)，剛開機(jī)時(shí)接收機(jī)處于衛(wèi)星捕捉狀態(tài)，當(dāng)搜索到3顆衛(wèi)星時(shí)，進(jìn)入2D導(dǎo)航狀態(tài)，搜索到4顆衛(wèi)星時(shí)便進(jìn)入3D導(dǎo)航，EPE 15 FT表示精度為15英尺。圖C.12顯示的是目前你所在的位

7、置，朝向和速度。頁面最上面是方向刻度表表示你的行進(jìn)軌跡方向（TRACK）和速度（SPEED），中部是航程（TRIP）和高度（ALT）,接下來是緯度和經(jīng)度，最下面是時(shí)間。圖C.13是地圖頁面，“鉆石”圖標(biāo)（TRAIL）代表你當(dāng)前的位置。當(dāng)你移動時(shí)，會看到一條細(xì)的行進(jìn)軌跡顯示在地圖上，以前編輯和標(biāo)記的沿線?？奎c(diǎn)也顯示在地圖上。最下角顯示的是目前的行進(jìn)方向和速度。注意，方向都是以正北為0度，順時(shí)針計(jì)算。圖C.14是導(dǎo)航頁面，頁面最上面告訴去往目的地方向和和距離，頁面中間是一個(gè)羅盤和箭頭，最下面是行進(jìn)方向（TRK），地面速度（SPD）和估計(jì)到達(dá)目的地的時(shí)間（ETE）。這里目的地顯示是標(biāo)記為“HOME”

8、的一個(gè)位置。圖A.62 正確定位后的頁面圖A.63 地圖頁面圖A.64 導(dǎo)航頁面A.7 如何標(biāo)記一個(gè)位置標(biāo)記當(dāng)前位置：按鍵，顯示如圖C.11定標(biāo)頁面，對航點(diǎn)(Waypoint)起名稱（這里為“HOME“），按輸入保存。當(dāng)你到達(dá)另外一個(gè)位置點(diǎn)時(shí)，用同樣的方法進(jìn)行標(biāo)記。圖A.71 航點(diǎn)標(biāo)記頁面A.8 利用GPS計(jì)算兩點(diǎn)之間的距離有兩種方法：1按照圖A.71，標(biāo)記好每個(gè)點(diǎn)的位置后，按翻頁鍵進(jìn)入功能設(shè)定（MENU）頁面（圖C.11）。（注意GPS 12 XL不同軟件版本的頁面會有所不同），移動選擇“DIST AND SUN”，然后按進(jìn)入圖C.12。圖A.81 功能設(shè)定頁面圖A.82 距離顯示頁面圖A.

9、82中，移動光標(biāo)到“FROM”，輸入你以前所標(biāo)記的位置，比如“HOME”，同樣在“TO”輸入另外一個(gè)點(diǎn)。這時(shí)光標(biāo)會移動到將要到達(dá)的日期（按照默認(rèn)就行），按確認(rèn)。此刻屏幕上會顯示出兩點(diǎn)之間的距離（DST 87.8 mile）。2選擇參考點(diǎn)方式（比如可以把某一中心基站作為參考點(diǎn)，計(jì)算其他點(diǎn)相對于該基站的方位和距離）。在圖A.81“功能設(shè)定（MENU）”菜單中按選擇“航點(diǎn)（WAYPOINT）”，按鍵確認(rèn)后進(jìn)入“航點(diǎn)（WAYPOINT）”設(shè)置子菜單如圖C.13。圖A.83 航點(diǎn)設(shè)置子界面移動光標(biāo)，選擇所標(biāo)記的航點(diǎn)，或者也可以對航點(diǎn)進(jìn)行“改名（RENAME），更新（NEW），刪除（DELETE）和完成（

10、DONE）”操作，按鍵確認(rèn)航點(diǎn)后便得到某點(diǎn)相對于參考點(diǎn)的方位和距離。A.9 如何換算單位在圖A.81“功能設(shè)定（MENU）”菜單中選擇“導(dǎo)航（NAVIGATION）”，進(jìn)入“導(dǎo)航設(shè)定（NAV SETUP）”子菜單，如圖C.11。圖A.91 導(dǎo)航設(shè)定子菜單可以改變：經(jīng)緯度單位（POSITION FRMT），默認(rèn)是度分格式，也可以選擇度分秒格式；可以改變坐標(biāo)體系（MAP DATUM），默認(rèn)是WGS 84；航線偏差（CDI SCALE）；單位（UNITS）：距離、速度等導(dǎo)航參數(shù)的單位，有公制，海制，英制三種；方向（HEADING）設(shè)置：對正北的定義，有自動，用戶自定義等模式。A.10 GPS在BWA工程中的應(yīng)用A.10.1 確定終端站/基站和基站間的距離BWA工程中常常需要知道終端站是否在基站有效覆蓋范圍內(nèi)，我們可以把中心基站作為參考點(diǎn)，利用GPS測得各終端站與中心基站之間的距離。另外在BWA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)要求提供各個(gè)基站之間的距離和相對方位，通過在GPS上輸入兩個(gè)基站的經(jīng)緯度，便得到兩者之間的距離和方位。A.10.2 計(jì)算天線掛高在基站的地面上得到GPS上顯示的一個(gè)海拔高度值，然后手持GPS到樓頂天線處得到一個(gè)高度值，兩者相減即得到天線掛高。A.10.3 計(jì)算終端天線的俯仰角度通過GPS得到終端站和基站之間的距離以及基站天線掛高、終端天線掛高，然后利用簡單的幾何關(guān)系計(jì)算出終