GPS测量报告.docx

GPS测量与数据处理

目录

一、实习要求,实习目的
二、实习地点
三、 实验器材
四、实验原理：
五、 实习过程
5.1 参考要求
5.2 移动站要求
六、 实验总结
6.1 实习中遇到的问题能分析
6.2误差分析及减小误差的方法
七、实验注意事项
八、实验心得
九、碎部点数据
十、成果图

一.实习要求,实习目的：
实验要求
按照测量工程专业的教学计划，在《GPS测量原理及应用》课堂教学之中，应该结合所学的内容，围绕GPS原理，针对L1 和L2 接收机的性能，进行动态测量和静态测量实习，学生在教师的指导下，划分小组，独立完成实习的全部内容。其目的如下：
1、进一步巩固、加深《GPS 测量原理及应用》课堂所学的理论知识，在实践中训练学生分析问题，解决问题和组织测绘的能力；
2、熟练掌握GPS 仪器的使用和操作方法，提高外业数据采集和内业后处理的能力，培养学生具备测量工程师应有的初步素质；
3、掌握GPS 观测从外业选点，到观测，再到后处理的以及结果分析的全过程。

（一）实验准备
1、认真阅读教科书以及课堂实验的有关章节，了解本次实验的内容、要求和方法步骤；
2、实验前，要求每位同学就是眼内容、方法步骤以及观测要求、内业处理方法等写出预习报告，尽量写的简洁明了，思路清楚；
3、按照规定时间借用仪器设备，检查仪器设备是否齐全、完好并办理借用手续。
（二）实验规则
1、开始实验以前，必须完成实验前准备工作的全部要求，写好预习报告，经指导老师审定合格后，方允许实验；
2、在指定地点按照要求进行操作；
3、必须按照规定方法操作仪器，按照规定方法进行数据采集；
4、测量记录本必须记录仪器高以及观测过程中记录观测的变化，比如卫星失琐等；
5、要本着实事求是的态度进行实验，不得弄虚作假，否则，已经发现，取消实验成绩；
6、不得迟到，早退.若发现哪位同学中途退出实验，本实验项目以零分计；
7、实验结束后，按照规定归还仪器，注意数据及时导出，防止丢失，为后处理软件作好数据准备，同时实验时运用所测的数据进行内业处理（基线解算、网平差）；
8、注意保护仪器，严禁对仪器造成损伤。
（三）实验报告 实验报告是实验工作的全面总结，是测量工程师必需的基本功训练，要求同学们认真完成。实验报告要求文理通顺、字迹工整、图表清晰整洁、内容齐全、数据处理规范正确。要求每位同学独立按时完成。实验报告内容包括：

技术依据

1、仪器使用过程中，每次必须把仪器装入仪器箱内放稳锁好，然后专人背着或者提着，并且时刻注意不受碰撞；
2、在取出仪器前，首先检查三脚架是否安稳放好，由箱中取出仪器或将其安于三脚架上时，应当一手握住基座。一手拿住GPS天线；
3、安仪器于三脚架上时，应当立即用中心螺旋将光学对中器固定，并且用光学对中器固定GPS
天线；
4在测量以前要测出仪器高，也就是从地面点到天线中心的高度，并且记录或者输入到控制器中；
5、进行静态观测时要同时开机，同时关机；
6、进行静态观测、动态测量时，要避免周围遮挡物的影响和电台的调制；
7、外业观测前，要设计好网形；
8、内业解算时，要排除失锁卫星的信躁比变化等。

了解GPS控制测量作业的全过程，掌握GPS静态和动态测量数据处理的基本知识，巩固课堂学习的理论知识，将理论与实践有机结合，提高理论水平与外业操作能力。
1、熟练掌握GPS外业测量过程中的数据采集操作；
2、了解并掌握GPS外业测量数据的处理过程；
3、掌握软件处理GPS外业测量数据的基本流程；
4、熟悉GPS基线解算方法与技巧；
5、掌握GPS网平差方法；
6、熟悉数据处理软件操作和一些数据格式处理投影变换等技巧。
二、实习地点：
北方工业大学小广场
三、 实验器材：
各组配备GPS 接收机一台套和其它配件（具体型号随实习内容而定）。主要包括主机、天线、电缆、脚架、电池、充电器、背包和仪器箱等。
测量的接收机；动态测量的接收机为南方S86
数据处理及编辑：南方CASS
接收机：南方S86
四、实验原理：
GPS定位的原理是GPS卫星发射的测距信号和导航电文,导航电文中含有卫星位置的信息,用户用GPS接收机在某一时刻接收三颗或

三颗以上的GPS卫星,测出测站点(GPS天线中心)到卫星的距离并解算出该时刻卫星的空间位置根据距离,并解算出卫星的空间位置,根据距离交会法求测站点坐标.其基本思想为:在基准站上安置一台GPS接收机,对所有可见卫星进行连续观测并将其观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站,用户站在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收机设备接收基准站传输的观测数据,实时计算测站点的三维坐标。
五、 实习过程：
参考要求：
参考站的点位选择必须严格。因为参考站接收机每次卫星信号失锁将会影响网络内所有流动站的正常工作。
1．周围应视野开阔，截止高度角应超过15度,周围无信号反射物（大面积水域、大型建筑物等），以减少多路径干扰。并要尽量避开交通要道、过往行人的干扰。
2．参考站应尽量设置于相对制高点上，以方便播发差分改正信号。
3．参考站要远离微波塔、通信塔等大型电磁发射源200米外，要远离高压输电线路、通讯线路50米外。
４．RTK作业期间，参考站不允许移动或关机又重新启动，若重启动后必须重新校正。
根据以上要求在校园里选择合适的已知点,将天线架设是该点做为基准站,连上电缆,注意正负极要正确(红正黑负),确认无误后,方可开机.打开主机和电台，主机开始自动初始化和搜索卫星，当卫星
数和卫星质量达到要求后（大约１分钟），主机上的ＤＬ指示灯开始５秒钟快闪２次，同时电台上的ＲＸ指示灯开始每秒钟闪１次。这表明基准站差分信号开始发射，整个基准站部分开始正常工作。
5.2 移动站要求
１．将移动站主机接在碳纤对中杆上，并将接收天线接在主机顶部，同时将手簿夹在对中杆的适合位置。
２．打开主机，主机开始自动初始化和搜索卫星，当达到一定的条件后，主机上的ＤＬ指示灯开始１秒钟闪１次（必须在基准站正常发射差分信号的前提下），表明已经收到基准站差分信号。
３．打开手簿，启动工程之星软件。工程之星快捷方式一般在手簿的桌面上，如手簿冷启动后则桌面上的快捷方式消失，这时必须在Ｆlashdisk中启动原文件（我的电脑→Ｆlashdisk→ＳＥＴＵＰ→ERTKPro2.0.exe）。
４．启动软件后，软件一般会自动通过蓝牙和主机连通。如果没连通则首先需要进行设置蓝牙（工具→连接仪器→选中“输入端口：７”→点击“连接”）。
５．软件在和主机连通后，软件首先会让移动站主机自动去匹配基准站发射时使用的通道。如果自动搜频成功，则软件主界面左上角会有信号在闪动。如果自动搜频不成功，则需要进行电台设置（工具→电台设置→在“切换通道号”后选择与基准站电台相同的通道→点击“切换”）。

６．在确保蓝牙连通和收到差分信号后，开始新建工程（工程→新建工程），
六、 实验总结：
6.1 实习中遇到的问题能分析
在测量过程中突然收不到卫星信号,这种情况可能是流动站或基准站的电源没电或接收机的连线出现问题.在测量过程中突然显示单点定位可能是接收到的卫星数量不够而无法解算.在观测过程中手薄上的解算值始终不能固定,可能是流动站的选点有问题,周围可能有高压输电线,高大建筑物或在面积水域.
6.2误差分析及减小误差的方法：
1．卫星星历误差，卫星星历误差实际上就是卫星位置的确定误差，其大小取决于卫星跟踪的数量及空间分布，观测值数量及精度．
２．接收机钟误差，减弱方法是的把每一个观测时刻接收机差当作一个独立未知参数在数据处理中与观测站的位置参数一并求解．
３．卫星信号传播误差，包括电离层和对流层时廷误差．
４．多路径误差，多路径误差是指卫星信号通过不同的路径传输到接收机天线．多路径效应不反与反射系数有关，也与反射物离测站的距离及卫星的信号方向有关，由于无法建立准确的误差改正模型，只能恰当的选择地点测量，避开信号反射物．
５．仪器没有完全对中，没有绝对整平．

七、实验注意事项：
1、严格按要老师的要求和实验要求操作。
2、站点周围15度角上空不要有高达建筑物的遮挡。
3、静态观测过程中，即使发现长水准管不居中或者仪器不严格对中了，也不要重新调仪器，观测时不要重新开机，开机关机听从调配。
4、仪器旁必须要有人看守。
5、实验中及时采集数据，实验完成后及时整理仪器。
6、保存好实验数据，以备内业数据处理用到。
八、实验心得：
总的来说，ＲＴＫ测量除了要有足够的卫星数和卫星具有良好的几何分布外，还要求基准站与流动站的数据通讯必须良好．在本次实习中,受益匪浅通过这次实习使自己在课堂上学的模糊的理论知识得到了清晰的理解，同时也感到自己所学的理论知道的严重不足，在实习过程中又加强了理论知识的强化使自己对这门学科又有了新的理解．我觉得这门学科应该是在实践中学习理论，但实践前的理论学习也是必不可少的．