GPS靜態(tài)定位和動態(tài)定位

1、GPS數(shù)據(jù)采集與處理實習報告實驗一：靜態(tài)GPS觀測實驗目的：1. 熟悉GPS靜態(tài)相對定位原理、Sounth、Trimble、ashtech三種GPS接收機的使用。2. 掌握GPS網(wǎng)的網(wǎng)形設計并獨立設計出校園GPS控制網(wǎng)的布網(wǎng)方案。3. 熟悉GPS靜態(tài)測量的步驟。4. 學會ashtech后處理軟件的簡單使用。實習器材：南方靈銳S86 GPS接收機4臺，南方腳架4個。靜態(tài)相對定位原理： GPS靜態(tài)相對定位也稱為差分GPS，采用載波相對定位觀測量以及相位觀測量的線性組合技術，削弱各類定位誤差。作業(yè)時用兩臺GPS接收機安置在基線的兩端，同步觀測同4顆以上GPS衛(wèi)星，以確定基線端點在WGS-84坐標系下

2、的相對位置。GPS相對定位是通過測量GPS衛(wèi)星到達接收機天線相位中心的時間，測定站星間的偽距。方法和步驟先將4臺南方4臺GPS接收機調為靜態(tài)模式，設置衛(wèi)星高度角為15和采樣間隔為15S。1 GPS靜態(tài)相對定位的布網(wǎng)方案本次實習采用位于校園外三個已知點2803（工業(yè)街藥店）、2804（良緣）、2801（解放廣場）和校內的七個GPS點：G003、G006、G013、G012、G009、G008、G004 。布網(wǎng)如圖： 實習時分四組同步觀測相同的衛(wèi)星，采用邊連接的方式，第一時段：2803(第一組)2804（第三組）G008（第四組）G012（第二組），第二時段：G008（第四組）G012（第二組）G

3、013(第一組)G009(第三組)，第三時段：G013(第一組)G009(第三組)G003(第二組)2800(第四組)，第四時段：G003(第二組)G009(第三組)G004（第四組）G006（第一組）,第五時段：G006（第一組）G009（第三組）G008（第四組）-2804（第二組）。第五時段為補測時段，以消除外圍的豁口。觀測時由組長組織施測，由班長統(tǒng)一調配。2.外業(yè)觀測1）.在校園的GPS點上架設腳架，安置接收機，嚴格對中整平，記錄GPS接收機型號，天線的型號，量取儀器高，記錄在外業(yè)觀測手簿上。等候班長通知開機。2）.開機，在觀測手簿上記錄開機時間。每一個時段觀測45分鐘左右。觀測過程中

4、不要碰接收機和腳架，觀測者離接收機一定的距離，而且不使用干擾衛(wèi)星信號的通訊設備，比如手機等。3）.關機，記錄關機時間，再次量取天線高，和開機前量取的天線高比較，兩次誤差3mm，記錄在手簿上，若兩次量取的天線高3mm，求其平均值，作為最后天線高，若兩次天線高誤差超限，查明原因，記錄在手簿上。3.數(shù)據(jù)處理1）安裝Ashtech solution軟件。2）將接收機與電腦通過電纜連接起來，將數(shù)據(jù)導入到電腦中。3）打開Ashtech solution 2.5，選擇“Creat a new proect”新建工程，設置工程名后，選擇“Coordinate System”，先創(chuàng)建阜新地方獨立坐標系，在Sys

5、tem中選擇local Grid，在local Grid中輸入“fuxin80”，點擊后面的點號，進入后在Name中再次輸入fuxin80，base Grid選擇NEW，再點擊Base Grid后的點號，進入后在System中輸入fuxin80，在zone中選擇NEW，再點擊zone后的點號，進入后在Name中輸入fuxin80，Geodatic中選擇NEW，進入，Name中輸入fuxin80，Eillpsoid中選擇NEW，進入，Name中輸入fuxin80，Semi-Major Axis中輸入6378140，在Inverse Flattening中輸入298.257，之后點擊OK，在Zon

6、e Definition Dialog對話框中設置中央子午線經(jīng)度為1213000.00E放大比例中輸入1，懂坐標假值輸入500000m，一直選OK，完成阜新地方坐標系的新建。4）完成工程新建后，選擇“Add raw data from disk”，添加數(shù)據(jù)，每次添加時將同一時段的數(shù)據(jù)一起添加，將數(shù)據(jù)導入到軟件中。5）打開map view，在workbook中改變GPS點號、天線高和天線型號，再將Epochs值小的數(shù)據(jù)刪除。6）選擇“Run”“Processing”“All”，map view窗口可以看見GPS點按照觀測時段連成網(wǎng)。去除浮點解的記錄。選擇“Run”“Adjustment”進行無約

7、束平差，在查看x、y、z的精度情況，在輸入控制點2802坐標，進行約束平差，再輸入2804點坐標，進行約束平差。7）點擊Report選擇Site Position生成報告。報告內容見下頁。注意事項 1.靜態(tài)測量時要滿足相應規(guī)范的要求。2.網(wǎng)形布設時應注意外圍不能有豁口，至少留一個通視方向。3.靜態(tài)觀測過程中，即使發(fā)現(xiàn)長水準管不居中或者儀器不嚴格對中了，也不要重新調儀器，觀測時不要重新開機，開機關機聽從調配。4.觀測時，接收機周圍不使用干擾衛(wèi)星信號的通訊設備，以減弱誤差，接收機周圍應當視野開闊，削弱多路徑誤差。5.每日觀測結束后，應及時將數(shù)據(jù)轉存至計算機硬件上，應該備份一份確保觀測數(shù)據(jù)不應人為疏

8、忽丟失。6.數(shù)據(jù)處理時，一定要改天線類型、天線高，去除浮點解的記錄。Site PositionsknHorizontal Coordinate System: fuxin80 Date:12/27/09Height System: Ellips. Ht. Projectfile: kn.sprDesired Horizontal Accuracy: 0.020m + 1ppmDesired Vertical Accuracy: 0.040m + 2ppmConfidence Level: 95% Err.Linear Units of Measure: Meters_ Site95% Fix

9、PositionID Site DescriptorPosition ErrorStatus Status 1 G721East. 513031.888 0.011 Adjusted Nrth. 4653944.564 0.014 Elev. 175.275 0.017 2 G121East. 513054.126 0.008 Adjusted Nrth. 4654243.088 0.009 Elev. 175.671 0.013 3 2804 East. 513873.869 0.000 Fixed Adjusted Nrth. 4654276.105 0.000 Fixed Elev. 1

10、43.102 0.000 Fixed 4 G612East. 513154.737 0.009 Adjusted Nrth. 4653940.897 0.010 Elev. 170.324 0.013 5 G111East. 512925.605 0.010 Adjusted Nrth. 4654147.388 0.011 Elev. 181.078 0.015 6 G443East. 513447.343 0.002 Processed Nrth. 4653821.907 0.004 Elev. 156.874 0.006 7 G821East. 513106.686 0.009 Adjus

11、ted Nrth. 4654042.582 0.012 Elev. 172.415 0.015 8 G912East. 513159.518 0.008 Adjusted Nrth. 4654102.116 0.009 Elev. 170.348 0.012 9 2802East. 513417.200 0.000 Fixed Adjusted Nrth. 4654497.701 0.000 Fixed Elev. 161.111 0.000 Fixed10 G521East. 513339.860 0.002 Processed Nrth. 4653870.189 0.004 Elev. 1

12、55.974 0.00411 I211East. 513005.405 0.010 Adjusted Nrth. 4654045.704 0.010 Elev. 177.349 0.01412 G604East. 513155.500 0.002 Processed Nrth. 4653940.881 0.004 Elev. 156.246 0.00613 G301East. 513234.587 0.000 Processed Nrth. 4653753.181 0.000 Elev. 156.558 0.000實驗二：動態(tài)GPS觀測實驗目的1. 掌握RTK的測量原理和作業(yè)流程2. 學會RT

13、K手簿的使用實驗儀器 南方靈銳S86 GPS雙頻接收機。RTK原理 在兩臺靜態(tài)型測量儀器間加上一套無線電數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)(也稱數(shù)據(jù)鏈)，將相對獨立的GPS信號接收系統(tǒng)連成一個有機整體。由流動站和基準站組成?；鶞收景呀邮盏降乃行l(wèi)星信息(包括偽距和載波相位觀測值)和基準站的一些信息(如基準站的坐標、天線高等)都通過通訊系統(tǒng)傳送到流動站。流動站本身在接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)的同時，也接收基準站傳送的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，在流動站完成初始化后，并將基準站的載波觀測信號與本身接收到的載波觀測信號進行差分處理（基線），同時輸入相應的坐標，轉換參數(shù)和投影參數(shù)，即可實時求得實用的未知坐標。方法和步驟1.基準站和移動站設置1）.基準站的

14、設置。在已知點上架設腳架，固定基座，嚴格對中整平后安放基準站接收機，測量儀器高。開機，將接收機調整為基準站模式，設置差分格式為RTCM3、電臺頻道為3。觀察DX和TX指示燈，TX燈閃表示基準站向外發(fā)送數(shù)據(jù)，DX燈閃表示基準站接收衛(wèi)星信號。2）.移動站的設置1.將移動站主機連接在碳纖對中桿上，將接收天線接在主機上，調節(jié)GPS接收機至移動站模式。2.打開主機，主機開始自動初始化和搜索衛(wèi)星，當達到一定的條件后，主機上的RX指示燈開始1秒鐘閃1次，表明已經(jīng)收到基準站差分信號。3.打開手簿，啟動工程之星軟件。4. 設置文件保存路徑，新建工程和文件。工程新建工程（橢球系名稱、投影參數(shù)設置、七參數(shù)設置），工

15、程選擇工程，工程新建文件，工程選擇文件；5.連接儀器，搜索到移動站對應的接收機號，通過藍牙將移動站和手簿連接在一起。設置連接儀器掃描（選擇主機）連接；6.電臺設置：工具電臺設置在“切換通道號”后選擇3點擊“切換”；7.設置移動站參數(shù)：設置差分格式：RTCM3，設置天線高； 2.校正基準站架在已知點時，啟動“工程之星”，選擇“基準站架設在已知點”，點擊“下一步”，輸入基準站架設點的已知坐標及天線高，并且選擇天線高形式（斜高），輸入完后即可點擊“校正”。，檢查無誤后“確定”校正完畢。3.目標點測量當以上步驟設置完畢后，可以按鍵盤上的A鍵進行目標點測量，然后按Enter鍵保存。測量已有的點時，使碳素

16、對中桿的水中氣泡對中，將手簿上測得的坐標高程與原有的坐標高程比較。注意事項1.在RTK測量時，要按照測量規(guī)范，流動站和基準站盡量在5公里范圍之內。2.基準站應架設在視野開闊，視場15以內沒有障礙物的已知點上，若在丘陵山區(qū)，基準站盡量架設在高處，使得基準站發(fā)射的信號能被流動站接收到。若已知點難以滿足作為基準站的需要，可以將基準站架設在位置點上，校正時選擇“基準站架設在未知點”，找三個已知點進行校正。3.確?；鶞收竞土鲃诱镜牟罘指袷胶碗娕_頻道是相同的。4.在校園內進行RTK測量時，基準站和流動站間的距離很短，測量目標點的時候要注意隨時查看是否是固定解，誤差是否足夠小，滿足精度要求，只保留固定解的記錄。實習總結通過一周的實習，對GPS靜態(tài)測量和動態(tài)測量有了深刻