GPS在路橋工程中的應用試驗指導書要點

1、州心/、寺-0 -GPS在路橋工程中的應用實驗指導書姓名:學號:班級:組號:指導老師:蘭州理工大學土木工程學院實驗中心目錄實驗一 GPS靜態(tài)絕對定位（驗證性，2學時） 實驗報告一 GPS 靜態(tài)絕對定位實驗二 GPS靜態(tài)相對定位（驗證性，2學時） 實驗報告二 GPS 靜態(tài)相對定位實驗三 校內(nèi)GPS靜態(tài)控制測量（設計性，2學時） 實驗報告三 校內(nèi) GPS 靜態(tài)控制測量實驗四 GPS-RTK坐標測量（設計性，2學時）實驗報告四 GPS-RTK 坐標測量實驗五 GPS-RTK 施工放樣（設計性， 2 學時）實驗報告五 GPS-RTK 施工放樣一、實驗目的1了解 GPS 靜態(tài)絕對定位原理；2掌握 GPS

2、 接收機的組成部分；3掌握 GPS 靜態(tài)絕對定位的方法和實際作業(yè)。二、實驗儀器設備單頻、雙頻 GPS 接收機，包括主機、天線和腳架等。三、實驗原理GPS 衛(wèi)星定位原理是利用距離交會的原理確定點的位置。 即在地面未知點 安置GPS衛(wèi)星接收機，利用 GPS接收機同時測定4顆以上GPS衛(wèi)星到接收機 的距離，根據(jù)各衛(wèi)星的已知空間坐標，解算測站點的坐標。四、實驗步驟1安置 GPS 接收機（ 1）GPS 接收機安置包括對中和整平等；（ 2）按要求用電纜線將天線和主機相連，并檢查連接是否正確。2開機 按開關鍵，打開接收機主機。主機完成自檢后，正常工作。3設置測量參數(shù)（1）手簿點擊開始選擇 TPSurvey程

3、序，執(zhí)行【文件宀新建任務】，輸入任 務名稱，選擇【配置 坐標系管理】配置中央子午線。點【配置手簿端口配置】以藍牙連接接收機，選擇【測量 啟動基準站接收機 進入設置界面】設 置點名站點、坐標 ,差分鏈路 ,天線高、截止高度角等。（ 2）等待衛(wèi)星鎖定后， 查看【測量 測量點】 并記錄定位結(jié)果： Long： （經(jīng) 度）；Lat:（緯度）；Ht:（橢球高），或者North （北坐標X ）、動作表、East （東 坐標Y ）、Up （高程H）,查看并記錄PDOP值，點擊選項查看（觀測衛(wèi)星數(shù)）。4關機- 3 -在測量結(jié)束時，應先關閉主機電源（響 6 聲以上），再撤下所有連接電纜。五、實驗要求1應記錄測站號

4、、儀器號、天線高和觀測時間等信息；2記錄該測站的 GPS 靜態(tài)絕對定位結(jié)果3觀測期間不能進行關機操作；4觀測時間內(nèi)不能改變測站號、天線高、采樣率和截止高度角等信息。實驗報告一 GPS靜態(tài)絕對定位日期：天氣：成績：批閱人:一、實驗目的及要求二、實驗設備（環(huán)境）及要求三、實驗內(nèi)容與步驟（簡述用手薄定位方法和手簿連接 GPS單點地位方法）四、實驗結(jié)果與分析（給出校園幾個點的經(jīng)緯度，簡述實驗過程中的學到知識與問題）-# -實驗二、 GPS 靜態(tài)相對定位一、實驗目的1了解 GPS 靜態(tài)相對定位原理；2掌握 GPS 靜態(tài)相對定位的方法和實際作業(yè)。二、實驗儀器設備單頻、雙頻 GPS 接收機，包括主機、天線和

5、腳架等。三、實驗原理靜態(tài)相對定位是用兩臺接收機分別安置在基線兩端，同步觀測相同的 GPS 衛(wèi) 星，以確定基線端點的相對位置或基線向量。同樣，多臺接收機安置在若干條基 線的兩端，通過同步觀測 GPS 衛(wèi)星可以確定多條基線向量。在一個端點坐標已知 的情況下，可以用基線向量求另一待定點坐標。相對定位的主要原理是，在兩個 或兩個以上觀測站同步觀測相同衛(wèi)星的情況下，衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接 收機鐘差以及電離層和對流層的折射誤差對觀測量的影響具有一定的相關性，利 用觀測量求差的辦法可有效地消除或減弱相關誤差影響，以提高定位精度。四、實驗步驟1安置 GPS 接收機（ 1） GPS 接收機安置包括對中和整

6、平等，接收機天線北方向大致指向北方；（ 2）按要求用電纜線將天線和主機相連，并檢查連接是否正確。2開機按開關鍵，打開接收機主機。主機完成自檢后，正常工作。3設置測量參數(shù)（ 1）各小組在各自測站上做好數(shù)據(jù)采集準備工作（安置儀器，量取天線高， 開機）；（ 2）開始搜索天空 GPS 衛(wèi)星信號，直到 GPS 接收機解算出測站大地坐標 （B、 L、H），PDOP 值小于 5（通過遙控器查看） ；（3）進行數(shù)據(jù)采集前的 GPS接收機參數(shù)設置（采樣間隔 15秒鐘，高度截止 角15,最少衛(wèi)星數(shù) 4顆），兩個小組的GPS接收機參數(shù)設置要一致；（ 4）、數(shù)據(jù)采集條件滿足后，兩個小組約定同步采集起、止時間，數(shù)據(jù)采集

7、開始；- 5 -（ 5）、完成觀測期間的 GPS 數(shù)據(jù)記錄工作；（ 6）、采集時間，數(shù)據(jù)采集工作結(jié)束，關機，卸下接收機和基座，裝箱。4關機 在測量結(jié)束時，應先關閉主機電源（響 6 聲以上），再撤下所有連接電纜。五、實驗要求1學生應記錄測站號、儀器號、天線高和觀測時間等信息；2記錄兩個測站的 GPS 靜態(tài)相對定位結(jié)果； 3觀測期間不能進行關機操作；4觀測時間內(nèi)不能改變測站號、天線高、采樣率和截止高度角等信息。5兩臺或多臺 GPS 接收機應同時、同步觀測 4 顆以上相同的 GPS 衛(wèi)星，同 步觀測時段應在 1 小時以上。- # -實驗報告二 GPS靜態(tài)相對定位日期：天氣：成績：批閱人:一、實驗目的

8、及要求二、實驗設備（環(huán)境）及要求三、實驗內(nèi)容與步驟（類似指導書）四、實驗結(jié)果與分析（了解GPS測的是坐標增量dx、dy、dz，簡述實驗過程中的學到知 識與問題）-7 -實驗三、校內(nèi) GPS 靜態(tài)控制測量一、實驗目的1了解 GPS 靜態(tài)控制測量定位原理；2掌握 GPS 靜態(tài)控制測量定位的方法和實際作業(yè)。二、實驗儀器設備單頻、雙頻 GPS 接收機，包括主機、天線和腳架等。三、實驗原理兩臺（或以上） GPS 接收機分別置于兩個（或以上）固定不變的待定點上， 通過一定時間的觀測，可以確定出兩個待定點之間的相對位置。四、實驗步驟1、各小組在各自測站上做好數(shù)據(jù)采集準備工作（安置儀器，量取天線高，開機）；2

9、、開始搜索天空 GPS 衛(wèi)星信號，直到 GPS 接收機解算出測站大地坐標（ B 、 L、H） , PDOP值小于5 （通過手簿查看）;3、進行數(shù)據(jù)采集前的 GPS 接收機參數(shù)設置（采樣間隔 5 秒鐘，高度截止角15，最少衛(wèi)星數(shù) 4顆），三個以上小組的 GPS接收機參數(shù)設置要一致；4、數(shù)據(jù)采集條件滿足后，三個以上小組約定同步采集起、止時間，數(shù)據(jù)采集開始；5、完成觀測期間的 GPS數(shù)據(jù)記錄工作；6、采集時間，數(shù)據(jù)采集工作結(jié)束，關機，卸下接收機和基座，裝箱。五、實驗要求1 學生應記錄測站號、儀器號、天線高和觀測時間等信息；2觀測期間不能進行關機操作；3觀測時間內(nèi)不能改變測站號、天線高、采樣率和截止高

10、度角等信息。- 7 -實驗報告二 GPS靜態(tài)相對定位日期:天氣:成績:批閱人:、實驗目的及要求、實驗設備（環(huán)境）及要求三、實驗內(nèi)容與步驟（類似指導書）四、實驗結(jié)果與分析（商業(yè)隨機軟件處理，簡述實驗過程中的學到知識與問題）-# -實驗四、GPS-RTK坐標測量一、實驗目的1.掌握GPS-RTK測量作業(yè)的基本原理；2 掌握基準站、流動站 GPS接收機安置過程；3 .掌握RTK手簿的使用方法。4 .掌握GPS-RTK坐標測量方法。二、實驗儀器設備基準站、流動站 GPS接收機，蓄電池、電臺及發(fā)射天線、RTK手簿。三、實驗原理實時動態(tài)（RTK ）測量定位的基本原理是，在基準站上安置一臺GPS接收機（基準

11、站接收機），對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)跟蹤觀測，并通過無線電發(fā)射設備，將觀測數(shù)據(jù)實時地發(fā)送給流動的接收機（流動站接收機）。流動站接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設備， 接收基準站發(fā)送的同步觀測數(shù)據(jù)， 并載波相位為觀測值，按相對定位原理，實時地計算并顯示流動站的坐標及其精 度。四、實驗步驟1.建立工作項目手簿點擊開始選擇 TPSurvey程序，執(zhí)行【文件宀新建任務】，輸入任務名稱， 選擇【配置 坐標系管理】配置中央子午線 （蘭州105度，三度帶）。2 .基準站設置點【配置 手簿端口配置】以藍牙連接接收機，選擇【測量啟動基準站接收機 進入設置界面】設置點名站點、坐標，差分鏈路，天

12、線高、截止高度角等。數(shù)據(jù)發(fā)出端口選擇外置電臺，廣播格式選擇標準 CMR，高度角515度，PDOP值為36輸入天線高度（架設未知點可以不輸入），通道號碼可自設18（注意要和移動站內(nèi)置電臺選擇通道 18 一致）。點下腳此處按鈕然后輸入點名稱，確定并保存任 務；點擊下一步直至結(jié)束后，手簿狀態(tài)顯示成功設置基準站。3 .流動站設置手簿點擊開始選擇 TPSurvey程序，點【配置手簿端口配置】以藍牙連接接收機，選擇【測量啟動基準站接收機進入設置界面】設置點名站點、坐標，差-9 -分鏈路 ,天線高、截止高度角等。數(shù)據(jù)發(fā)出端口選擇內(nèi)置電臺，廣播格式選擇標準CMR（ 和基準站 ）一致，輸入天線高度；當看到移動站

13、上已經(jīng)有差分信號標志和正 常搜星達到固定時即可進行下一步操作；將移動站頻率和電臺頻率設置為一致 （ 38400）。4控制點轉(zhuǎn)換（點校正）鍵入 -A、B 兩點（已知點） ，把 A 、B 已知點坐標輸進去。需輸入 2-3 個已 知點（兩個點保證平面精度四參數(shù)轉(zhuǎn)換，三個點保證三維精度七參數(shù)轉(zhuǎn)換） ； 到一個已知點 A 上，當顯示 RTK 固定時，測量 -測量點 A ； 到另一個已知點 B 上，當顯示 RTK 固定時，測量 -測量點 B；測量-點校正，點左下角增加，網(wǎng)格點選擇輸入的已知點A、B等，GPS點選擇相對應的GPS點A /、B /等等，校正方法選水平和垂直；把所有的已知點加入進去后，點計算，然

14、后點擊確定。5坐標測量點擊【測量 測量點】并記錄定位結(jié)果 6關機在測量結(jié)束時，應先關閉主機電源（響 6 聲以上），再撤下所有連接電纜。五、實驗要求1觀測時間內(nèi)不能改變測站號、天線高、采樣率和截止高度角等信息。2每個同學應獨立測量 3-5 個點的坐標，記錄相應點號、坐標及其精度，以 便完成實驗報告。- # -實驗報告四 GPS-RTK坐標測量批閱人:點校正方法及檢驗）日期：天氣：成績:一、實驗目的及要求二、實驗設備（環(huán)境）及要求三、實驗內(nèi)容與步驟（類似指導書重點介紹基站架法、移動站架法、-11 -四、實驗結(jié)果與分析（掌握點校正的目的，檢查校正的效果，簡述實驗過程中的學到知識 與問題）-# -實驗

15、五、GPS-RTK施工放樣一、實驗目的1.掌握GPS-RTK測量作業(yè)的基本原理；2 掌握基準站、流動站 GPS接收機安置過程；3 .掌握RTK手簿的使用方法；4 .掌握GPS-RTK施工放樣方法。二、實驗儀器設備基準站、流動站 GPS接收機，蓄電池、電臺及發(fā)射天線、RTK手簿。三、實驗原理實時動態(tài)（RTK ）測量定位的基本原理是，在基準站上安置一臺GPS接收機（基準站接收機），對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)跟蹤觀測，并通過無線電發(fā)射設 備，將觀測數(shù)據(jù)實時地發(fā)送給流動的接收機（流動站接收機）。流動站接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設備， 接收基準站發(fā)送的同步觀測數(shù)據(jù)， 并載波相位為

16、觀測值，按相對定位原理，實時地計算并顯示流動站的坐標，根據(jù) 導航圖指示找到放樣點的位置。四、實驗步驟1.建立工作項目手簿點擊開始選擇 TPSurvey程序，執(zhí)行【文件宀新建任務】，輸入任務名稱， 選擇【配置 坐標系管理】配置中央子午線 （蘭州105度，三度帶）。2 .基準站設置點【配置 手簿端口配置】以藍牙連接接收機，選擇【測量啟動基準站接收機 進入設置界面】設置點名站點、坐標，差分鏈路，天線高、截止高度角等。數(shù)據(jù)發(fā)出端口選擇外置電臺，廣播格式選擇標準 CMR，高度角515度，PDOP值為36輸入天線高度（架設未知點可以不輸入），通道號碼可自設18（注意要和移動站內(nèi)置電臺選擇通道 18 一致）

17、。點下腳此處按鈕然后輸入點名稱，確定并保存任 務；點擊下一步直至結(jié)束后，手簿狀態(tài)顯示成功設置基準站。3 .流動站設置手簿點擊開始選擇 TPSurvey程序，點【配置手簿端口配置】以藍牙連接接收機，選擇【測量啟動基準站接收機進入設置界面】設置點名站點、坐標，差-13 -分鏈路 ,天線高、截止高度角等。數(shù)據(jù)發(fā)出端口選擇內(nèi)置電臺，廣播格式選擇標準 CMR（ 和基準站 ）一致，輸入天線高度；當看到移動站上已經(jīng)有差分信號標志和正 常搜星達到固定時即可進行下一步操作；將移動站頻率和電臺頻率設置為一致 （ 38400）。4控制點轉(zhuǎn)換（點校正）鍵入 -A、B 兩點（已知點） ，把 A 、B 已知點坐標輸進去。

18、需輸入 2-3 個已 知點（兩個點保證平面精度四參數(shù)轉(zhuǎn)換，三個點保證三維精度七參數(shù)轉(zhuǎn)換） ； 到一個已知點 A 上，當顯示 RTK 固定時，測量 -測量點 A ； 到另一個已知點 B 上，當顯示 RTK 固定時，測量 -測量點 B；測量-點校正，點左下角增加，網(wǎng)格點選擇輸入的已知點A、B等，GPS點選擇相對應的GPS點A /、B /等等，校正方法選水平和垂直；把所有的已知點加入進去后，點計算，然后點擊確定。5施工放樣 點擊【測量 測量點】并記錄定位結(jié)果 放樣道路直線、圓曲線、緩和曲線。6關機 在測量結(jié)束時，應先關閉主機電源（響 6 聲以上），再撤下所有連接電纜。五、實驗要求（ 1）觀測時間內(nèi)不能改變測站號、天線高、采樣率和截止高度角等信息。（2）每個同學應