邰成龍GPS實(shí)習(xí)總結(jié)
GPS實(shí)習(xí)總結(jié)
為時(shí)兩周的GPS實(shí)習(xí)結(jié)束了。這是我第一次接觸GPS,雖然有很多不明白的地方,但通過(guò)學(xué)習(xí)都掌握了,所以,我對(duì)這次實(shí)習(xí)感覺(jué)收獲頗多。
GPS測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)在于相對(duì)于常規(guī)測(cè)量來(lái)說(shuō)其特點(diǎn)明顯,測(cè)站之間無(wú)需通視,這樣就使得選點(diǎn)更加靈活方便,但測(cè)站上空要求開(kāi)闊,以使衛(wèi)星信號(hào)不受干擾。不受天氣因素影響,這樣就使得全天候作業(yè)成為可能。
GPS測(cè)量靈活方便,能大大節(jié)省人力物力,減少野外的工作量,減少一些不必要的過(guò)渡點(diǎn),GPS由于接收衛(wèi)星信號(hào),在直接受到衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí),還可能收到經(jīng)過(guò)衛(wèi)星天線周?chē)孛嫖锓瓷涞男l(wèi)星信號(hào)。多種信號(hào)疊加就會(huì)引起測(cè)量參考點(diǎn)的位置變化,GPS測(cè)量還存在衛(wèi)星傳播信號(hào)誤差,電離層折射誤差,對(duì)流層折射誤差,人為誤差等等。
GPS采集到的各點(diǎn)高程為大地高程,其精度非常低,而在圖上量算高程時(shí),比較麻煩,要進(jìn)行計(jì)算,容易出錯(cuò),也有一定的誤差。在地形圖上量算時(shí),由于地形圖上等高線的密度,高程標(biāo)注及明暗程度等使得量算困難。
根據(jù)表現(xiàn)形式的不同,通常將誤差分為偶然誤差和系統(tǒng)誤差。在測(cè)量時(shí),都存在儀器誤差,而且GPS受外界環(huán)境的影響,是使得測(cè)定結(jié)果有一定的誤差。
通過(guò)多次測(cè)定取平均值可以消弱偶然誤差的影響,但不能完全消除偶然誤差。系統(tǒng)誤差通過(guò)正常的操作可以消除。
通過(guò)這次實(shí)習(xí),讓我深刻明白了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性,實(shí)習(xí)的目的,就是要將這些理論與實(shí)際工程聯(lián)系起來(lái)。此次實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)到了GPS測(cè)量的實(shí)際操作能力,更有面對(duì)困難的忍耐力;但更重要的事學(xué)到了小組之間的團(tuán)結(jié),默契。而且也鍛煉了自己的測(cè)繪能力。為了能盡快的完成任務(wù),我們小組分工進(jìn)行測(cè)量,一次實(shí)習(xí)要完整的做完,單單靠一個(gè)人的力量是不可能的,只有小組的合作和團(tuán)結(jié)才能快速而高效的完成實(shí)習(xí),而這些,就是在測(cè)量之外所收獲的。小組成員的合作很重要,小組的氣氛很大程度會(huì)影響實(shí)習(xí)的進(jìn)度。我們?cè)跍y(cè)量的過(guò)程中克服困難,沒(méi)有感到辛苦,反而能從中體會(huì)到很大樂(lè)趣。
測(cè)量是一項(xiàng)精確地工作,各項(xiàng)都要達(dá)到一定的精度。測(cè)量應(yīng)遵循“從整體到局部,先控制后碎部,,由高級(jí)到低級(jí),步步檢核”,這樣可以防止誤差的積累,及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。
就整個(gè)實(shí)習(xí)過(guò)程來(lái)說(shuō),實(shí)習(xí)的每個(gè)步驟并不是那么難,只要我們親手做過(guò),就不難掌握,同時(shí)鞏固擴(kuò)大和加深我們從課堂上所學(xué)習(xí)的理論知識(shí),獲得測(cè)量工作的初步經(jīng)驗(yàn)和熟練掌握GPS儀器的操作的基本技能,培養(yǎng)我們的工作能力,做到理論與實(shí)踐相統(tǒng)一,提高分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,使所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步加深,鞏固。
工程測(cè)量0901班邰成龍201*年12月31號(hào)
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靜態(tài)基線處理
基線處理軟件的優(yōu)劣不但影響著GPS相對(duì)靜態(tài)測(cè)量的精度,而且也影響著相對(duì)靜態(tài)測(cè)量可靠性、所需觀測(cè)時(shí)間等。對(duì)于一個(gè)商業(yè)用途的基線處理軟件而言,不但要求能準(zhǔn)確、可靠地處理出基線向量,而且要求軟件對(duì)用戶友好、易于使用。
HDS201*數(shù)據(jù)處理軟件很好地實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的基線處理理論與簡(jiǎn)易的軟件使用的有機(jī)統(tǒng)一。對(duì)于正常的觀測(cè)數(shù)據(jù),通常不需人工干預(yù),就能很快得到準(zhǔn)確的結(jié)果。而對(duì)于觀測(cè)質(zhì)量比較差的數(shù)據(jù),用戶也可以根據(jù)各種基線處理的輸出信息,進(jìn)行人工干預(yù),使基線的處理結(jié)果符合工程的要求。
基線處理
執(zhí)行“基線處理”菜單下的“處理全部基線”,程序開(kāi)始依次逐條處理全部基線并出現(xiàn)信息框,如下圖(圖10-7)所示:
在對(duì)話框中分別列出了各條解算基線的名稱(chēng)、基線解算的進(jìn)度、以及各條基線解算的信息。
基線解算是以多線程方式在后臺(tái)運(yùn)行的。在運(yùn)行過(guò)程中,在計(jì)算區(qū)中點(diǎn)擊右鍵,彈出菜單中可選擇“停止”,從而停止基線的解算。
圖10-7基線處理過(guò)程
基線解算完后,將在計(jì)算窗口得到基線解的結(jié)果。如下圖(10-8)所示:
圖10-8基線處理警告
會(huì)有警告信息,雙擊警告信息就可以在列表中顯示是對(duì)應(yīng)基線。
圖10-9基線解結(jié)果
在計(jì)算區(qū)中點(diǎn)擊信息標(biāo)簽,就可以查看到基線的詳細(xì)解算情況。
基線解的處理結(jié)果還可以通過(guò)點(diǎn)擊“處理報(bào)告“中的“靜態(tài)基線“生成基線報(bào)告。如圖
圖10-10基線處理報(bào)告
靜態(tài)基線
1靜態(tài)基線
點(diǎn)擊管理區(qū)的基線,選擇任何一條基線,則列表窗口將跳到基線向量列表。如下圖所示:
圖9-24基線向量窗口
基線向量列表窗口列出了基線的名稱(chēng)、基線解算時(shí)采用的觀測(cè)數(shù)據(jù)、基線采用的解、自由網(wǎng)平差后的改正數(shù)及平差值。
2靜態(tài)基線的組成
任意兩個(gè)靜態(tài)觀測(cè)文件,只要它們具有相同的觀測(cè)時(shí)段,那么,它們就能構(gòu)成一條靜態(tài)基線。如下圖9-25所示:
圖9-25基線的產(chǎn)生
三個(gè)靜態(tài)觀測(cè)文件(1、2、3)之間根據(jù)它們的觀測(cè)時(shí)間關(guān)系構(gòu)成了兩條基線(A、B)。在HDS201*數(shù)據(jù)處理軟件中,靜態(tài)基線名是由起算測(cè)站名和推算測(cè)站名以及推算測(cè)站的時(shí)段名構(gòu)成。即:
起算測(cè)站名→推算測(cè)站名●推算文件的時(shí)段如:Q0072053和Q0362051構(gòu)成了基線Q007→Q036●2051。靜態(tài)基線在一個(gè)項(xiàng)目中可以重名。
3靜態(tài)基線的彈出式菜單
靜態(tài)基線的彈出式菜單如下圖所示:
圖9-26基線彈出菜單
通過(guò)彈出式菜單,可以進(jìn)行單獨(dú)處理基線、基線處理設(shè)置、瀏覽基線詳解、刪除(基線)、交換起始點(diǎn)和終止點(diǎn)、查看基線屬性等。
4靜態(tài)基線的屬性
靜態(tài)基線的標(biāo)簽對(duì)話框如下圖所示:
圖9-27基線屬性
在基線屬性頁(yè)“一般”列出了基線的起點(diǎn)文件、終點(diǎn)文件、起點(diǎn)名、終點(diǎn)名、時(shí)段、以及選用的基線解。
基線解屬性頁(yè)列出了基線的各種解。
圖9-28是否參與平差
當(dāng)基線解算不合格、且又不想將其刪除時(shí),可以將參與平差選擇否。
通過(guò)觀測(cè)數(shù)據(jù)頁(yè)可以分析觀測(cè)數(shù)據(jù)情況以及其質(zhì)量好壞。更重要的是,可以在觀測(cè)數(shù)據(jù)圖內(nèi)編輯時(shí)段,以重復(fù)處理這條基線。編輯完成后點(diǎn)擊右鍵選擇保存。
圖9-29時(shí)段編輯
基線殘差圖也是重復(fù)處理不合格基線的有力工具。如圖(9-30)所示,當(dāng)基線的某處殘差超過(guò)±0.1m時(shí),可以考慮刪除相應(yīng)時(shí)間段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
圖9-30基線參差圖
如何重復(fù)處理一條基線將在基線處理一章中作詳細(xì)的論述。
5靜態(tài)基線的刪除
通過(guò)彈出式菜單選擇刪除、也可通過(guò)編輯菜單選擇刪除。。刪除靜態(tài)基線對(duì)別的對(duì)象沒(méi)有影響。6查看靜態(tài)基線的詳解文件
在基線解算后,通過(guò)彈出式菜單可查看基線詳解文件。如下圖所示:
圖9-31基線詳解
基線詳解文件為文本格式,其文件名由起算文件名和推算文件名構(gòu)成,擴(kuò)展名為ISB,如基線Q007→Q036●2051的基線詳解文件名為:Q0072053.Q0362051.isb。靜態(tài)基線詳解的文件格式見(jiàn)第十三章有關(guān)章節(jié)。
點(diǎn)擊“處理報(bào)告“下的“靜態(tài)基線“子菜單生成靜態(tài)基線報(bào)告,可以查看到所有基線解的詳細(xì)情況。如下圖9-32所示:
圖9-32基線向量詳解窗口基線向量列表窗口列出了基線的名稱(chēng)、基線解算時(shí)采用的觀測(cè)數(shù)據(jù)、基線采用的解、自由網(wǎng)平差后的改正數(shù)及平差值。
.1靜態(tài)觀測(cè)方法
外業(yè)觀測(cè)
我們?cè)贕PS相對(duì)靜態(tài)測(cè)量的一章中已經(jīng)詳細(xì)地介紹了GPS靜態(tài)測(cè)量的過(guò)程,其中選點(diǎn)與埋石、外業(yè)觀測(cè)這兩部分為具體的野外觀測(cè),這就是我們現(xiàn)在要介紹的主要內(nèi)容。在野外觀測(cè)之前,還介紹了如何制定觀測(cè)計(jì)劃。
.1.1選點(diǎn)和埋石一、選點(diǎn)
選點(diǎn)即觀測(cè)站位置的選擇。在GPS測(cè)量中并不要求觀測(cè)站之間相互通視,網(wǎng)的圖形選擇也比較靈活,因此選點(diǎn)比經(jīng)典控制測(cè)量簡(jiǎn)便得多。但為了保證觀測(cè)工作的順利進(jìn)行和可靠地保持測(cè)量結(jié)果,用戶注意使觀測(cè)站位置具有以下的條件:
①確保GPS接收機(jī)上方的天空開(kāi)闊GPS測(cè)量主要利用接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星信號(hào),而且接收機(jī)上空越開(kāi)闊,則觀測(cè)到的衛(wèi)星數(shù)目越多。一般應(yīng)該保證接收機(jī)所在平面15°以上的范圍內(nèi)沒(méi)有建筑物或者大樹(shù)的遮擋。
15°圖5-1高度截止角
②周?chē)鷽](méi)有反射面,如大面積的水域,或?qū)﹄姶挪ǚ瓷洌ɑ蛭眨⿵?qiáng)烈的物體(如玻璃墻,樹(shù)木等),不致引起多路徑效應(yīng)。③遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾。
GPS接收機(jī)接收衛(wèi)星廣播的微波信號(hào),微波信號(hào)都會(huì)受到電磁場(chǎng)的影響而產(chǎn)生噪聲,降低信噪比,影響觀測(cè)成果。所以GPS控制點(diǎn)最好離開(kāi)高壓線、微波站或者產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾的場(chǎng)所。鄰近不應(yīng)有強(qiáng)電磁輻射源,如無(wú)線電臺(tái)、電視發(fā)射天線、高壓輸電線等,以免干擾GPS衛(wèi)星信號(hào)。通常,在測(cè)站周?chē)s200m的范圍內(nèi)不能有大功率無(wú)線電發(fā)射源(如電視臺(tái)、電臺(tái)、微波站等);在50m內(nèi)不能有高壓輸電線和微波無(wú)線電信號(hào)傳遞通道。
④⑤
觀測(cè)站最好選在交通便利的地方以利于其它測(cè)量手段聯(lián)測(cè)和擴(kuò)展;地面基礎(chǔ)穩(wěn)固,易于點(diǎn)的保存。
注意:用戶如果在樹(shù)木、覘標(biāo)等對(duì)電磁波傳播影響較大的物體下設(shè)觀測(cè)站,當(dāng)接收機(jī)工作時(shí),接收的衛(wèi)星信號(hào)將產(chǎn)生畸變,這樣即使采集時(shí)各項(xiàng)指標(biāo),如觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)、DOP值等都較好,但觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量很差。
建議用戶可根據(jù)需要在GPS點(diǎn)大約300米附近建立與其通視的方位點(diǎn),以便在必要時(shí)采用常規(guī)經(jīng)典的測(cè)量方法進(jìn)行聯(lián)測(cè)。
在點(diǎn)位選好后,在對(duì)點(diǎn)位進(jìn)行編號(hào)時(shí)必須注意點(diǎn)位編號(hào)的合理性,在野外采集時(shí)輸入的觀測(cè)站名由四個(gè)任意輸入的字符組成,為了在測(cè)后處理時(shí)方便及準(zhǔn)確,必須不使點(diǎn)號(hào)重復(fù)。建議用戶在編號(hào)時(shí)盡量采用阿拉伯?dāng)?shù)字按順序編號(hào)。
二、埋石
在GPS測(cè)量中,網(wǎng)點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)置具有中心標(biāo)志的標(biāo)石,以精確標(biāo)志點(diǎn)位。具體標(biāo)石類(lèi)型及其適用級(jí)別可參照《全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范》。各種類(lèi)型的標(biāo)石應(yīng)設(shè)有中心標(biāo)志;鶐r和基本標(biāo)石的中心標(biāo)志應(yīng)用銅或不銹鋼制作。普通標(biāo)石的中心標(biāo)志可用鐵或堅(jiān)硬的復(fù)合材料制作。標(biāo)志中心應(yīng)刻有清晰、精細(xì)的十字線或嵌入不同顏色金屬(不銹鋼或銅)制作的直徑小于0.5mm的中心點(diǎn)。并應(yīng)在標(biāo)志表面制有“GPS”及施測(cè)單位名稱(chēng)。
.1.2制定觀測(cè)計(jì)劃
在施測(cè)前,建議用戶根據(jù)網(wǎng)的布設(shè)方案、規(guī)模的大小、精度要求、GPS衛(wèi)星星座、參與作業(yè)的GPS數(shù)量以及后勤保障條件(交通、通信)等,制定觀測(cè)計(jì)劃。一、確定工作量
用戶根據(jù)網(wǎng)的精度要求、接收機(jī)數(shù)目,顧及效率及網(wǎng)的精度、可靠性而確定工作量。具體方法可參考有關(guān)規(guī)范。這里僅強(qiáng)調(diào)一下觀測(cè)時(shí)段、時(shí)段長(zhǎng)度(同步觀測(cè)時(shí)間)與基線長(zhǎng)度等的關(guān)系。
為了在后處理中能取得符合精度的成果,必須保證接收機(jī)的一定同步觀測(cè)時(shí)間,其長(zhǎng)短取決于眾多的因素:如基線長(zhǎng)度、觀測(cè)衛(wèi)星的數(shù)目、衛(wèi)星的空間位置精度因子(PDOP)及大氣層(主要指電離層)狀況。如果用戶在4顆以上的衛(wèi)星且PDOP值小于4.0的情況下進(jìn)行觀測(cè),那么所需的觀測(cè)時(shí)間將主要取決于基線的長(zhǎng)度及電離層擾動(dòng)。
電離層的擾動(dòng)是隨時(shí)間及點(diǎn)位的位置而變化的。由于電離層的擾動(dòng)在夜間要小得多,因此夜間的觀測(cè)時(shí)間通?梢詼p小一半,或者測(cè)程增加一倍。所以,夜間將有利于10km以上的長(zhǎng)基線測(cè)量。
但是,除非有特別的限制條件,否則要規(guī)定精確的觀測(cè)時(shí)間是不客觀的。下面僅就一般情況下同步觀測(cè)的時(shí)段數(shù)及時(shí)段的長(zhǎng)度必須滿足的要求提供一個(gè)參考值:
表5-1
項(xiàng)目衛(wèi)星高度角觀測(cè)時(shí)段數(shù)基線平均距離時(shí)段長(zhǎng)度*(km)(min)(1)級(jí)別CDE≥15≥15≥15≥2≥1.6≥1.610~155~100.2~560~12050~10040~80當(dāng)采用邊連接方式可以用下式估算所需時(shí)段總數(shù)(NT):
NT1npkin
ki2Tki為接收機(jī)的數(shù)目;nP為GPS網(wǎng)的點(diǎn)數(shù);
nT為相對(duì)定位的觀測(cè)時(shí)段數(shù)。
值得注意的是大多數(shù)情形下,只需對(duì)基線向量觀測(cè)一個(gè)時(shí)段。二、采用分區(qū)觀測(cè)
若GPS網(wǎng)的點(diǎn)數(shù)較多,而參與同步觀測(cè)時(shí)段的靜態(tài)GPS接收機(jī)數(shù)目有限時(shí),建議分區(qū)進(jìn)行觀測(cè)。但必須在相鄰分區(qū)設(shè)置公共點(diǎn),且公共點(diǎn)的數(shù)量一般不得少于3個(gè)。當(dāng)相鄰分區(qū)的公共點(diǎn)點(diǎn)數(shù)過(guò)少,將使網(wǎng)形強(qiáng)度變差,從而影響網(wǎng)的精度,而增加公共點(diǎn)數(shù)則又會(huì)延緩測(cè)量工作的進(jìn)程,這一點(diǎn)請(qǐng)用戶根據(jù)網(wǎng)的要求慎重考慮。
在一個(gè)觀測(cè)分區(qū)內(nèi),用戶還可根據(jù)參加作業(yè)的接收機(jī)數(shù)量,分成若干個(gè)同步觀測(cè)的子區(qū)(每個(gè)子區(qū)必須有兩臺(tái)以上的接收機(jī)),這樣整個(gè)測(cè)區(qū)就很容易進(jìn)行作業(yè)管理,從而有利于作業(yè)效率的提高。
三、選擇觀測(cè)時(shí)段
在GPS測(cè)量中,所測(cè)衛(wèi)星與觀測(cè)站所組成的幾何圖形,其強(qiáng)度可取空間位置精度因子(PDOP)來(lái)表示。無(wú)論是絕對(duì)定位或相對(duì)定位,其值均不應(yīng)超過(guò)一定的要求。對(duì)應(yīng)各精度等級(jí),PDOP值應(yīng)不超過(guò)下表所列限值。
表5-2
級(jí)別PDOPC≤4D≤6E≤6注:為了保證觀測(cè)的質(zhì)量,實(shí)際上PDOP一般在4.0以下才采集數(shù)據(jù)。
四、確定觀測(cè)進(jìn)程及調(diào)度
最佳觀測(cè)時(shí)間確定后,在觀測(cè)工作開(kāi)始之前,須制定觀測(cè)工作的進(jìn)程表及接收機(jī)的調(diào)度計(jì)劃。尤其當(dāng)GPS網(wǎng)的規(guī)模較大,參加作業(yè)的接收機(jī)較多時(shí),建議用戶仔細(xì)地制定和選擇這些計(jì)劃的優(yōu)化方案,這對(duì)于順利地實(shí)現(xiàn)預(yù)定的觀測(cè)任務(wù)極為重要。
觀測(cè)工作的進(jìn)程計(jì)劃,涉及到網(wǎng)的規(guī)模、精度要求、作業(yè)的接收機(jī)數(shù)目和后勤保障條件等,在實(shí)際工作中,應(yīng)根據(jù)最優(yōu)化的原則合理制定。.1.3野外觀測(cè)一、安置儀器
首先,在選好的觀測(cè)站點(diǎn)上安放三腳架。注意觀測(cè)站周?chē)沫h(huán)境必須符合上述的條件,即凈空條件好,遠(yuǎn)離反射源,避開(kāi)電磁場(chǎng)干擾等。因此,安放時(shí)用戶應(yīng)盡量避免將接收機(jī)放在樹(shù)蔭、建筑物下,也不要在靠近接收機(jī)的地方使用對(duì)講機(jī),手提電話等無(wú)線設(shè)備。
然后,小心打開(kāi)儀器箱,取出基座及對(duì)中器,將其安放在腳架上,在測(cè)點(diǎn)上對(duì)中、整平基座。
最后,從儀器箱中取出GPS天線或內(nèi)置天線的GPS接收機(jī),將其安放在對(duì)中器上,并將其緊固,再分別取出電池、電纜等其它配件(內(nèi)置電池的接收機(jī)除外),并將它們安裝在腳架上,同時(shí)連接GPS接收機(jī)。
在安置儀器時(shí)用戶要注意下面的幾點(diǎn):
①當(dāng)儀器需安置在三角點(diǎn)覘標(biāo)的基板時(shí),應(yīng)先將覘標(biāo)頂部拆除,以防止對(duì)信號(hào)的干擾,這時(shí),可將標(biāo)志的中心投影在基板上,作為安置儀器的依據(jù);
②基座上的水準(zhǔn)管必須嚴(yán)格居中;
③如整個(gè)控制網(wǎng)在同步觀測(cè)過(guò)程中使用同樣的GPS接收天線,則應(yīng)使天線朝同一個(gè)方向,如使用不同的GPS接收天線,則應(yīng)使天線的極化方向指向同一方向,如指北。大部分天線用指北方向來(lái)表明天線的極化方向。表(5-3)表示出了中海達(dá)天線的極化方向。這是由于天線的相位中心與幾何中心不重合,兩者可能有2-3毫米之差,如它們不指向同一方向,則會(huì)影響GPS測(cè)量的精度。
二、量測(cè)天線高
安置好儀器后,用戶應(yīng)在各觀測(cè)時(shí)段的前后,各量測(cè)天線高一次,量至毫米。量測(cè)時(shí),由標(biāo)石(或其它標(biāo)志)中心頂端量至天線中規(guī)定量測(cè)天線的位置(圖5-2)。R0h0h圖5-2量測(cè)天線高
采用下面公式計(jì)算天線高:
2Hh2R0h0
h:為標(biāo)石或其它標(biāo)志中心頂端到天線下沿所量距離;
R0:天線半徑;
h0:天線相位中心至天線底部量測(cè)位置的距離。
所算H即為天線高。兩次量測(cè)的結(jié)果之差不應(yīng)超過(guò)3mm,并取其平均值。其中,R0、h0通常由廠家提供,下表列出了一些接收機(jī)的這兩個(gè)參數(shù):
表5-3(單位:毫米)
天線型號(hào)HD8200內(nèi)置單頻天線R078h058201*10極化方向面板方向面板方向電纜插座方向電纜插座方向量測(cè)方法下沿原盤(pán)邊量到藍(lán)白相間處量到上下蓋接縫量到上下蓋接縫HD8200B內(nèi)置單頻天線97.5AT2200(雙頻天線)AT1200(單頻天線)89應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是,各種天線高的量測(cè)位置不一樣,其量測(cè)位置應(yīng)參見(jiàn)其本身的說(shuō)明,中海達(dá)為各種GPS接收機(jī)配備的天線有更加簡(jiǎn)便的量測(cè)方式,在HDS201*數(shù)據(jù)處理軟件中可直接設(shè)置天線的斜高,軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算,下圖所示為AT1200和AT2200天線高的量測(cè)方法,具體天線高的計(jì)算和輸入可以在HDS201*數(shù)據(jù)處理軟件中進(jìn)行,操作過(guò)程可參見(jiàn)第十五章“天線管理器”使用一節(jié)。
h圖5-3AT1200和AT2200天線高的量測(cè)方法
在具有異步環(huán)的GPS相對(duì)測(cè)量中,即使用戶只需要平面坐標(biāo),也必須輸入準(zhǔn)確的天線高,否則無(wú)法正確地進(jìn)行后續(xù)一系列網(wǎng)平差解算過(guò)程。
三、啟動(dòng)儀器
在啟動(dòng)儀器時(shí),通常應(yīng)按如下步驟操作:
1、確認(rèn)在接收機(jī)采集器電源均關(guān)閉的情況下,分別連上電源電纜、數(shù)據(jù)采集電纜。2、打開(kāi)主機(jī)上的開(kāi)關(guān),若電源燈為綠色,則表示電量符合要求,若為紅色,則表示電量不足,應(yīng)更換電池。
3、按照相應(yīng)儀器的操作規(guī)程開(kāi)機(jī)觀測(cè),具體步驟請(qǐng)參看《產(chǎn)品手冊(cè)》。
4、保證同步觀測(cè)的其它GPS接收機(jī)也處于觀測(cè)狀態(tài)。靜態(tài)差分測(cè)量是根據(jù)幾臺(tái)接收機(jī)共同時(shí)間段所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行差分解算,所以幾臺(tái)接收機(jī)同時(shí)觀測(cè)必須保證數(shù)據(jù)同步,并且要保證足夠的數(shù)據(jù)。
5、觀測(cè)的時(shí)候,要保證接收機(jī)設(shè)置了合適的采樣間隔和高度截止角。
注:fGPS測(cè)量是通過(guò)地面接收設(shè)備接收衛(wèi)星傳送的信息來(lái)確定地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)。測(cè)量結(jié)果的誤差主要來(lái)源于GPS衛(wèi)星、衛(wèi)星信號(hào)的傳播過(guò)程和地面接收設(shè)備。通過(guò)選擇有效的衛(wèi)星及其高度角a、可以減少電離層和對(duì)流層折射產(chǎn)生的影響;b、可以消除多路徑效應(yīng);c、可以有效地剔除有干擾的衛(wèi)星。
6、記錄觀測(cè)站點(diǎn)的點(diǎn)名、天線高、觀測(cè)時(shí)段及相應(yīng)的觀測(cè)文件名。
在同一天(GPS時(shí))內(nèi),如測(cè)站名及時(shí)段序號(hào)一樣則出現(xiàn)同名。用戶在出測(cè)前一定要合理安排好,盡量避免出現(xiàn)重名的情況。
注:由于GPS時(shí)和北京時(shí)間相差大約8個(gè)小時(shí),因此如果在北京時(shí)間凌晨0時(shí)至早上8時(shí)前施測(cè),GPS時(shí)仍然是北京時(shí)間的前一天,因此用戶一定要注意此時(shí)輸入的時(shí)段序號(hào)不要重復(fù)(例如又從1開(kāi)始,這就和北京時(shí)間的前一天的第一個(gè)時(shí)段重復(fù)),建議用戶最好仍然是按GPS時(shí)來(lái)計(jì)算時(shí)段序號(hào),即每天凌晨0時(shí)至早上的8點(diǎn)仍然算前一天的時(shí)段序號(hào)。
四、觀測(cè)
按照預(yù)定的觀測(cè)時(shí)間進(jìn)行觀測(cè)。
注意:在采集時(shí)測(cè)站不可移動(dòng),采集不能中斷,組成基線的兩臺(tái)接收機(jī)連續(xù)同步采集時(shí)間必須符合要求,否則數(shù)據(jù)可能不可靠。如出現(xiàn)意外情況,應(yīng)及時(shí)通知其它觀測(cè)站點(diǎn)。
五、撤站
結(jié)束采集之后,用戶必須確認(rèn)觀測(cè)站的全部預(yù)定作業(yè)項(xiàng)目均已按規(guī)定完成。這時(shí),退出采集過(guò)程,一定要先關(guān)閉主機(jī)電源,如采用了外部采集器,還需要退出采集程序并關(guān)閉采集器。拔出GPS電源電纜、數(shù)據(jù)采集電纜,將接收機(jī)、基座對(duì)點(diǎn)器、電池等附件妥善放回儀器箱內(nèi)。
六、野外觀測(cè)的注意事項(xiàng)
在野外觀測(cè)時(shí),用戶必須注意:
1、如果儀器從與室外溫度相差較大的室內(nèi)或汽車(chē)內(nèi)取出,必須讓其有一個(gè)預(yù)熱的過(guò)程,時(shí)間大約為10分鐘左右。
2、用戶在插撥電纜時(shí),必須牢記先關(guān)掉接收機(jī)電源,否則將使串口設(shè)備保護(hù)性關(guān)閉而不能正常工作。
3、確認(rèn)外接電源及天線等各項(xiàng)連接無(wú)誤后才接通電源,啟動(dòng)接收機(jī)。4、儀器如長(zhǎng)時(shí)間不使用,將可能需要較長(zhǎng)時(shí)間搜索GPS衛(wèi)星(2-3分鐘)。.2動(dòng)態(tài)后差分觀測(cè)方法
在動(dòng)態(tài)后差分時(shí),需要對(duì)基站和流動(dòng)站進(jìn)行同步觀測(cè),因此,動(dòng)態(tài)觀測(cè)方法可以將它簡(jiǎn)單地分成基站觀測(cè)和流動(dòng)站觀測(cè)兩部分來(lái)介紹。
.2.1基站觀測(cè)方法
基站觀測(cè)方法可按靜態(tài)觀測(cè)方法進(jìn)行,基站應(yīng)架設(shè)在已知點(diǎn)上,也可通過(guò)靜態(tài)方法得到它的準(zhǔn)確的國(guó)家坐標(biāo)或地方坐標(biāo)。
基站的觀測(cè)方法可以完全按照靜態(tài)觀測(cè)方法進(jìn)行,請(qǐng)參見(jiàn)本章5.1節(jié)。
.2.2流動(dòng)站觀測(cè)方法
流動(dòng)站可以架設(shè)在一些流動(dòng)的平臺(tái)、載體上,也可以又測(cè)量工作者背負(fù)進(jìn)行。其具體的操作請(qǐng)參看本章5.5節(jié)。
.3HD8200B靜態(tài)觀測(cè)記錄
HD8200B為一體化靜態(tài)測(cè)量GPS接收機(jī),只要打開(kāi)接收機(jī)的電源開(kāi)關(guān),整個(gè)記錄過(guò)程就會(huì)自動(dòng)完成。
1.利用HD8200B作業(yè)時(shí),首先應(yīng)該使用HD8200B數(shù)據(jù)傳輸軟件中的相應(yīng)功能設(shè)置
好接收機(jī)的采樣間隔和衛(wèi)星的高度截止角,設(shè)置方法請(qǐng)參見(jiàn)工具軟件一章中HD8200B數(shù)據(jù)傳輸軟件一節(jié)。
2.架設(shè)GPS接收機(jī),整平、對(duì)中后,量天線高。HD8200B的天線高量測(cè)方法如下圖
所示:h圖5-4量測(cè)HD8200的天線高
3.打開(kāi)接收機(jī)的電源開(kāi)關(guān),等待記錄燈轉(zhuǎn)綠后表示接收機(jī)已經(jīng)開(kāi)始觀測(cè)。4.HD8200儀器面板燈的狀態(tài)及其代表的含義:
記錄燈閃紅,電源燈為綠色記錄燈閃綠,電源燈為綠色電源燈閃綠電源燈為紅色記錄燈為持續(xù)紅色記錄燈為紅綠交替閃爍表明正在跟蹤衛(wèi)星,電壓足夠且穩(wěn)定表明衛(wèi)星已鎖定,并記錄數(shù)據(jù)閃爍次數(shù)表明鎖定的衛(wèi)星數(shù)電池欠壓,必須盡快更換充足電的電池主機(jī)向外發(fā)送數(shù)據(jù),常發(fā)生在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)主機(jī)在線升級(jí)時(shí)接收固件信息5.在儀器觀測(cè)記錄本上記錄下測(cè)站名、天線高、觀測(cè)時(shí)段等,留待內(nèi)業(yè)處理。
6.結(jié)束觀測(cè)時(shí),應(yīng)按住開(kāi)關(guān)2秒等待電源燈熄滅后,再撤站。在記錄過(guò)程中切不
可搬站。
.4手簿控制器靜態(tài)觀測(cè)記錄
HD8200、HD8800、HD8000、HD8500、HD8900、HD9900等型號(hào)GPS接收機(jī)均可以進(jìn)行用PSION手簿控制器進(jìn)行靜態(tài)采集。PSION手簿控制器的使用請(qǐng)參見(jiàn)附錄。下面主要介紹運(yùn)行在PSION手簿控制器上的靜態(tài)采集軟件的使用。
注:PSION控制器為選購(gòu)件,非儀器的標(biāo)準(zhǔn)配置。.4.1手簿軟件的安裝
PSION手簿控制器的靜態(tài)采集軟件共包括以下幾個(gè)文件:ZHS*.IMG,SYS$TTY*.IMG,SYS$8087.LDD,Chinese.lib,(注:不同的接收機(jī),‘*’代表不同的字母)等幾個(gè)文件,各型號(hào)接收機(jī)在使用手簿進(jìn)行靜態(tài)數(shù)據(jù)采集時(shí)使用的對(duì)應(yīng)文件如下:
表5-4
型號(hào)HD8100,HD8200HD8000HD8900HD8900NHD8900NT運(yùn)行主文件ZHSC.IMGZHSD.IMGZHSJ.IMGZHSN.IMGZHSN.IMG庫(kù)文件CHINESE.LIBCHINESE.LIBCHINESE.LIBCHINESE.LIB利用傳輸軟件將這些文件拷貝到PSION的M:盤(pán)根目錄即可。在交互方式下,從鍵盤(pán)輸入相應(yīng)的可執(zhí)行文件名后按回車(chē),即運(yùn)行靜態(tài)采集軟件,屏幕出現(xiàn)公司圖標(biāo)(圖5-5)后,按任意鍵,進(jìn)入軟件的主界面:(圖5-6)
圖5-5封面
圖5-6主界面
移動(dòng)左右方向鍵可以選擇各項(xiàng)子功能,Enter鍵可以彈出各項(xiàng)子菜單,移動(dòng)上下方向鍵可以選擇各項(xiàng)子菜單,按Enter鍵執(zhí)行子菜單功能。在進(jìn)入各項(xiàng)子功能后,按Menu鍵可切換到主界面。.4.2靜態(tài)采集步驟一、設(shè)置靜態(tài)采集參數(shù)
靜態(tài)采集一般包括以下幾項(xiàng)參數(shù)設(shè)置:
【采樣間隔】即GPS數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間間隔,一般為5,15,30...60秒等。GPS靜態(tài)差分測(cè)量,必須保證數(shù)據(jù)的同步。當(dāng)幾臺(tái)接收機(jī)同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)時(shí),該項(xiàng)參數(shù)必須一致,以保證數(shù)據(jù)的同步。
【高度截止角】即采集衛(wèi)星數(shù)據(jù)的屏蔽角度,在該角度以下的衛(wèi)星數(shù)據(jù)將不被跟蹤,一般為10~15度。
【天線高】即GPS天線相位中心,到地面標(biāo)志點(diǎn)的高度。天線高的精度,會(huì)影響異步環(huán),及其三維閉合差的精度。
移動(dòng)方向鍵選擇[設(shè)置]項(xiàng)功能,按Enter鍵彈出子菜單,如下圖:(圖5-7)
圖5-7采樣間隔菜單
選擇[采樣間隔],彈出如下對(duì)話框:(圖5-8)
圖5-8采樣間隔
軟件默認(rèn)的采集間隔為5秒,移動(dòng)左右方向鍵,可以選擇其他的設(shè)置間隔。選擇[高度截止角]后,系統(tǒng)彈出如下對(duì)話框:圖5-9
圖5-9高度截至角
輸入截止角度一般在15度以下,如果高度截止角太大,雖然避免了不良衛(wèi)星,但可用的衛(wèi)星數(shù)量就越少。選擇[天線高],彈出如下對(duì)話框(圖5-10)
圖5-10天線高
天線高可以在任何時(shí)候改變,但是進(jìn)入采集狀態(tài)后,就無(wú)法再改變采樣間隔。
二、開(kāi)始采集
移動(dòng)光條選擇[采集]菜單,選擇[開(kāi)始采集],系統(tǒng)彈出如下對(duì)話框:(圖5-11)
圖5-11測(cè)站信息
輸入點(diǎn)名(PointName),并選擇時(shí)段號(hào)(SessionNumber),后按Enter鍵即可進(jìn)入采集狀態(tài)。注意:只有當(dāng)接收機(jī)進(jìn)入3D導(dǎo)航狀態(tài)后,才可以進(jìn)行采集。否則系統(tǒng)會(huì)報(bào)警?梢詮模蹱顟B(tài)]項(xiàng)功能查看當(dāng)前的跟蹤狀態(tài)。
點(diǎn)名應(yīng)輸入與當(dāng)前所測(cè)點(diǎn)一致的名字(最多4個(gè)字符),在同一點(diǎn)上多次觀測(cè)時(shí)點(diǎn)名必須一樣,為了使文件名不至于相同而覆蓋,可改變時(shí)段號(hào)(SessionNumber)來(lái)區(qū)分。
圖5-12測(cè)量信息
若輸入點(diǎn)名:ADCB及其時(shí)段號(hào)1,按“Enter”鍵,開(kāi)始采集如上圖(圖5-12)所示。
文件名由點(diǎn)名,年積日及其時(shí)段號(hào)組成,如該文件表示該年的第151天。天線高為零,該值可以在采集的任何時(shí)候改變。開(kāi)始時(shí)間表示開(kāi)始記錄的時(shí)刻,記錄時(shí)間表示已經(jīng)記錄的時(shí)間,剩余空間是磁盤(pán)空間計(jì)算出來(lái)的可以連續(xù)采集的時(shí)間。三、結(jié)束采集
按[Menu]鍵回到主界面,然后移動(dòng)光條到[采集]后按回車(chē)鍵彈出菜單,選擇[結(jié)束采集],后系統(tǒng)彈出對(duì)話框,確認(rèn)是否退出采集,若選擇“Y”結(jié)束或On/Esc鍵取消。
[查看]項(xiàng)菜單
移動(dòng)光條到狀態(tài)項(xiàng)后按Enter鍵,如下圖所示:(圖5-13)
圖5-13衛(wèi)星分布菜單
[衛(wèi)星分布]查看衛(wèi)星狀態(tài)及其各個(gè)通道的衛(wèi)星狀態(tài)。如下圖所示:(圖5-14)
圖5-14衛(wèi)星分布
[跟蹤狀態(tài)]
顯示當(dāng)前的跟蹤導(dǎo)航狀態(tài),如下圖所示:(圖5-15)
Lat:緯度Lon:經(jīng)度Hgt:高程PDOP:精度因子Fixed:定位狀態(tài)
圖5-15單點(diǎn)定位
圖中右下角為時(shí)間。[采集歷元數(shù)](圖5-16)
提示各個(gè)通道的衛(wèi)星總共記錄的歷元總數(shù)
圖5-16通道信息
一般當(dāng)儀器在很長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有使用或到了新的環(huán)境首次使用時(shí),內(nèi)部保存的數(shù)據(jù)有可能產(chǎn)生錯(cuò)誤,或者不適合新的環(huán)境,這時(shí)最好進(jìn)行一次接收機(jī)自檢。
在圖標(biāo)狀態(tài)中,移動(dòng)方框到[其他],進(jìn)入后選擇[接收機(jī)自檢],稍等幾秒鐘,出來(lái)自檢已成功的信息,表明已通過(guò)自檢。
這時(shí)再跟蹤衛(wèi)星,則需要較長(zhǎng)的時(shí)間接收全部歷書(shū),(大約20-30分鐘)這時(shí)正常的,全部歷書(shū)接收完畢,下次開(kāi)機(jī)就能比較快速地跟蹤上衛(wèi)星。1.信息
選擇[信息],彈出的對(duì)話框顯示了有關(guān)本臺(tái)儀器的一些信息,包括儀器編號(hào),設(shè)定使用時(shí)間,版權(quán)號(hào)等等。
圖5-19儀器信息
.5手簿控制器后差分觀測(cè)記錄
HDS201*還提供了運(yùn)行在Psion手簿控制器上的后差分軟件。一些GPS接收機(jī)可以使用運(yùn)行在Psion手簿控制器上的后差分軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè),與靜態(tài)觀測(cè)的數(shù)據(jù)一起進(jìn)行動(dòng)態(tài)后差分處理,從而得到較高精度的動(dòng)態(tài)路線的坐標(biāo)。
.5.1后差分采集軟件的安裝和使用
后差分控制器采集軟件共包括以下幾個(gè)文件:chinesed.lib、sysdttyc.img、zhsd.img、sys$8087.img。利用PSION數(shù)據(jù)傳輸軟件將幾個(gè)文件傳輸?shù)绞植镜模停捍疟P(pán)根目錄下,數(shù)據(jù)傳輸軟件的操作方法參見(jiàn)工具軟件中的PSION數(shù)據(jù)傳輸軟件的使用方法。
在交互方式下,從控制器鍵盤(pán)輸入ZHSD后按Enter鍵,屏幕出現(xiàn)公司徽標(biāo)和名稱(chēng)界面:(圖5-20)
圖5-20封面
按任意鍵繼續(xù),出現(xiàn)軟件的主界面:(圖5-21)
圖5-21后差分主界面
移動(dòng)左右方向鍵,選擇各項(xiàng)功能,按回車(chē)鍵彈出下拉菜單,比如選擇[項(xiàng)目]后,按Enter鍵如下:(圖5-22)
圖5-22建立任務(wù)
按上下方向鍵移動(dòng)選擇條,選擇各項(xiàng)子菜單,按回車(chē)鍵確認(rèn),或者按On/Esc鍵取消。在其他狀態(tài)下,均可以按[Menu]鍵,返回到主界面。
.5.2后差分?jǐn)?shù)據(jù)采集作業(yè)方法一、新建一個(gè)任務(wù)
在開(kāi)始一個(gè)新的任務(wù)以前,首先應(yīng)設(shè)置移動(dòng)站的數(shù)據(jù)采樣間隔,以保證移動(dòng)站和基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)同步。選擇[設(shè)置]項(xiàng)菜單,按回車(chē)鍵彈出子菜單,如下圖:(圖5-23)
圖5-23測(cè)量模式菜單選擇“采樣間隔”,系統(tǒng)彈出如下對(duì)話框,如圖:(圖5-24)
圖5-24設(shè)置采樣間隔
輸入采樣間隔,回車(chē)確認(rèn)。
等待接收機(jī)進(jìn)入3D定位狀態(tài)以后,選擇[項(xiàng)目]-[建任務(wù)],輸入任務(wù)名和時(shí)段號(hào)如圖(5-25)所示:
圖5-25任務(wù)信息
輸入項(xiàng)目名和時(shí)段號(hào)后,回車(chē)即完成新項(xiàng)目的創(chuàng)建工作,或者按Tab鍵,彈出如下對(duì)話框:(圖5-26)
圖5-26選擇已有項(xiàng)目
按左右方向鍵從已有的項(xiàng)目文件中選擇一個(gè)文件后回車(chē),系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入采集狀態(tài),如圖(5-27)所示:
圖5-27采集界面
顯示接收機(jī)當(dāng)前的經(jīng)度-Lat、緯度-Lon、高程-Hgt,和定位狀態(tài)-Sta,及其平面、垂直精度HDOP和VDOP。衛(wèi)星數(shù)SV’s,時(shí)間Time,上次記錄的點(diǎn)名PName等信息。二、碎部點(diǎn)記錄
選擇[測(cè)量模式],如下圖5-28
圖5-28人工記錄
按左右方向鍵,選擇ManualRecord(人工記錄)模式,即設(shè)置為點(diǎn)記錄模式。在該方式下,需人為控制記錄所需的點(diǎn)位及其屬性。在需要記錄的點(diǎn)位上,固定好GPS天線,按下Tab鍵,如下圖5-29:
圖5-29點(diǎn)位信息
輸入PointName(點(diǎn)名)、Height(天線高)、Code(屬性)等信息后確定,系統(tǒng)開(kāi)始記錄點(diǎn)位信息如下圖5-30:
圖5-30采集歷元
右下角顯示在該點(diǎn)采集的歷元數(shù),采集幾個(gè)歷元,表示該點(diǎn)用幾個(gè)歷元來(lái)平均。注意該狀態(tài)下必須保持GPS天線靜止,一般采集2~5個(gè)歷元即可,按Tab鍵結(jié)束采集,完成一個(gè)點(diǎn)的記錄。
三、自動(dòng)軌跡記錄測(cè)量(記錄一條軌跡線)
在該狀態(tài)下,系統(tǒng)按照設(shè)置好的采集間隔,自動(dòng)記錄行走軌跡上的點(diǎn)。在測(cè)量模式選擇對(duì)話框中,選擇AutoTrack(自動(dòng)軌跡)模式,系統(tǒng)即被設(shè)定為自動(dòng)軌跡測(cè)量模式,如圖5-31所示:
圖5-31軌跡測(cè)量
按回車(chē)確定。按Tab鍵,系統(tǒng)要求輸入線名及其屬性,如圖5-32所示:
圖5-32軌跡信息
開(kāi)始記錄,如圖5-33所示:
圖5-33采集信息
右下角的點(diǎn)數(shù),表示在行走過(guò)程中記錄的點(diǎn)數(shù),每記錄一個(gè)歷元的原始觀測(cè)數(shù)據(jù),該數(shù)將自動(dòng)加1。
插入點(diǎn)名在測(cè)量過(guò)程中,同樣可以按‘+’鍵在軌跡線上插入一個(gè)點(diǎn),輸入點(diǎn)名和屬性代碼即可。按‘+’鍵的作用只是在文件中做一個(gè)標(biāo)記,在數(shù)據(jù)處理時(shí),將根據(jù)隨后記錄的第一個(gè)歷元得到該點(diǎn)的坐標(biāo)。因此,通常情況下要求用戶在反映點(diǎn)名及屬性代碼對(duì)話框消失后,應(yīng)至少在原地等待一個(gè)歷元,才可繼續(xù)前進(jìn)。
暫停在自動(dòng)軌跡測(cè)量中,按‘P’鍵將暫停記錄,并在手簿上顯示相應(yīng)的提示,再按‘P’鍵,提示消失,恢復(fù)自動(dòng)軌跡記錄。
結(jié)束按Tab鍵結(jié)束自動(dòng)軌跡線的記錄。四、查看其他信息
選擇[查看],如圖5-34所示,可以查看衛(wèi)星分布、記錄信息、采集歷元數(shù)等信息,這些信息同前面介紹的靜態(tài)采集相同,不在贅述。
圖5-34其他菜單
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