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1、/66661甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波第七章 GPS数字测图 本章提要本章提要 7.17.1 GPSGPS概述概述7.2 7.2 GPSGPS静态控制测量静态控制测量 7.3 7.3 GPSGPSRTKRTK动态碎部测量动态碎部测量 /66662甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波本章提要本章提要 主要讲述GPS定位系统的组成、GPS定位原理、GPS控制网的技术设计和外业观测、GPS数据处理、GPSRTK动态数据采集等内容。重点与难点返回本章首页/66663甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波7.1 GPS7.1 GPS概述概述一
2、、概述 全球定位系统（Global Positioning SystemGPS）是一种定时和测距的空间交会定点的导航系统，可以向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。/66664甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波1 1 系统组成系统组成 GPS系统包括三大部分：地面控制部分；空间部分；用户分。/66665甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波地面控制部分：地面控制部分：主控站、监控站和注入站。/66666甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波 主控站：位于美国科罗拉多（Colorado）的法尔孔（Falcon）空军基地
3、。根据各监控站对 GPS 的观测数据，计算出卫星的星历和卫星时钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；对卫星进行控制，向卫星发布指令；当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作；主控站还具有监控站的功能。监控站：主控站、夏威夷（Hawaii）、阿松森群岛 （Ascencion）、迭哥伽西亚（Diego Garcia）、和卡瓦加兰 （Kwajalein）。接收卫星信号，监测卫星的工作状态。注入站：阿松森群岛（Ascencion）、迭哥伽西亚（Diego Garcia）、和卡瓦加兰（Kwajalein）。其作用和功能是：注入站的作用是将主控站计算的卫星星历和卫星时钟的
4、改正参数等注入到卫星中去。/66667甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波空间部分 卫星分布组成：由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座。/66668甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波 卫星分布情况 24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55度，各个轨道平面之间夹角为60度，即轨道的升交点赤经各相差60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角相差90度。每颗卫星的正常运行周期为11h58min，若考虑地球自转等因素，将提前4min进入下一周期。GPS卫星信号 载波：L波段双频L1 1575.42MHz，L2 1227.60MHz 卫星识
5、别：码分多址（CDMA）测距码：C/A码（民用），P码（美国军方及特殊授户）导航数据：卫星轨道坐标、卫星钟差方程式参数、电离 层延迟修正 /66669甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波用户部分 组成：GPS接收机、气象仪器、计算机、钢尺等仪器设成。GPS接收机：天线单元，信号处理部分，记录装置和源。天线单元：由天线和前置放大器组成，灵敏度高，抗干扰性强。GPS天线分为单极天线、微带天线、锥型天线等。信号处理部分：是GPS接收机的核心部分，进行滤波和信号处理，由跟踪环路重建载波，解码得到导航电文，获得伪距定位结果。记录装置:主要有接收机的内存硬盘或记录卡（CF卡）。电源:分为
6、外接和内接电池（12V），机内还有一锂电池。/666610甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波PTK系统导航型接收机大地型接收机 GPS接收机的基本类型：大地型、导航型和授时型三种。大地型接收机按接收载波信号的差异分为单频（L1）型和双频（L1，L2）型。/666611甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波2 GPS2 GPS系统的特点系统的特点GPS测量与经典测量方法的对比测量与经典测量方法的对比1：不需要相互通视观测作业不受天气条件的影响网的质量与点位的分布情况无关能达到大地测量所需要的精度水平白天和夜间均可作业经济效益显著GPS测量与经典测量方法的对比测
7、量与经典测量方法的对比2：lGPS测量效率比传统方法有极大的提高l无论作大面积控制和局部测量都是理想的仪器 l价格上具有更强的市场竞争能力l任何条件下都有充分把握提供足够的精度/666612甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波3 3 我国我国GPSGPS测量的常用坐标系测量的常用坐标系p WGS-84 WGS-84坐标是GPS所采用的坐标系统，GPS发布的星历参数都是基于此坐标系的。WGS-84的椭球参数：a=6378137m 1/f=298.257223563p 1954北京坐标系北京坐标系 1954北京坐标系是目前我国使用比较广泛的大地测量坐标系，参考椭球是克拉索夫斯基椭
8、球。其高程是以1956年黄海平均海水面为基准。克拉索夫斯基椭球参数：a=6378245m 1/f=298.3p 1980西安坐标系西安坐标系 1980西安坐标系是我国新建的大地测量坐标系，参考椭球是IUGG1975椭球，其高程是以1956年黄海平均海水面为基准。IUGG1975椭球参数：a=6378140m 1/f=298.257/666613甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波（1）概述利用距离交会的原理确定接收机的三维位置及钟差二、GPS定位原理/666614甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波（2）GPS定位的分类按定位方式绝对/单点定位相对定位（差分
9、定位）/666615甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波单点定位解可以理解为一个后方交会问题卫星充当轨道上运动的控制点，观测值为测站至卫星的伪距（由时延值推算得到）由于接收机时钟与卫星钟存在同步误差所以要同步观测4颗卫星，解算四个未知参数：纬度 ,经度 ,高程 h,钟差 t/666616甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波相对定位至少两台接收机实时或事后处理数据可用伪距或 载波相位观测值差分定位未知站参考站/666617甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波静态相对定位模式静态相对定位模式/666618甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院
10、 刘宗波刘宗波（1）方法：）方法：先建立一个基准站，并在其上安置接收机连续先建立一个基准站，并在其上安置接收机连续观测可见卫星，另一台接收机在第观测可见卫星，另一台接收机在第1 1点静止观测数分钟点静止观测数分钟后，在其他点依次观测数秒。最后将观测数据输入计算后，在其他点依次观测数秒。最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各点坐标。动态相对定位的作业范围机，经软件解算得各点坐标。动态相对定位的作业范围一般不能超过一般不能超过15km15km。（2）用途：）用途：适用于精度要求不高的碎部测量等。适用于精度要求不高的碎部测量等。（3）精度：）精度：可达到（可达到（10mm+1ppm）流动站流动站动
11、态相对定位模式动态相对定位模式基准站基准站/666619甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波RTK(real-time kinematic)工作原理及方法工作原理及方法 与动态相对定位方法相比，定位模式相同，仅要在基准站和流与动态相对定位方法相比，定位模式相同，仅要在基准站和流动站间增加一套数据链，实现各点坐标的实时计算、实时输出。动站间增加一套数据链，实现各点坐标的实时计算、实时输出。/666620甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波（3）RTK用途：适用于精度要求不高的施工放样及碎部测量。（4）作业范围：目前一般为10km左右。（5）精度：可达到（10m
12、m+1ppm）/666621甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波三、三、GPSGPS控制网的设计控制网的设计 项目来源 项目的来源、性质。即项目由何单位、部门下达、发包，属于何种性质的项目等。测区概况 测区的地理位置、气候、人文、经济发展状况、交通条件、通讯条件等。工程概况 工程的目的、作用、要求、GPS网等级（精度）、完成时间、有无特殊要求等在进行技术设计、实际作业和数据处理中所必须要了解的信息。技术依据 工程所依据的测量规范、工程规范、行业标准及相关的技术要求等。1 完整的技术设计内容/666622甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波现有测绘成果 测区内
13、及与测区相关地区的现有测绘成果的情况。施测方案 测量采用的仪器设备的种类、采取的布网方法等。作业要求 选点埋石要求、外业观测时的具体操作规程、技术要求等，包括仪器参数的设置（如采样率、截止高度角等）、对中精度、整平精度、天线高的量测方法及精度要求等。观测质量控制 外业观测的质量要求，包括质量控制方法及各项限差要求等。如数据删除率、RMS值、RATIO值、同步环闭合差、异步环闭合差、相邻点相对中误差、点位中误差等。/666623甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波数据处理方案 详细的数据处理方案，包括基线解算和网平差处理所采用的软件和处理方法等内容。对于基线解算的数据处理方案，
14、应包含如下内容：基线解算软件、参与解算的观测值、解算时所使用的卫星星历类型等。对于网平差的数据处理方案，应包含如下内容：网平差处理软件、网平差类型、网平差时的坐标系、基准及投影、起算数据的选取等。提交成果要求 规定提交成果的类型及形式；若国家技术质量监督总局或行业发布新的技术设计规定，应据之编写。/666624甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波2 GPS基线向量网的等级（1）等级：根据我国1992年所颁布的全球定位系统测量规范，GPS基线向量网被分成了A、B、C、D、E五个等级。（2）等级GPS网的精度指标：以网中相邻点之间的距离误差来表示，其具体形式为：其中，：网中相邻点
15、间的距离中误差(mm)；：固定误差(mm)；：比例误差(ppm)；：相邻点间的距离(km)。22)(DbaabD/666625甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波测量等级(mm)(ppm)相邻点距离(km)A50.1100-2000B8115-250C1055-40D10102-15E10201-10abA级网：一般为区域或国家框架网、区域动力学网；B级网：为国家大地控制网或地方框架网；C级网：为地方控制网和工程控制网；D级网：为工程控制网；E级网：为测图网。等级GPS网的精度指标/666626甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波根据根据GPS测量的不同用途
16、，测量的不同用途，GPS网的独立观测边均应构成一定的几网的独立观测边均应构成一定的几何图形，基本形式有：何图形，基本形式有：（1）三角形网）三角形网优点：优点：图形几何结构强，具有较多的检核条件，平差后网中相邻点间基线向量的精度比较均匀。缺点：缺点：观测工作量大。一般只有在网的精度和可靠性要求比较高时，才单独采用这种图形。3 GPS网的布网形式/666627甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波（2）环形网）环形网优点：优点：观测工作量较小，且具有较好的自检性和可靠性。缺点：缺点：非直接观测基线边(或间接边)精度较直接观测边低，相邻点间的基线精度分布不均匀。是大地测量和精密工程
17、测量中普遍采用的图形，通常采用上述两种图形的混合图形。（3）星形网）星形网优点：优点：观测中只需要两台GPS接收机，作业简单。缺点：缺点：几何图形简单，检验和发现粗差能力差。广泛用于工程测量、边界测量、地籍测量和碎部测量等。/666628甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波4 GPS网的设计准则为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10 15 高度角以上不能有成片的障碍物。为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对
18、电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便的地方。测站应选择在易于保存的地方。（1）选点原则/666629甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波（2）GPS网设计的一般原则：应通过独立观测边构成闭合图形，以增加检核条件，提高网的可靠性。应尽量与原有地面控制网相重合，重合点一般不少于3个，且分布均匀。应考虑与水准点相重合，或在网中布设一定密度的水准联测点。点应设在视野开阔和容易到达的地方，联测方向。可在网点附近布设一通视良好的方位点，以建立联测方向。/666630甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波
19、刘宗波增加观测期数（增加独立基线数）。保证一定的重复设站次数。保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连，这样可以使得测站具有较高的可靠性。在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条。提高GPS网可靠性的方法/666631甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波为保证GPS网中各相邻点具有较高的相对精度，对网中距离较近的点一定要进行同步观测，以获得它们间的直接观测基线。为提高整个GPS网的精度，可以在全面网之上布设框架网，以框架网作为整个GPS网的骨架。在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条。在布设GPS网时，引入高精度激光测距边，作为观测值与GPS观测值（基线向量）一
20、同进行联合平差，或将它们作为起算边长。若要采用高程拟合的方法，测定网中各点的正常高/正高，则需在布网时，选定一定数量的水准点，水准点的数量应尽可能的多，且应在网中均匀分布，还要保证有部分点分布在网中的四周，将整个网包含在其中。为提高GPS网的尺度精度，可采用如下方法：增设长时间、多时段的基线向量。提高GPS网精度的方法返回本章首页/666632甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波 7.2 GPS7.2 GPS静态控制测量静态控制测量 1 GPS外业观测的作业方式（1）点连式 观测作业方式 在观测作业时，相邻的同步图形间只通过一个公共点相连。特点 作业效率高，图形扩展迅速；它的
21、缺点是图形强度低，如果连接点发生问题，将影响到后面的同步图形。1 2 /666633甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波（2）边连式 观测作业方式 在观测作业时，相邻的同步图形间有一条边（即两个公共点）相连。特点 具有较好的图形强度和较高的作业效率。1 2 /666634甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波（3）网连式观测作业方式 在作业时，相邻的同步图形间有3个（含3个）以上的公共点相连。特点 所测设的GPS网具有很强的图形强度，但网连式观测作业方式的作业效率很低。/666635甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波（4）混连式观测作业方式
22、 在实际的GPS作业中，一般并不是单独采用上面所介绍的某一种观测作业模式，而是根据具体情况，有选择地灵活采用这几种方式作业。特点 实际作业中最常用的作业方式，它实际上是点连式、边连式和网连式的一个结合体。/666636甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波2 外业GPS调度与观测记录（1）调度计划 为保证GPS外业观测作业的顺利进行，保障精度，提高效率，在进行GPS外业观测之前，就编制好调度计划。GPS卫星可见性预报图表 在GPS可见性预报图表中可以了解卫星的分布状况。预报图表：可见的卫星星号，卫星高度角，方位角及空间位置精度因子PDOP和几何精度因子GDOP等。/666637
23、甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波 星历预报图预报星历分析图 /666638甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波（2）外业调度 对需测GPS点分布的情况，交通路线等因素加以综合考虑，顾及星历预报，制定合理的外业调度计划。（3）观测作业各测站的观测员应按计划规定的时间作业，确保同步观测。确保接收机存储器（目前常用CF卡）有足够存储空间。开始观测后，正确输入高度角，天线高及天线高量取方式。观测过程中应注意查看测站信息、接收到的卫星数量、卫星号、各通道信噪比、相位测量残差、实时定位的结果及其变化和存储介质记录等情况。一般来讲，主要注意DOP值的变化，如DOP值偏
24、高（GDOP一般不应高于6），应及时与其他测站观测员取得联系，适当延长观测时间。/666639甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波同一观测时段中，接收机不得关闭或重启；将每测段信息如实记录在GPS测量手簿上。进行长距离高等级GPS测量时，要将气象元素，空气湿度等如实记录，每隔一小时或两小时记录一次。附：附：GPSGPS外业观测记录手簿外业观测记录手簿GPS测量记录手簿（1）AA、A与B级测量手簿记录格式/666640甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波/666641甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波时间（UTC）跟踪卫星号（PRN）及信噪
25、比纬度 经度 大地高mPDOP注：气象元素各栏内应记录气象仪器读数和相对应的修正值测站跟踪作业记录/666642甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波C、D、E级测量手簿记录格式/666643甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波快速静态定位参考站测量手簿记录格式/666644甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波快速静态定位流动站测量手簿记录格式返回本章首页/666645甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波3 南方灵锐S82静态观测(一一)功能切换功能切换第一步：开机时设置主机工作模式第一步：开机时设置主机工作模式 P+F长按
26、开机,等六个灯都同时闪烁，按F键切换工作模式，遵循以下原则：STA STA：移动站，：移动站，BTBT：基准站，：基准站，BATBAT：静态：静态 设定好工作模式后，按P键确认。第二步：设置通讯方式第二步：设置通讯方式 设置好工作模式后，等数秒钟后电源灯正常后,长按F键等STA和DL灯闪烁放开F键（或听到第二声响后放手即可），按F键选择基站与移动站的通讯方式。遵循以下原则：DLDL：内置电台，：内置电台，SATSAT：GPRS/CDMAGPRS/CDMA，PWAPWA：外接模块：外接模块 设定好通讯方式后，按P键确认。确定状态确定状态当GPS主机进入工作状态后，按一下p键即可查看工作状态，指示
27、灯状态遵循设置时的原则。/666646甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波(二二)S82指示灯说明（指示灯说明（界面操作视频界面操作视频）1.基准站工作时基准站工作时STA状态灯 1秒1次DL数据链灯 每5 秒快闪2 次卫星/蓝牙灯 红灯卫星灯 每隔30 秒开始连续闪烁n 次(n代表卫星颗数)绿色蓝牙灯 不亮电源灯 红灯常亮2.移动站工作时移动站工作时STA状态灯 1秒1次DL数据链灯 每1秒闪1次卫星/蓝牙灯 红灯卫星灯 每隔30 秒开始连续闪烁n 次(n代表卫星颗数)绿色蓝牙灯 手薄连接通亮电源灯 红灯常亮 3.静态作业时静态作业时STA状态灯 隔N秒闪1次(N代表采样间
28、隔)DL数据链灯 常亮卫星/蓝牙灯 红灯卫星灯 每隔30 秒开始连续闪烁n 次(n代表卫星颗数)绿色蓝牙灯 不亮电源灯 红灯常亮/666647甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波（三）观测步骤（三）观测步骤 1.全面规划设计全面规划设计 对工程进行仔细的全面规划设计 考虑作业过程中应设点的数量以及所需的精度 考虑联测已有的控制点 考虑将结果转换成地方坐标 考虑最佳的观测路线和计算路线 对于高精度的测量，应将路线布设得尽可能的短 使用临时参考站 考虑独立检核的需要:在不同的观测时段中在一个点上设站两次 闭合环 在点间观测独立基线 考虑使用两个参考站 在良好的观测窗口下观测 考虑
29、可在夜间观测较长的路线/666648甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波（三）观测步骤（三）观测步骤2.架设仪器、记录、观测架设仪器、记录、观测在 15 截止高度角以上不存在障碍物障碍物应不遮挡信号周围没有反射面，不致引起多路径效应附近不应该有强辐射源可靠的电源供应足够的内存容量正确的配置参数(观测类型、记录速率)检查天线高和偏差在良好的窗口下观测卫星几何强度因子 GDOP8使用准动态指示器作为指南填写外业手簿经验提示经验提示认真检查基座的整平和对中设施是否完好正确地整平和对中检查高度读数和天线偏差高程出错将影响整个测量结果!用无线电通讯设备保持参考站和流动站之间的联系为了取
30、得最高的精度指标，应考虑传感器的定向/666649甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波（三）观测步骤（三）观测步骤（操作视频录像操作视频录像）3.3.数据传输输和计算数据传输输和计算数据下载：使用工具-南方接收机数据下载数据处理数据处理：1 1）新建项目新建项目文件-新建(输入项目名称、施工单位、负责人、坐标系、控制网等级)说明：中央子午线软件自动识别数据，选择坐标系时注意“度带”。2 2）数据输入数据输入 A、导入GPS观测数据 数据输入-增加观测数据文件 B、输入已知点坐标 数据输入-坐标数据录入3 3）基线解算基线解算 A、解算设置 基线解算-静态基线处理设置（设定天线
31、截止角、历元间隔,一般设定与仪器上的一致）B、解算 基线解算-全部解算说明：基线红色：解算合格；灰色：解算不合格。/666650甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波不合格基线的处理：a.点击左侧“观测数据文件”，找到不合格基线的数据，双击打开，将信号不好的屏蔽后再解算。b.点击基线列表，查看基线解算残差，将残差偏大的卫星进行屏蔽后再解算此基线。c.可双击当前基线调节天线截止角和历元间隔，再点击解算,方差比大于3即为合格。d.当操作以上两步都不合格，要么删除禁用此不合格基线，或重测。4 4）数据平差数据平差a 平差设置 平差处理-平差参数设置说明：如果使用的是假定坐标或自定义坐
32、标时，请去掉坐标匹配检查；当有较多的已知点时请选择拟合高程时需要的已知点数量及拟合方式。b 自动处理c 三维平差d 二维平差e 高程拟合f 网平差计算5 5）平差成果精度判断平差成果精度判断 请根据行业GPS技术规范判断。6 6）成果输出成果输出a 平差报告预览 可根据需求预览或打印处理报告b 网平差成果 可将结果输出到CASS软件读取 /666651甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波4 中海达V8静态观测功能键操作说明功能键操作说明:1.双击 F(间隔0.2S,小于1S),进入“工作方式”设置，有“基站”、“移动站”、“静态”三种工作模式选择。2.长按F大于3秒进入“数据
33、链设置”，有“UHF”、“GSM”、“外挂”三种数据链模式选择。3.按一次 F键,进入“UHF电台频道”设置。有09、AF共16个频道可选。4.轻按关机按钮，语音提示当前工作模式、数据链方式和电台频道，同时电源灯指示电池电量。/666652甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波指示灯操作说明指示灯操作说明:1.电源灯(红色):“常亮”：正常电压：内电池7.2V,外电11V “慢闪”：欠压:内电池7.2V，外电11V“快闪”：指示电量：每分钟快闪 14 下 指示电量2.卫星灯(绿色)：“慢闪”：搜星或卫星失锁 “常亮”：卫星锁定3.状态灯（红绿双色灯）:绿灯：（信号灯）内置UHF
34、移动站时指示电台信号强度外挂UHF基准站时常灭内置GSM时指示登陆（慢闪），连接上（常亮）静态时发生错误（快闪）其他状态常灭红灯:（数据灯）数据链收发数据指示（移动站只提示接收，基站只提示发射）静态采集指示开关机指示说明：开关机指示说明：开机按电源键1S所有指示灯亮开机音乐，上次关机前的工作模式和数据链方式的语音提示关机长按电源键3S所有指示灯灭关机音乐/666653甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波V8静态测量作业步骤：静态测量作业步骤：1.在控制点架设仪器，对点器严格对中、整平。2.量取仪器高三次，各次间差值不超过3mm，取中数。仪器高应由控制点标石中心量至仪器上盖（白
35、色）与下盖（深灰绿色）结合处。V8主机天线半径0.099米，相位中心高0.04米。量取仪器高量取仪器高部位部位3.记录点名、仪器号、仪器高，开始观测时间。4.开机，设置主机为静态测量模式。卫星灯闪烁表示正在搜索卫星。卫星灯由闪烁转入长亮状态表示已锁定卫星。状态灯每隔数秒采集，间隔默认是5秒（用户可通过V8静态管理软件或是手簿软件设定）闪一下，表示采集了一个历元。静态测量模式下接收灯不亮。5.测量完成后关机，记录关机时间。6.下载、处理数据。量取仪器高部位/666654甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波数据处理的简单流程：数据处理的简单流程：1.运行“HD2003数据处理软件
36、包”，新建项目，设置控制网等级和坐标系统。2.导入数据，修改每个观测文件的天线高、天线类型和天线高测量方法。3.处理全部基线。对于方差比（Ratio）小于3和误差大的基线，观察其基线残差图，删除不好的卫星或部分观测数据。或在“静态基线处理设置”中设置采样间隔和高度截止角，重新处理此基线。4.搜索重复基线、基线闭合差、闭合环。如超限可对误差较大的基线改变设置或以删星或删部分观测数据的方法重新处理。如果仍然超限，可选择删除基线。重新搜索重复基线、基线闭合差、闭合环，直至闭合差符合限差。5.网图检查，设置平差参数。6.输入已知点坐标和高程，进行网平差。7.在处理报告菜单打开“平差文本报告”，打印测量
37、成果。返回本章首页/666655甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波7.3 GPS7.3 GPSRTKRTK动态碎部测量动态碎部测量 常规常规GPS的测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进的测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分(Real-time kinematic)方法，是方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放应用的重大里程碑，它的
38、出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。业效率。RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(伪距观测伪距观测值，相位观测值值，相位观测值)及已知数据传输给流动站接收机。及已知数据传输给流动站接收机。/666656甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波一、南方灵锐一、南方灵锐S82 RTK动态碎部测量动态碎部测量由两部分组成：基准站部分和移动站部分。其操作步骤是先启动基准站，后进行移动站操做。基准站部分基准站部分架好脚架于已知点上，对中整平（如架
39、在未知点上，则大致整平即可）。接好电源线和发射天线电缆。注意电源的正负极正确（红正黑负）。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（大约分钟），主机上的指示灯开始秒钟快闪次，同时电台上的TX指示灯开始每秒钟闪次。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。注意：为了让主机能搜索到多数量卫星和高质量卫星，基准站一般应选在周围视野开阔，避免在截止高度角15度以内有大型建筑物；为了让基准站差分信号能传播的更远，基准站一般应选在地势较高的位置。/666657甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波移动站部分移动站部分文字说明文字说明、操作视
40、频操作视频灵锐灵锐RTKRTK简易操作按键流程简易操作按键流程方法方法1 1操作：工程操作：工程新建工程新建工程输入作业名称，选择输入作业名称，选择“向导向导”，点击，点击okok选择选择“北京北京5454椭球椭球”，点击，点击“下一步下一步”输入中央子午线输入中央子午线点击点击“确定确定”点击点击“设置设置”选择选择“其他设置其他设置”中的中的“移动站天线高移动站天线高”输入天线高，并输入天线高，并选择直接显示实际高程选择直接显示实际高程去至少两个已知点测量去至少两个已知点测量8484等坐标（每个点可以多测等坐标（每个点可以多测几次，比较一下选择最好的点）几次，比较一下选择最好的点）点击点击
41、“设置设置”，选择控制点坐标库，选择控制点坐标库，点点击击“增加增加”输入已知点坐标，点击输入已知点坐标，点击“ok”ok”选择选择“从坐标管理库选点从坐标管理库选点”选择选择“导入导入”选择扩展名为选择扩展名为RTK(RTK(例：例：905.RTK)905.RTK)选择与刚才输入的已选择与刚才输入的已知点坐标对应的知点坐标对应的8484坐标坐标在弹出的对话框中点击在弹出的对话框中点击“ok”ok”增加第二个已知增加第二个已知点（重复增加第一个已知点的操作）点（重复增加第一个已知点的操作）增加若干点完毕后，点击增加若干点完毕后，点击“保存保存”为参数文件起一个名字为参数文件起一个名字点击点击“
42、确定确定”点击点击“ok”ok”点击点击“应用应用”点击点击“设置设置”选择选择“测量参数测量参数”，“四参数设置四参数设置”察看比例尺是否接近察看比例尺是否接近于于1 1（最好小数点后有（最好小数点后有5 5个个9 9或者或者5 5个个0 0）开始测量或放样工作开始测量或放样工作方法方法2.2.工程工程新建工程新建工程输入作业名称，选择输入作业名称，选择“套用套用”，点击，点击okok选择被选择被套用的工程设置文件（例：套用的工程设置文件（例：905.ini905.ini）点击点击“确定确定”点击点击“工具工具”，“校正向导校正向导”选择选择“基准站架在未知点基准站架在未知点”，下一步，下一
43、步输入当前已知点坐标输入当前已知点坐标及天线高，点击及天线高，点击“校正校正”检合然后开始作业。检合然后开始作业。/666658甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波灵锐灵锐RTK操作注意事项操作注意事项具体求参数时对已知点的要求比较多，有以下几个方面：1.控制点的数量应足够。一般来讲，平面控制应至少三个，高程控制应根据地形地貌条件，数量要求会更多（比如6个或以上）以确保拟合精度要求。2.控制点的控制范围和分布的合理性。控制范围应以能够覆盖整个工区为原则，一般情况下，相邻控制点之间的距离在3km-5km，所谓分布的合理性主要是指控制点分布的均匀性，当然控制点是越多越好。3.已知
44、点少时，点位决定精度。如果只有两个点情况下，两已知点距离不应太近，一般情况下作用范围不应超过两点距离的1.5倍；另外两已知点也不应在象限方向上，即不应在东西或南北方向，应存在一定的偏角。4.控制点精度应统一。用于求参数的控制点应是经过统一平差的点。5.在没有已知点的情况下一般采用假定坐标，那么这种情况只需假定一个已知点校正即可，任意选坐标系统，注意输入中央子午线时要输入测区范围的平均经度，这样不会产生太大的投影变形，与常规测量仪器方便联测。此种情况一般不应采取全站仪定向方法，因为全站仪定向存有偏差，必须求出四参数才行，而且这种参数一般精度不高。所以，在进行GPS测量时，假定坐标只能取一个。/6
45、66659甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波 以下三点是正常工作的前提，如果测量中间出现问题，要根据状况来判断原因。比如工程之星下方显示无数据，那就表示手簿与流动站没有联接，热启动手簿重新联接即可；通道号没显示或显示与参考站不一致的通道号，用电台设置切换到需要的通道即可。在真正测量时，工程之星提示的状态一定要达到固定解，而且蓝牙不应离流动站太远，正常情况是显示的坐标更新率应1秒1次。1.架设S82参考站时，一定要注意电瓶的正负极，先联接电瓶端，检查无误后再联接主机和电台。2.参考站状态指示。主机上面的指示灯，一般只需看前两个，RTK模式正常工作应为：STA灯1秒间隔闪烁表示
46、，DL灯5秒间隔连续闪烁两次；电台指示灯正常应为：通道正常显示，TX灯1秒间隔闪烁。3.流动站状态指示。主机上面的指示灯，RTK模式正常工作应为：STA灯1秒间隔闪烁表示，DL灯1秒间隔闪烁；手簿正常工作状态：工程之星常规界面，下方显示点位信息，有点号、坐标、精度及卫星状况，左上角有电台通道（与参考站一致）及信号强度指示条。/666660甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波二、中海达二、中海达V8 RTK动态碎部测量（动态碎部测量（详尽操作视频详尽操作视频）架设基准站架设基准站 对中、整平基座，连接好GPS各连接线。基准站架设点必须满足以下要求：（1）高度角在15度以上开阔，
47、无大型遮挡物；（2）无电磁波干扰（200米内没有微波站、雷达站、手机信号站等，50米内无高压线）；（3）位置比较高，基准站到移动站之间最好无大型遮挡物，否则差分传播距离迅速缩短。手簿与GPS主机的连接（蓝牙无线连接）注意事项：1.先开GPS主机，再进行手簿连接 2.手簿连接前，要将端口设置为“COM1”3.手簿与GPS主机距离最好在10m内 4.手簿与GPS主机间无太大的障碍物 0/666661甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波1）打开手簿电源键进入开机界面，选择右上角【start】开始菜单，选择【HD-power】进入测量界面。2）手薄与主机连接。打开GPS主机电源，设置
48、好GPS主机工作模式，在手簿上选择【设置】【连接】（如果连接不上选择【设置】【选项】【串口设置】，将端口改为com1，在连接）。当手簿与GPS主机连接正常时，将弹出一“已经与接收机建立连接！”的提示 3）设置项目文件。选择【文件】【新建项目】在弹出新“建工程属性”界面中依次完成“【1】项目名称”、“【2】坐标系统”、“【3】投影参数”（只要输入中央子午线经度即可，如果不知道可以通过【查看】【导航信息】）这三项后，选择【创建】完成项目属性设置。4）设置基准站坐标。选择【设置】【基准站坐标】，选择【添加A】输入点名，格式为“GPSBLH”，输入“天线高”，选择【当前C】自动采集五次取平均值作为单点
49、定位的基准站坐标，在弹出“当前点已修改，是否保存”时选择【是】，在弹出“已经设置了基准站”后选择【OK】，电台收发灯和基站主机信号灯开始闪烁且手簿左下角解类型为“固定坐标”没有任何提示就说明基准站设置好了。5）断开手簿与主机的连接。选择【设置】【断开】。/666662甘肃建筑职业技术学院甘肃建筑职业技术学院 刘宗波刘宗波手簿程序的操作流程手簿程序的操作流程(转换参数配合高程拟合法转换参数配合高程拟合法)不管基站架设在未知点上还是已知点上，坐标系统也不管是国家坐标还是地方施工坐标，此方法都适用。若只需平面坐标，则无需作高程拟合。一）碎部点采集 1.设置好移动站。打开移动站主机电源，设置好模式后，
50、手簿和移动站连接好。连接方法和基站相同。在手簿左下角坐标显示区的坐标解类型必须为固定解（窄带），右下角的数据链最好为1，而且一直稳定保持不变，说明移动台工作及工作环境都很好，要是显示无差分就要从移动站的工作模式、电台频道、差分电文格式检查这几项去检查 2.碎部点测量。在需要采集坐标的地方整平对中杆，用触笔选择手簿左下角坐标显示区（解类型必须为固定解（窄带）或者按手簿的【SP】键会采集当前点坐标，在“设置记录点属性”对话框内输入点名、天线高后按回车键即可保存当前坐标。有时需要采集多次时可以打开【设置】【平滑采集】。在“启用”前打“”，然后在输入需要采集的次数即可。/666663甘肃建筑职业技术学