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文檔簡介
TrimbleGPS&TGO培訓教程北京天拓天寶科技有限公司Tel8/9Fax-mail:support@第一章:GPS測量原理1.1GPS簡介GPS是英文的字頭縮寫詞NAVSTAR/GPS的簡稱,它的含義是利用導航衛(wèi)星進行測時和測距,以構(gòu)成全球定位系統(tǒng)。它是美軍70年代初在“子午衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)——NNSS系統(tǒng)”的技術(shù)上發(fā)展而起的具有全球性、全能性(陸地、海洋、航空與航天)、全天候性優(yōu)勢的導航定位、定時、測速系統(tǒng)。利用該系統(tǒng),用戶可以在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)全天候、連續(xù)、實時的三維導航定位和測速;另外,利用該系統(tǒng),用戶還能夠進行高精度的時間傳遞和高精度的精密定位。2、GPS的組成1973年12月,美國國防部正式批準陸海空三軍共同研制導航全球定位系統(tǒng)-全球定位系統(tǒng)(GPS)。1994年進入完全運行狀態(tài);整套GPS定位系統(tǒng)由三個部分組成的,即由GPS衛(wèi)星組成的空中部分、由若干地面站組成的地面監(jiān)控系統(tǒng)、以接收機為主體的用戶設備。三者有各自獨立的功能和作用,但又是有機地配合而缺一不可的整體系統(tǒng)。(1)、空間衛(wèi)星部分GPS的空間部分由24顆GPS工作衛(wèi)星所組成,這些GPS工作衛(wèi)星共同組成了GPS衛(wèi)星星座,其中21顆為用于導航的衛(wèi)星,3顆為活動備用衛(wèi)星。這24顆衛(wèi)星分布在6個傾角為55°,高度約為20000公里的高空軌道上繞地球運行。衛(wèi)星的運行周期約為12恒星時。完整的工作衛(wèi)星星座保證在全球各地可以隨時觀測到4-8顆高度角為15°以上的衛(wèi)星,若高度角在5°則可達到12顆衛(wèi)星。每顆GPS工作衛(wèi)星都發(fā)出用于導航定位的信號。GPS用戶正是利用這些信號來進行工作。(2)、地面監(jiān)控部分
GPS的控制部分由分布在全球的若干個跟蹤站所組成的監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成,根據(jù)其作用不同,這些跟蹤站又被分為主控站、監(jiān)控站和注入站。=1\*GB3①主控站的作用:主控站擁有大型電子計算機,用作為主體的數(shù)據(jù)采集、計算、傳輸、診斷、編輯等工作,它完成下列功能:A、采集數(shù)據(jù):主控站采集各監(jiān)控站所測得的偽距和積分多普勒觀測值、氣象要素、衛(wèi)星時鐘和工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)、監(jiān)測站自身的狀態(tài)數(shù)據(jù)等B、編輯導航電文(衛(wèi)星星歷、時鐘改正數(shù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)及大氣改正數(shù))并送入注入站。C、診斷地面支撐系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作、診斷衛(wèi)星健康狀況并向用戶指示的功能。D、調(diào)整衛(wèi)星誤差。=2\*GB3②監(jiān)控站的作用:監(jiān)測站的主要任務是對每顆衛(wèi)星進行觀測,并向主控站提供觀測數(shù)據(jù)。每個監(jiān)控站配有GPS接收機,對每顆衛(wèi)星長年連續(xù)不斷地進行觀測,每6秒進行一次偽距測量和積分多普勒觀測,采集氣象要素等數(shù)據(jù)。監(jiān)測站是一種無人值守的數(shù)據(jù)采集中心,受主控站的控制,定時將觀測數(shù)據(jù)送往主控站。=3\*GB3③注入站的作用:主控站將編輯的衛(wèi)星電文傳送到位于三大洋的三個注入站,定時將這些信息注入各個衛(wèi)星,然后由GPS衛(wèi)星發(fā)送給廣大用戶。(3)、用戶接收部分GPS用戶部分由GPS接收機(移動站、基準站等)、數(shù)據(jù)處理軟件及相應用戶設備,如計算機氣象儀器等所組成。它的作用是接收GPS衛(wèi)星所發(fā)出的信號,利用這些信號進行導航定位等工作。3、GPS信號GPS導航定位系統(tǒng)屬于無線電導航定位系統(tǒng),用戶只需通過接收設備接收衛(wèi)星播的信號就能測定衛(wèi)星信號傳播時間延遲或相位延遲,解算出接收機與GPS衛(wèi)星間的距離(稱為偽距),確定接收機位置。GPS衛(wèi)星發(fā)射兩種頻率的載波信號偽隨機碼,即頻率為1575.42MHz的L1載波和頻率為1227.60HMz的L2載波,它們的頻率分別是基本頻率10.23MHz的154倍和120倍,它們的波長分別為19.03cm和24.42cm。在L1和L2上又分別調(diào)制著多種信號,這些信號主要有:(1)C/A碼:C/A碼又被稱為粗捕獲碼,它被調(diào)制在L1載波上,C/A碼是普通用戶用以測定接收機到衛(wèi)星間的距離的一種主要的信號。(2)P碼:P碼又被稱為精碼,它被調(diào)制在L1和L2載波上,一般用戶無法利用P碼來進行導航定位。(3)Y碼:P碼與W碼進行模二相加生成保密的Y碼。(4)導航信息:導航信息被調(diào)制在L1載波上,其信號頻率為50Hz,包含有GPS衛(wèi)星的軌道參數(shù)、衛(wèi)星鐘改正數(shù)和其它一些系統(tǒng)參數(shù)。用戶一般需要利用此導航信息來計算某一時刻GPS衛(wèi)星在地球軌道上的位置,導航信息也被稱為廣播星歷。4、GPS誤差利用GPS定位時,GPS衛(wèi)星播發(fā)的信號受各種因素影響,使得測量結(jié)果產(chǎn)生誤差,精度下降。影響GPS定位精度的因素可分為下列幾個方面:與GPS衛(wèi)星有關的因素①SA政策:美國政府從其國家利益出發(fā),通過對導航電文采用ε技術(shù)、對GPS衛(wèi)星基準頻率加入高頻抖動(δ技術(shù))、對P碼采用譯密技術(shù)(P碼經(jīng)過譯密技術(shù)處理成Y碼--反電子欺騙AS政策),人為降低普通用戶利用GPS進行導航定位時的精度。單機定位誤差達100m?,F(xiàn)已取消SA政策,單機誤差約15m。(2000年5月1日已經(jīng)取消該政策)②衛(wèi)星星歷誤差:衛(wèi)星星歷是GPS衛(wèi)星定位中的重要數(shù)據(jù)。衛(wèi)星星歷是由地面監(jiān)控站跟蹤監(jiān)測GPS衛(wèi)星測定的。由于地面監(jiān)控站測試的誤差以及衛(wèi)星在空中運行受到多種攝動力影響,地面監(jiān)測站難以充分可靠地測定這些作用力的影響,使得測定的衛(wèi)星軌道會有誤差。③衛(wèi)星鐘差:衛(wèi)星鐘差是GPS衛(wèi)星上所安裝的原子鐘的鐘面時與GPS標準時間之間會有偏差和漂移,并且隨著時間的推移而發(fā)生變化。而GPS定位所需要的觀測量都是以精密測時為依據(jù),衛(wèi)星鐘差會對偽碼測距和載波相位測量產(chǎn)生誤差。當衛(wèi)星鐘差總量達到1ms時,產(chǎn)生的等效距離誤差可達300KM④地球自轉(zhuǎn)的影響:GPS定位采用的坐標是協(xié)議地球坐標系,地面接收到衛(wèi)星信號時與地球固連的協(xié)議坐標系相對于衛(wèi)星發(fā)射瞬間的位置已產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)(繞Z軸旋轉(zhuǎn)),這樣接收到的衛(wèi)星信號會有時間延遲。(衛(wèi)星發(fā)送信號瞬間坐標與接收機接收的瞬間坐標產(chǎn)生位置上的旋轉(zhuǎn))。⑤發(fā)射天線相位中心偏聽偏差:發(fā)射天線相位中心偏差是GPS衛(wèi)星上信號發(fā)射天線的標稱相位中心與其真實相位中心之間的差異。與信號傳播途徑有關的誤差①電離層延遲:地球周圍的電離層對電磁波的折射效應,使得GPS信號的傳播速度發(fā)生變化,這種變化稱為電離層延遲。②對流層延遲:由于地球周圍的對流層對電磁波的折射效應,使得GPS信號的傳播速度發(fā)生變化,這種變化稱為對流層延遲。③多路徑效應:由于接收機周圍環(huán)境的影響,使得接收機所接收到的衛(wèi)星信號中還包含有各種反射和折射信號的影響,這些信號會相互疊加,這就是所謂的多路徑效應。儀器本身的誤差①接收機鐘差:接收機石英鐘與衛(wèi)星的原子鐘鐘面時間的誤差。②接收機天線相位中心偏差:GPS接收機天線的標稱相位中心與其真實的相位中心之間的差異。③接收機軟件和硬件造成的誤差:在進行GPS定位時,定位結(jié)果還會受到諸如處理與控制軟件和硬件等的影響。其他方面影響①GPS控制部分人為或計算機造成的影響:由于GPS控制部分的問題或用戶在進行數(shù)據(jù)處理時引入的誤差等。②數(shù)據(jù)處理軟件的影響:數(shù)據(jù)處理軟件的算法不完善對定位結(jié)果的影響。5、坐標系統(tǒng)(1)坐標系的分類
所謂坐標系指的是描述空間位置的表達形式,即采用什么方法來表示空間位置。如直角坐標系、極坐標系等。在測量中,常用的坐標系有以下幾種:=1\*GB3①空間直角坐標系
空間直角坐標系的坐標系(見下圖)原點位于參考橢球的中心O,Z軸指向參考橢球的北極,X軸指向起始子午面與赤道的交點,Y軸位于赤道面上,且按右手系與X軸呈90°夾角。=2\*GB3②空間大地坐標系
空間大地坐標系(見下圖)是采用大地經(jīng)、緯度和大地高來描述空間位置的。緯度是空間的點與參考橢球面的法線與赤道面的夾角,經(jīng)度是空間中的點與參考橢球的自轉(zhuǎn)軸所在的面與參考橢球的起始子午面的夾角,大地高是空間點沿參考橢球的法線方向到參考橢球面的距離。=3\*GB3③平面直角坐標系
平面直角坐標系是利用投影變換,將空間坐標(空間直角坐標或空間大地坐標)通過某種數(shù)學變換映射到平面上,這種變換又稱為投影變換。投影變換的方法有很多,如UTM投影、Lambuda投影等,在我國采用的是高斯-克呂格投影,也稱為高斯投影。(2)GPS測量中常用的坐標系統(tǒng)=1\*GB3①WGS-84坐標系
WGS-84坐標系是目前GPS所采用的坐標系統(tǒng),GPS所發(fā)布的星歷參數(shù)就是基于此坐標系統(tǒng)的。WGS-84坐標系統(tǒng)的全稱是WorldGeodicalSystem-84(世界大地坐標系-84),它是一個地心地固坐標系統(tǒng)。WGS-84坐標系的坐標原點位于地球的質(zhì)心,Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議地球極方向,X軸指向BIH1984.0的起始子午面和赤道的交點,Y軸與X軸和Z軸構(gòu)成右手系。WGS-84系所采用橢球參數(shù)為:=2\*GB3②1954年北京坐標系
1954年北京坐標系是我國目前廣泛采用的大地測量坐標系。該坐標系源自于原蘇聯(lián)采用過的1942年普爾科夫坐標系。該坐標系采用的參考橢球是克拉索夫斯基橢球。橢球長半軸6378245米,扁率298.3;X軸加常數(shù)為0,Y軸加常數(shù)為500000米。=3\*GB3③1980年西安大地坐標系
橢球的短軸平行于地球的自轉(zhuǎn)軸(由地球質(zhì)心指向1968.0JYD地極原點方向),起始子午面平行于格林尼治平均天文子午面,橢球面同似大地水準面在我國境內(nèi)符合最好;橢球長半軸6378140米,扁率298.257;X軸加常數(shù)為0,Y軸加常數(shù)為500000米;高程系統(tǒng)以56年黃海平均海水面為高程起算基準。6、工作原理(1)衛(wèi)星三角測量:
①地球上任何一點坐標都能通過測量一組衛(wèi)星到該點的距離計算而得。假定某衛(wèi)星與該點的距離為A1,則該點位于以該衛(wèi)星為中心,半徑為A1的地球球面上(如圖1)。②如第二個衛(wèi)星與該點的距離為A2,則該點落在兩球面相交的圓上(如圖2)。③增加第三個衛(wèi)星時,則該點落在三個球面相交的2個點(如圖3),此時只能得出一個點的經(jīng)緯度,無法得到高程,屬于兩維。④再增加一個衛(wèi)星,就可以唯一確定一個點(如圖4),此時點的屬性是三維,包括經(jīng)度、緯度、高程。圖1圖2圖3圖4(2)衛(wèi)星測距碼衛(wèi)星與測點間距離是通過測量衛(wèi)星信號到達接收機所需時間來計算的。
①要知道衛(wèi)星信號到達接收機所需時間就需知道信號是什么時候離開衛(wèi)星。
②中。
③當接收機接收到信號時也產(chǎn)生同樣的偽隨機碼,并與衛(wèi)星信號中附加的偽隨機碼作比較并計算出衛(wèi)星信號的傳播時間延遲,再用時間差(△t)×光速(300,000,000米/秒)就可算出衛(wèi)星與接收機之間的距離。(3)精確的時間①GPS工作衛(wèi)星都安設有4臺原子鐘,一般是兩臺銣原子鐘和兩臺銫原子鐘。②GPS接收機則裝一個普通的石英鐘,用接收4個衛(wèi)星來消除時鐘誤差。
③衛(wèi)星和接收機的時鐘都正確(無誤差),那么4個衛(wèi)星的測量結(jié)果應穿過同一個點。④若衛(wèi)星和接收機時鐘存在誤差時,測量結(jié)果無法相交于一個點時,接收機的處理器開始調(diào)整時鐘,直到它們相交于一個點為止。(4)衛(wèi)星的分布
①衛(wèi)星在約20200公里的高空軌道上運行,監(jiān)測站不斷的監(jiān)測每個衛(wèi)星,并向主控站提供數(shù)據(jù)。②主控站計算衛(wèi)星星歷、時鐘改正數(shù)并編輯成導航電文傳送注入站。
③注入站將導航電文注入衛(wèi)星。
(5)誤差的調(diào)整
①衛(wèi)星原子鐘誤差、衛(wèi)星星歷誤差和衛(wèi)星軌道(地球自轉(zhuǎn))誤差由主控站調(diào)整。
②電離層折射、對流層折射使得信號穿過大氣層時速度變慢,導致誤差,接收機一般會做調(diào)整。
③多路效應誤差,信號接近地球表面時可能會被反射,反射信號會干擾直線信號,抗干擾天線有助于減少這種誤差。
④S/A政策:現(xiàn)已取消該政策,使單機誤差定位達15m的精度。7、差分原理(1)GPS差分定位技術(shù):差分是一種GPS定位技術(shù),能極大提高精度。
它需要一臺接收機在一個已知點(點的經(jīng)/緯度已知)上接收GPS信號(基準站),其他接收機在未知點同時進觀測(如下圖)。它利用已知點的精確坐標來計算出觀測誤差值,再利用該值來修正其他接收機在同一衛(wèi)星、同一時刻的觀測值。(2)差分GPS定位原理:
由安裝在已知點位的基準站接收機測量出到GPS衛(wèi)星的距離-偽距。其中包括到這顆衛(wèi)星的真實距離加上幾種誤差。由于基準站的位置是已知的,可以利用衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)計算出基準站接收機到衛(wèi)星的距離,計算出的距離與已知坐標之間的差包括上述幾種誤差值,將這一差值作為距離改正數(shù)傳送給用戶接收機,用戶接收機就得到一個“校正過”的距離改正值。接收機接收的偽距經(jīng)過改正值改正后可得到較準確的距離,這就是差分原理。(3)差分GPS定位的種類:
=1\*GB3①依差分的時間分:實時差分:基準站計算出觀測值后,通過電臺廣播出去,移動站接收到該值后實時改正自己的觀測值,并把結(jié)果顯示在屏幕上。后處理差分:基準站計算出誤差后記錄成文件,移動站采集的數(shù)據(jù)也記錄成計算機文件,野外作業(yè)回來后把文件導入PC機中,通過GPS軟件,用基準站文件來對移動站文件進行差分,得出改正后的文件。=2\*GB3②依基準站發(fā)送信息方式分:位置差分:最簡單的差分方法,基準站對每4顆衛(wèi)星進行解算,得到一組改正數(shù),基準站和移動站許需接收同一組衛(wèi)星才能使用。偽距差分:目前普遍使用的查分方法,基準站上的接收機利用一個(α-β)濾波器將解算的差值濾波,并求出其偏差,然后將所有衛(wèi)星的測距誤差傳輸給用戶,用戶利用改正后的偽距求出本身的位置。相位平滑偽距差分:GPS接收機獲得載波多普勒頻率計數(shù)的功能,這個載頻多普勒計數(shù)能反映載波相位信息--即反映偽距變化率的特性,利用這個載波信息來輔助碼偽距測量就可獲得比單獨采用碼偽距離測量更高的精度。相位差分:載波相位差分技術(shù)又稱為RTK技術(shù),可達mm級的精度。8.GPS系統(tǒng)應用(1)導航:GPS能以較好精度瞬時定出接收機所在位置的三維坐標,實現(xiàn)實時導航,因而GPS可用于海船、艦艇、飛機、導彈、出租車、交通車輛定位、110、120、119等。(2)授時:(3)高精度、高效率的地面測量第二章:硬件介紹一.使用與保護5700/5800接收機的設計考慮了承受野外出現(xiàn)的典型惡劣情況。但是,接收機本身卻是高精度的電子儀器,使用時需要注意保護。從附近無線電或雷達發(fā)射機發(fā)出的大功率信號可能會抑制接收機電路。這雖然不損壞儀器,但卻可能導致接收機出現(xiàn)不良的電性能。因此,應避免在大功率雷達、電視或其它發(fā)射機附近的400米范圍內(nèi)使用此接收機。小功率發(fā)射機(例如用于蜂窩電話和雙工無線電的發(fā)射機)通常不會干擾5700/5800接收機的工作。二.5700GPS接收機組成5700GPS接收機的所有操作控制裝置、端口和接頭全部分布在四個主面板上,如圖2.1所示。圖2.1前面板:圖2.2示出了5700接收機的前面板。此面板上有五個LED(發(fā)光二極管)指示器、兩個按鈕和一個袖珍閃存/USB門扣圖2.2頂面板圖2.3示出了5700接收機的頂面板。此面板上有三個電源/串行數(shù)據(jù)端口和進行GPS與無線電連接的(TNC)端口圖2.3頂面板上的每個端口都用一個圖標作標記,表示其主要功能。表2.15700接收機端口圖標名稱連接……端口1Trimble手薄、事件標記或計算機端口2外接電源接入、計算機、1PPS或事件標記端口3外部無線電入、外接電源接入、基準站電臺數(shù)據(jù)線接出。GPSGPS天線無線電流動站無線電通信天線接入底面板圖2.4示出了5700接收機的底面板。此面板上有USB端口、袖珍閃存端口和內(nèi)置電池艙。圖2.4數(shù)據(jù)記錄卡在數(shù)據(jù)記錄卡記錄數(shù)據(jù)之前,先對卡進行格式化,從而確保文件系統(tǒng)的完整性。如果要格式化卡,先把卡插入到5700接收機,然后按下電源開關鍵30秒種。注:一定要在接收機內(nèi)對數(shù)據(jù)記錄卡進行格式化,這可以防止在記錄數(shù)據(jù)期間取出卡時損壞卡中的數(shù)據(jù)。警告:5700允許數(shù)據(jù)記錄卡上最多存儲512個文件,不論卡的容量有多大。文件名必須是8.3格式,否則,在記錄過程中往數(shù)據(jù)記錄卡上復制文件會引起數(shù)據(jù)損壞或丟失。如果卡沒有正確地插在插腳上,切不要用力,以免損壞插腳。此時,應該取下卡,再小心地重新插入。按鈕功能5700接收機只有兩個按鈕,即:在本手冊中表示為的電源按鈕,以及表示為的數(shù)據(jù)按鈕。電源按鈕用來轉(zhuǎn)換接收機的開關狀態(tài),并執(zhí)行諸如刪除文件或重設接收機的數(shù)據(jù)管理功能。數(shù)據(jù)按鈕用來開啟或停止記錄。只有當接收機開關打開并完成饋電和初始化任務后,此按鈕才會有效(即接收機完全跟蹤四顆以上衛(wèi)星后)。表2.2按鈕功能表2.2動作電源按鈕數(shù)據(jù)按鈕打開接收機按關閉接收機按下2秒開始內(nèi)部記錄數(shù)據(jù)按停止內(nèi)部記錄數(shù)據(jù)按下2秒刪除星歷文件按下15秒重設接收機到工廠缺省設置按下15秒刪除應用文件按下30秒格式化袖珍閃存卡按下30秒注注:語“按”是指按下按鈕后立即釋放。術(shù)語“按下”是指按下后保持此狀態(tài),直到過了規(guī)定時間。指示燈現(xiàn)象接收機頂面板的五個LED,用來指示各種操作狀態(tài)。一般而言,發(fā)光或慢速閃爍的LED表明儀器正常操作,快速閃爍的LED表明需要引起注意,不發(fā)光的LED表明儀器表明沒有出現(xiàn)作。如圖2.5所示:圖2.5記錄/內(nèi)存指示燈在數(shù)據(jù)記錄按鈕下面的典型黃色記錄/內(nèi)存LED表示的是數(shù)據(jù)記錄狀態(tài)和內(nèi)存使用狀態(tài)。表2.3現(xiàn)象含義顏色開正在記錄數(shù)據(jù)橘黃色慢速閃爍記錄了足夠的快速靜態(tài)數(shù)據(jù)。或者,如果與此同時,紅色衛(wèi)星跟蹤LED穩(wěn)定發(fā)光,則說明接收機處于監(jiān)視模式,它正在檢查要安裝的新固件。(一般出現(xiàn)在計算機控制下)快速閃爍數(shù)據(jù)正在被記錄,但內(nèi)存容量不大。閃爍接收機處于休眠模式,在定時應用文件所指定的開始時間之前五分鐘蘇醒。關數(shù)據(jù)沒有被記錄,或者袖珍閃存卡已滿衛(wèi)星跟蹤LED衛(wèi)星圖標下面的紅色衛(wèi)星跟蹤LED用來指示衛(wèi)星的跟蹤狀態(tài)。表2.4現(xiàn)象含義顏色慢速閃爍跟蹤四個或四個以上的衛(wèi)星紅色快速閃爍跟蹤三個或三個以下的衛(wèi)星關沒有跟蹤衛(wèi)星開接收機處于監(jiān)視模式,并且正在檢查要安裝的新固件。無線電LED表2.5無線電圖標下面的綠色無線電LED用來指示數(shù)據(jù)輸入和輸出的狀態(tài)?,F(xiàn)象含義顏色慢速閃爍收到了無線電數(shù)據(jù)包或事件標記(基準站的無線電LED總是無顯示的)綠色電池1LED和電池2LED兩個電池圖標內(nèi)的兩個電池LED,指示的是兩個內(nèi)置電池的狀態(tài),或者連接在端口1和端口2上的外接電源。每個電池的LED都缺省地指示其對應端口外部電源的狀態(tài)。如果沒有檢測到外部電源,則每個LED指示的是內(nèi)置電池的狀態(tài)。LED的顏色用來指示電源的當前狀態(tài):綠色表明當前正在使用電池,黃色表明電池處于備用狀態(tài)。表2.6顏色含義現(xiàn)象含義綠電源在使用中開良好快速閃爍功率低關沒有出現(xiàn)電源黃電源處于備用狀態(tài)開良好快速閃爍功率低閃爍死關沒有出現(xiàn)電源電池和電源的管理及充電5700接收機的電源即可以由它的兩個內(nèi)置電池提供,也可以由連到端口2或端口3的外部電源提供。內(nèi)置電池提供的容量取決于測量類型和操作條件。典型情況是,在用內(nèi)置無線電進行RTK測量期間,一個電池可以提供大約3.5小時的電力;在沒有內(nèi)置無線電的情況下進行測量時,一個電池可以提供大約5小時的電力。外部電源總是優(yōu)先于內(nèi)置電池。當沒有連接外部電源時,或者當外部電源出現(xiàn)故障時,內(nèi)置電池才被使用。兩個內(nèi)置電池依次消耗,當其中一個電池耗電完畢后,接收機自動切換到另一個充滿電的電池。如果在沒有外部電源情況下,兩個內(nèi)置電池的電量都消耗完畢,則已經(jīng)記錄的數(shù)據(jù)不會丟失。如果掉電,則當內(nèi)置或外部電源恢復后,接收機將重啟。例如,如果接收機正在記錄數(shù)據(jù),則數(shù)據(jù)文件不會損壞。電源恢復后,接收機將按照先前相同的設置恢復記錄。給5700接收機饋電的電源同時也可以給接收機的內(nèi)置電池充電。方法:把電源加到電源/串行數(shù)據(jù)電纜上,把電纜接到接收機的端口2上,然后連接電源到交流電源。如圖:2.6圖2.6給兩個內(nèi)置電池充電大約需要8個小時。它們是分別充電,所以每個電池需要4個小時。時間過充則對接收機無任何影響。電池保護和存放注—電池不用時會放電(低溫情況下放電迅速)。如果要長時間存放鋰電池,在存放前要確認它充滿了電,并且應該至少保證每隔三個月重新充電一次。為了防止電池深度放電,設計時進行了如下考慮:當電池包放電到5.9伏時,5700系統(tǒng)將切換電池或停止吸收電源。達到深度放電的電池不能再次充電,只能更換。以下給出了使電池性能最佳化并且延長電池壽命的建議:使用之前給所有新電池完全充電。不要讓電池放電到5伏以下。外業(yè)工作時,當?shù)诙K電池電量耗盡時,應該結(jié)束測量工作;不要強行繼續(xù)工作。如果不加電源,則不要在接收機或外部充電器中放置電池。如果必須存放電池,在存放前要完全充電。然后至少每三個月充電一次。5700的安裝5700連接電臺示意圖2.7圖2.75700流動站背包式安裝圖2.85800GPS接收機組成5800接收機的所有操作控制裝置都位于前面板,串口和接頭位于單元地部。下圖給出了5800接收機的前面板視圖,此面板上有三個LED和一個電源按鈕。表2.7圖標名稱連接端口1設備、計算機、外部無線電、電源入端口2設備、計算機、外部無線電無線電無線通訊天線5800按鍵功能5800接收機只有一個按鈕—電源按鈕。用可以打開或關閉接收機并執(zhí)行其它功能。如表**動作電源按鈕打開接收機按關閉接收機按下2秒鐘刪除星歷文件按下15秒鐘把接收機重設到工廠缺省狀態(tài)按下15秒鐘刪除應用文件按下30秒鐘5800流動站的安裝指示燈狀況參照5700說明。5700/5800常規(guī)注意事項操作前安裝接收機時,應注意以下事項:插上Lemo電纜后,要確保接收機端口的紅點與電纜接頭對齊。千萬不要用力插電纜,以防損壞接頭的插腳。斷開Lemo電纜后,用滑動軸環(huán)或系索拉住電纜,然后從端口直拔電纜接頭,不要扭動接頭或拉拽電纜。要安全地連接TNC電纜,把電纜接頭與接收機插座對齊,再把電纜接頭小心地插到插座上,直到完全吻合為止。5700放入內(nèi)置電池,讓電池正面向著袖珍閃存/USB的門。電池下側(cè)有一個中間凹槽,此凹槽用來作對齊線,以便把電池準確地插到接收機內(nèi)。5800內(nèi)置電池放到電池艙內(nèi)時,確保接觸點的位置準確地與接收機的接觸點對齊。把電池和電池艙作為一個整體滑入到接收機內(nèi),直到電池艙安置到位并卡定為止。收起電纜時,一定要把電纜盤成環(huán)狀,避免電纜的扭折。夏天工作時,盡量避免儀器直接暴曬在陽光下。電臺說明TM3電臺沒有電源開關鍵,當你接通電源后,電臺的液晶顯示屏就會顯示出信息。左側(cè)有一個Next鍵,其功能是在電臺7個界面間進行切換;右側(cè)有上下移動鍵各一個,其功能是當Next鍵調(diào)整到某一界面后,按上下行鍵選擇不同的子菜單。以下對各采單進行說明。1.Channel頻點選擇。一般情況下電臺有多個頻點,按上下移動鍵,410.05Mhz可以選擇不同的頻點。但流動站的頻點必須要保持與它.一致。418.05Mhz…2.Mode是否轉(zhuǎn)發(fā)電臺信號。通常情況下我們不轉(zhuǎn)發(fā)信號.選擇NO不轉(zhuǎn)發(fā)。Basew/NoRpt3.Channelsharing通道是否共享.選擇OFF不共享。OFF4.Transmitpower發(fā)射功率選擇,用戶可根據(jù)自己的作業(yè)范圍選擇不同的Highpower25w發(fā)射功率Midpower10wLowerpower2w5.WirelessModeTT450s9600bps無線電傳輸模式。按上下行鍵選擇。此處也可以選擇TMⅡ4800bps但流動站必須選擇相對應的無線電傳輸模式。即手簿上選擇第三個傳輸模式。(建議使用TMⅡ4800bps模式)。6.Dataportconfig數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。此傳輸協(xié)議是指GPS接收機與電臺之384008-none-1間的通訊。如果用戶沒有對接收機傳輸協(xié)議更改,必須選擇此項。7.Devicestatus抗外界干擾。當外界有與電臺發(fā)射相接近的頻點無線電callsignOFF時,選擇OFF,電臺可不受其信號的干擾,繼續(xù)工作。電臺常見問題說明及注意事項TM3電臺正常工作后,在顯示屏的右上角有Tran字母有規(guī)律的閃爍,代表電臺正常工作,如果電臺不工作,屏幕會有英文提示,做出相應的調(diào)整。使電臺正常工作。如下:BatteryLow供電電池電壓底.低于11.6V時會有此顯示Batterylow,RadioTurnedoff當供電電池電壓底于10.8V時,電臺會自動關閉,停止工作.DataoverloadcheckGPSconfig電臺的第二項菜單沒有設置對,當你設置轉(zhuǎn)發(fā)后而實際沒有轉(zhuǎn)發(fā)信號,電臺工作一段時間后會出現(xiàn)此提示.在第二項菜單Mode中設為NO.CommPortErrorCheckDataRate接收機與電臺之間通訊協(xié)議設置錯誤.即第六項菜單設為384008-None-1?;蛘哂糜趩踊鶞收镜氖直‰娕_類型設置錯誤,或電臺數(shù)據(jù)電纜連接到5700的端口錯誤。應該設為TRIMMARK3/SiteNet450;控制器端口:Com1;接收機端口:端口3。WarningRadioHot電臺過熱。當夏天工作時應避免電臺直接暴曬陽光下,電臺的放置應有利于其散熱。WarningRadioHotoutputoff電臺過熱高于85度,而自動停止工作。Warning,NoExternalBattery錯誤的電源,此時電臺的電源不是從電臺電源電纜獲取的,而是通過主機至電臺的數(shù)據(jù)電纜由主機的電源供給的。檢查電臺電源電纜或電纜內(nèi)的保險管是否燒毀。ConnectAntennatoRadio啟動基準站后,電臺的發(fā)射天線沒有連接或電纜存在問題。電臺會顯示此信息。Error,BadRadioconfig電臺內(nèi)部程序發(fā)生錯誤。一般出現(xiàn)在電臺升級時操作不當,重新升級即可。10.HardwareError**(codenumble)硬件錯誤。與經(jīng)銷商聯(lián)系。11.連接電臺電源電纜后,顯示屏無任何顯示正極電纜內(nèi)保險管損壞,更換新的保險管(15安/國產(chǎn),10安/進口)。12.啟動基準站接收機后,電臺正常工作,此間不要對電臺的頻率、功率和其它配置進行改變,如需更改,應先斷開GPS接收機與電臺的數(shù)據(jù)傳輸線;更改后重新啟動基準站接收機。13.安裝基準站時,確保各接頭完全接觸;鞭狀天線的接觸點盡量保持潔凈;接觸彈簧片應保證4—5毫米的彈距。14.電臺的發(fā)射天線盡量架設在開闊的區(qū)域,周圍近距離不要有建筑物以及金屬構(gòu)筑物。15.電臺主機應該安置在腳架上;夏天工作時,盡量避免暴曬主機第三章GPS靜態(tài)定位在測量中的應用目前,GPS靜態(tài)定位在測量中被廣泛地用于大地測量、工程測量、地籍測量、物探測量及各種類型的變形監(jiān)測等,在以上這些應用中,其主要還是用于建立各種級別、不同用途的控制網(wǎng)。GPS靜態(tài)定位在測量中的應用GPS靜態(tài)定位在測量中主要用于測定各種用途的控制點。其中,較為常見的方面是利用GPS建立各種類型和等級的控制網(wǎng),在這些方面,GPS技術(shù)已基本上取代了常規(guī)的測量方法,成為了主要手段。較之于常規(guī)方法,GPS在布設控制網(wǎng)方面具有以下一些特點:測量精度高GPS觀測的精度要明顯高于一般的常規(guī)測量手段,GPS基線向量的相對精度一般在~之間,這是普通測量方法很難達到的。選點靈活、不需要造標、費用低GPS測量,不要求測站間相互通視,不需要建造覘標,作業(yè)成本低,大大降低了布網(wǎng)費用。全天侯作業(yè)在任何時間、任何氣候條件下,均可以進行GPS觀測,大大方便了測量作業(yè),有利于按時、高效地完成控制網(wǎng)的布設。觀測時間短采用GPS布設一般等級的控制網(wǎng)時,在每個測站上的觀測時間一般在1~2個小時左右,采用快速靜態(tài)定位的方法,觀測時間更短。觀測、處理自動化采用GPS布設控制網(wǎng),觀測工程和數(shù)據(jù)處理過程均是高度自動化的。布設GPS基線向量網(wǎng)的工作步驟布設GPS基線向量網(wǎng)主要分測前、測中和測后三個階段進行。測前工作項目的提出一項GPS測量工程項目,往往是由工程發(fā)包方、上級主管部門或其他單位或部門提出,由GPS測量隊伍具體實施。對于一項GPS測量工程項目,一般有如下一些要求:測區(qū)位置及其范圍測區(qū)的地理位置、范圍,控制網(wǎng)的控制面積。用途和精度等級控制網(wǎng)將用于何種目的,其精度要求是多少,要求達到何種等級。點位分布及點的數(shù)量控制網(wǎng)的點位分布、點的數(shù)量及密度要求,是否有對點位分布有特殊要求的區(qū)域。提交成果的內(nèi)容用戶需要提交哪些成果,所提交的坐標成果分別屬于哪些坐標系,所提交的高程成果分別屬于哪些高程系統(tǒng),除了提交最終的結(jié)果外,是否還需要提交原始數(shù)據(jù)或中間數(shù)據(jù)等。時限要求對提交成果的時限要求,即何時是提交成果的最后期限。投資經(jīng)費。對工程的經(jīng)費投入數(shù)量。技術(shù)設計負責GPS測量的單位在獲得了測量任務后,需要根據(jù)項目要求和相關技術(shù)規(guī)范進行測量工程的技術(shù)設計。關于技術(shù)設計的具體內(nèi)容將在REF_Ref420073576\r\h錯誤!未找到引用源。中作詳細介紹。測繪資料的搜集與整理在開始進行外業(yè)測量之前,現(xiàn)有測繪資料的搜集與整理也是一項極其重要的工作。需要收集整理的資料主要包括測區(qū)及周邊地區(qū)可利用的已知點的相關資料(點之記、坐標等)和測區(qū)的地形圖等。儀器的檢驗對將用于測量的各種儀器包括GPS接收機及相關設備、氣象儀器等進行檢驗,以確保它們能夠正常工作。踏勘、選點埋石在完成技術(shù)設計和測繪資料的搜集與整理后,需要根據(jù)技術(shù)設計的要求對測區(qū)進行踏勘,并進行選點埋石工作。測量實施實地了解測區(qū)情況由于在很多情況下,選點埋石和測量是分別由兩個不同的隊伍或兩批不同的人員完成的,因此,當負責GPS測量作業(yè)的隊伍到達測區(qū)后,需要先對測區(qū)的情況作一個詳細的了解。主要需要了解的內(nèi)容包括點位情況(點的位置、上點的難度等)、測區(qū)內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展狀況、民風民俗、交通狀況、測量人員生活安排等。這些對于今后測量工作的開展是非常重要的。衛(wèi)星狀況預報根據(jù)測區(qū)的地理位置,以及最新的衛(wèi)星星歷,對衛(wèi)星狀況進行預報,作為選擇合適的觀測時間段的依據(jù)。所需預報的衛(wèi)星狀況有衛(wèi)星的可見性、可供觀測的衛(wèi)星星座、隨時間變化的PDOP值、隨時間變化的RDOP值等。對于個別有較多或較大障礙物的測站,需要評估障礙物對GPS觀測可能產(chǎn)生的不良影響。確定作業(yè)方案根據(jù)衛(wèi)星狀況、測量作業(yè)的進展情況、以及測區(qū)的實際情況,確定出具體的作業(yè)方案,以作業(yè)指令的形式下達給各個作業(yè)小組,根據(jù)情況,作業(yè)指令可逐天下達,也可一次下達多天的指令。作業(yè)方案的內(nèi)容包括作業(yè)小組的分組情況,GPS觀測的時間段以及測站等。外業(yè)觀測各GPS觀測小組在得到作業(yè)指揮員所下達的作業(yè)指令后,應嚴格按照作業(yè)指令的要求進行外業(yè)觀測。在進行外業(yè)觀測時,外業(yè)觀測人員除了嚴格按照作業(yè)規(guī)范、作業(yè)指令進行操作外,還要根據(jù)一些特殊情況,靈活地采取應對措施。在外業(yè)中常見的情況有不能按時開機、儀器故障和電源故障等。PAGE\#"'Page:'#'
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'"在此敘述在外業(yè)測量中常見的問題及應采取的應對方法。數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)儲在一段外業(yè)觀測結(jié)束后,應及時地將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中,并根據(jù)要求進行備份,在數(shù)據(jù)傳輸時需要對照外業(yè)觀測記錄手簿,檢查所輸入的記錄是否正確。數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)儲應根據(jù)條件,及時進行?;€處理與質(zhì)量評估對所獲得的外業(yè)數(shù)據(jù)及時地進行處理,解算出基線向量,并對解算結(jié)果進行質(zhì)量評估。作業(yè)指揮員需要根據(jù)基線解算情況作下一步GPS觀測作業(yè)的安排。重復確定作業(yè)方案、外業(yè)觀測、數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)儲與基線處理與質(zhì)量評估四步,直至完成所有GPS觀測工作。測后工作結(jié)果分析(網(wǎng)平差處理與質(zhì)量評估)對外業(yè)觀測所得到的基線向量進行質(zhì)量檢驗,并對由合格的基線向量所構(gòu)建成的GPS基線向量網(wǎng)進行平差解算,得出網(wǎng)中各點的坐標成果。如果需要利用GPS測定網(wǎng)中各點的正高或正常高,還需要進行高程擬合。技術(shù)總結(jié)根據(jù)整個GPS網(wǎng)的布設及數(shù)據(jù)處理情況,進行全面的技術(shù)總結(jié)。成果驗收第三節(jié)GPS靜態(tài)作業(yè)的選點及布網(wǎng)一:外業(yè)準備1.出發(fā)點
GPS網(wǎng)設計的出發(fā)點是在保證質(zhì)量的前提下,盡可能地提高效率,努力降低成本。因此,在進行GPS的設計和測設時,既不能脫離實際的應用需求,盲目地最求不必要的高精度和高可靠性;也不能為追求高效率和低成本,而放棄對質(zhì)量的要求。2.GPS網(wǎng)布網(wǎng)作業(yè)準則
1.選點為保證對衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤觀測和衛(wèi)星信號的質(zhì)量,要求測站上空應盡可能的開闊,在10°~15°高度角以上不能有成片的障礙物。為減少各種電磁波對GPS衛(wèi)星信號的干擾,在測站周圍約200m的范圍內(nèi)不能有強電磁波干擾源,如大功率無線電發(fā)射設施、高壓輸電線等。為避免或減少多路徑效應的發(fā)生,測站應遠離對電磁波信號反射強烈的地形、地物,如高層建筑、成片水域等。為便于觀測作業(yè)和今后的應用,測站應選在交通便利,上點方便的地方。測站應選擇在易于保存的地方。3.提高GPS網(wǎng)精度的方法在布設GPS網(wǎng)時,引入高精度激光測距邊,作為觀測值與GPS觀測值(基線向量)一同進行聯(lián)合平差,或?qū)⑺鼈冏鳛槠鹚氵呴L。若要采用高程擬合的方法,測定網(wǎng)中各點的正常高/正高,則需在布網(wǎng)時,選定一定數(shù)量的水準點,水準點的數(shù)量應竟可能的多,且應在網(wǎng)中均勻分布,還要保證有部分點分布在網(wǎng)中的四周,將整個網(wǎng)包含在其中。為提高GPS網(wǎng)的尺度精度,可采用如下方法:增設長時間、多時段的基線向量。4.布設GPS網(wǎng)時起算點的選取與分布若要求所布設的GPS網(wǎng)的成果與舊成果吻合最好,則起算點數(shù)量越多越好,若不要求所布設的GPS網(wǎng)的成果完全與舊成果吻合,則一般可選3~5個起算點,這樣既可以保證新老坐標成果的一致性,也可以保持GPS網(wǎng)的原有精度。為保證整網(wǎng)的點位精度均勻,起算點一般應均勻地分布在GPS網(wǎng)的周圍。要避免所有的起算點分布在網(wǎng)中一側(cè)的情況。5.布設GPS網(wǎng)時起算邊長的選取與分布在布設GPS網(wǎng)時,可以采用高精度激光測距邊作為起算邊長,激光測距邊的數(shù)量可在3~5條左右,它們可設置在GPS網(wǎng)中的任意位置。但激光測距邊兩端點的高差不應過分懸殊。6.布設GPS網(wǎng)時起算方位的選取與分布在布設GPS網(wǎng)時,可以引入起算方位,但起算方位不宜太多,起算方位可布設在GPS網(wǎng)中的任意位置。三:GPS網(wǎng)的等級。根據(jù)我國1992年所頒布的全球定位系統(tǒng)測量規(guī)范,GPS基線向量網(wǎng)被分成了A、B、C、D、E五個級別。下圖是我國全球定位系統(tǒng)測量規(guī)范中有關GPS網(wǎng)等級的有關內(nèi)容。
GPS網(wǎng)的精度指標,通常是以網(wǎng)中相鄰點之間的距離誤差來表示的,其具體形式為:
其中,
:網(wǎng)中相鄰點間的距離中誤差(mm);
:固定誤差(mm);
:比例誤差(ppm[8]);
:相鄰點間的距離(km)。
對于不同等級的GPS網(wǎng),有下列的精度要求:測量分類固定誤差(mm)比例誤差(ppm)相鄰點距離(km)A≤5≤0.1100~2000B≤8≤115~250C≤10≤55~40D≤10≤102~15E≤10≤201~10
A級網(wǎng)一般為區(qū)域或國家框架網(wǎng)、區(qū)域動力學網(wǎng);B級網(wǎng)為國家大地控制網(wǎng)或地方框架網(wǎng);C級網(wǎng)為地方控制網(wǎng)和工程控制網(wǎng);D級網(wǎng)為工程控制網(wǎng);E級網(wǎng)為測圖網(wǎng)。
美國聯(lián)邦大地測量分管委員會(FederalGeodeticControlSubcommittee-FGCS)在1988年公布的GPS相對定位的精度標準中有一個AA級的等級,此等級的網(wǎng)一般為全球性的坐標框架。二.GPS網(wǎng)的布設形式和實施方案(以三臺接收機為例)GPS靜態(tài)網(wǎng)的布設形式通常有三種形式:點連式、邊連式和邊點混合式。點連式:如圖1所謂點連式就是在觀測作業(yè)時,相鄰的同步圖形間只通過一個公共點相連;點連式觀測作業(yè)方式的優(yōu)點是作業(yè)效率高,圖形擴展迅速;它的缺點是圖形強度低,如果連接點發(fā)生問題,將影響到后面的同步圖形。邊連式:如圖2所謂邊連式就是在觀測作業(yè)時,相鄰的同步圖形間有一條邊(即兩個公共點)相連;邊連式觀測作業(yè)方式具有較好的圖形強度和較高的作業(yè)效率。邊點混合式:如圖3即有點連又有邊連,它綜合了3點連和邊連的優(yōu)缺點。圖1圖2圖3四:GPS外業(yè)觀測記錄表GPS靜態(tài)測量外業(yè)記錄手薄點名點號圖幅編號觀測員日期段號觀測日期接收機名稱及編號天線類型及編號存儲介質(zhì)編號數(shù)據(jù)文件名近似緯度近似經(jīng)度近似高程采樣間隔開始記錄時間結(jié)束記錄時間天線高測定天線高測定方法及略圖點位略圖測前:測后:測定值m修正值m天線高m平均值m天氣狀況記事第四節(jié)靜態(tài)作業(yè)的儀器準備及作業(yè)五.靜態(tài)作業(yè)的儀器準備5700GPS接收機3臺以上(含內(nèi)置電池和數(shù)據(jù)記錄卡)配套GPS接收天線配套GPS天線電纜轉(zhuǎn)接頭腳架和基座測高尺外業(yè)觀測記錄表六.靜態(tài)外業(yè)操作流程放置腳架,對中整平,安置好儀器。量取天線高打開接收機電源,接收機跟蹤大于4顆以上衛(wèi)星時,衛(wèi)星指示燈慢閃;打開數(shù)據(jù)記錄燈;此時開始記錄數(shù)據(jù)。(注:一定要保證數(shù)據(jù)記錄燈亮,否則沒有記錄數(shù)據(jù))認真填寫外業(yè)記錄表結(jié)束測量時,先關閉數(shù)據(jù)記錄燈,再關閉接收機電源。注:Trimble5700接收機靜態(tài)作業(yè)時,當打開數(shù)據(jù)記錄燈后,每個觀測時段會自動形成一個文件。文件名為:AAAABBBC.dat。其中:AAAA為接收機S/N號的后四位數(shù);BBB為GPS時間,以天數(shù)累計增加。C為時段號,一天內(nèi)(以格林威治時間為準)第一次開機的時段號為0,依次1,….9,A,B,…..Y,Z。文件的后綴名為*.dat第四章內(nèi)業(yè)處理TrimbleGeomaticsOffice后處理軟件系統(tǒng)是Trimble公司GPS后處理軟件,是基于Micro-softWindows的多任務操作系統(tǒng)??梢赃M行GPS數(shù)據(jù)后處理以及RTK測量數(shù)據(jù)處理。它可以處理所有TrimbleGPS的原始測量數(shù)據(jù)和其他品牌的GPS數(shù)據(jù)(RINEX)還有傳統(tǒng)光學測量儀器采集的數(shù)據(jù)以及激光測距儀的數(shù)據(jù)。整個軟件包由多個模塊構(gòu)成。包括:數(shù)據(jù)通訊模塊、星歷預報模塊、靜態(tài)后處理、動態(tài)計算模塊、坐標轉(zhuǎn)換模塊、網(wǎng)平差模塊、RTK測量數(shù)據(jù)處理模塊、DTMlink模塊、ROADlink模塊。TGO靜態(tài)數(shù)據(jù)處理流程野外觀測數(shù)據(jù)下載至計算機↓TGO軟件建立坐標系統(tǒng)↓TGO新建項目,選擇相應坐標系統(tǒng)↓導入靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)*.dat或RINEX格式↓根據(jù)外業(yè)記錄表編輯點名稱,天線高,天線類型↓編輯Timeline(即編輯周跳)↓查看衛(wèi)星殘差報告,把殘差大的衛(wèi)星刪掉或補測處理GPS基線不通過通過在WGS-84坐標系下網(wǎng)的無約束平差不通過加權(quán)通過選擇當?shù)刈鴺讼到y(tǒng),加入已知點坐標↓網(wǎng)的約束平差↓成果輸出第一步:數(shù)據(jù)傳輸Trimble數(shù)據(jù)傳輸DataTransfer軟件全中文操作,是Trimble所有產(chǎn)品共用的通訊軟件,包括GPS接收機、手簿控制器、全站儀、電子水準儀、以及GIS數(shù)據(jù)采集器。各按鈕說明,點擊此按鈕時,PC機開始與所選設備硬件連接。,點擊此按鈕時,PC機斷開與所選設備的連接。,表示建立連接后,外部所選設備數(shù)據(jù)傳輸至計算機內(nèi)。,表示建立連接后,計算機內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸至所選設備內(nèi)。連接設備(以GPS5700為例)使用串口連接使用USB連接各設備名稱對應表在設備選項中提供Trimble所有硬件產(chǎn)品的名稱,建立設備與計算機連接時,應該選擇相對應的設備名稱;否則不能建立與計算機的連接。通過串口建立連接通過USB口建立連接GPS5700接收機GPSRecvr—5000Series:com1/com2(com1和com2為計算機端口名稱)5700USB(自添加GPS5000系列接收機USB端口)5800控制器ACUSurveycontrolleroncom1/com2Surveycontroller(ACU)onActiveSync5700控制器TSCeSurveycontrolleroncom1/com2Surveycontroller(TSCe)onActiveSync4600LS4600LS(自添加GPS4000系列接收機)否掌上電腦/GeoCE否WindowsCE上的GIS數(shù)據(jù)記錄器注:5700控制器TSCe和5800控制器/ACU通過USB建立連接前,應該先使用微軟的ActiveSync同步軟件建立桌面連接。添加要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)文件建立連接后,點擊添加其中5700—0220210515是儀器主內(nèi)存的名稱,打開此文件后,靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)顯示出來,可點擊細節(jié)按鈕查看具體內(nèi)容。目標:是數(shù)據(jù)傳輸至計算機后,數(shù)據(jù)存放的地址,可通過瀏覽進行設置。數(shù)據(jù)傳輸選中要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)后,點擊全部傳送自添加設備名稱點擊,添加所需的設備名稱。新建設備。其中GPS5700、5800接收機統(tǒng)稱為5000系列,4600LS、4700、4800統(tǒng)稱為4000系列。TSCe&ACU如果采用USB口連接,選擇Surveycontroller(ActiveSync)第二步:TGO軟件建立坐標系統(tǒng)1.打開TGO軟件,在功能菜單下選擇坐標系統(tǒng)編輯模塊(CoordinateSystemManager)2.進入坐標系統(tǒng)管理器,單擊編輯/增加橢球3.輸入定義坐標系統(tǒng)的橢球名稱、地球的長半軸、扁率,短半軸和偏心率會自動計算出來。(西安80坐標系與北京54坐標系的區(qū)別在于:西安80長半軸:6378140;扁率:298.257,其它一樣)4.增加基準轉(zhuǎn)換/Molodensky(即三參數(shù)轉(zhuǎn)換)5.創(chuàng)建新的基準轉(zhuǎn)換組注:此處的橢球一定選擇上一步定義的橢球名稱。6.增加坐標系統(tǒng)組7.選擇投影方式:橫軸墨卡托投影在投影帶參數(shù)名稱中,為明了可以采用投影帶中央子午線數(shù)值命名。注:基準名稱應該選擇上一步自定義的基準轉(zhuǎn)換名稱,不能默認為WGS—84。下一步注:因我國沒有既定的大地水準面模型,此處可以選擇無大地水準面模型,也可選擇全球性水準面模型EGM96(Global)。下一步其中,中心經(jīng)度應該填寫坐標投影的中央子午線度數(shù),如果是整數(shù)中央經(jīng)度,可直接填寫;若為非整數(shù),則在度后面加小數(shù)點。如:117度28分,則:117.28完成。8.文件保存退出。注:此步驟并不是每次處理數(shù)據(jù)前都需要做的,第一次作好之后,只要不改變坐標系統(tǒng)或投影中央子午線,以后僅調(diào)用此坐標系統(tǒng)即可。第三步:TGO軟件新建項目打開TGO軟件,第一個任務是創(chuàng)建項目,因為這是軟件組織數(shù)據(jù)的方法.通常,一個項目可以包含用不同設備采集到的幾天數(shù)據(jù).要開啟TrimbleGeomaticsoffice軟件:單擊,選擇程序/TrimbleOffice/TrimbleGeomaticsoffice創(chuàng)建新項目選擇文件/新建項目,以下對話框出現(xiàn):輸入項目名稱選擇模板。這將確定項目單位和坐標系統(tǒng),并確定顯示數(shù)據(jù)的方式。一般都選擇Metric.*DTMLink:數(shù)字地面模型*Metric米制單位模板:常用模板*Roadlink道路設計模板*Sampledata:樣本數(shù)據(jù)模板*USFeet:美制英尺模板在新建組中,確認項目選項已被選擇.如果必要,指定軟件存儲項目文件的文件夾.否則,它將把文件存儲在安裝時指定的文件夾中.單擊確認.項目被創(chuàng)建,項目屬性對話框緊接著出現(xiàn),用該對話框可以查看并進一步指定項目屬性,改變坐標系統(tǒng)。注:通過選擇文件/項目屬性,也可以訪問項目屬性對話框。用此標簽….指定….項目細節(jié)想要包括在報告和繪圖中的項目信息。項目被創(chuàng)建后,描述和日期域被自動填充。所有其他域都可選擇,也可以隨時給它們輸入數(shù)值或空缺。坐標系統(tǒng)或查看項目的坐標系統(tǒng)。項目的缺省坐標系統(tǒng)由項目模板確定,使用上面的改變選擇項目對應的坐標系統(tǒng)。單位和格式TrimbleGeomaticsOffice軟件當前項目的單位值,用在屏幕顯示、導入、導出和報告中。要素TrimbleGeomaticsOffice項目的要素和屬性設置。導入測量控制器(*.dc)文件時,如果野外采集使用代碼,可以用指定的要素和屬性庫選擇自動處理要素代碼。報告創(chuàng)建了系統(tǒng)生成報告后的通知方法。例如:把測量控制器(*.dc)文件導入到項目后,軟件將創(chuàng)建一個導入報告。通常,系統(tǒng)生成的報告會通告TrimbleGeomaticsOffice軟件發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)問題或錯誤。要查看報告,請從項目文件夾中的報告文件夾訪問它們。重新計算TrimbleGeomaticsOffice軟件項目中對所有點位置的計算方法。軟件計算每個觀測值到點的位置。如果有多重觀測值,它用限差數(shù)值確定何時報告閉合差誤差。改變坐標系統(tǒng)使用坐標系統(tǒng)設置改變,選擇需要的坐標系統(tǒng)。第四步:導入靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)(*.dat或RINEX)數(shù)據(jù)文件/導入*RINEX文件(*.obs,*.??o):導入GPS標準數(shù)據(jù)格式文件*GPS數(shù)據(jù)文件(*.dat)導入Trimble接收機靜態(tài)數(shù)據(jù)文件*SSF/SSK文件導入基線文件*SurveyControler文件(*.dc)導入手簿動態(tài)采集的文件選擇了導入*.dat數(shù)據(jù)文件后,DATCheckin對話框出現(xiàn)。在使用工具條下選擇需要的數(shù)據(jù),依據(jù)外業(yè)記錄表,名稱中根據(jù)文件名輸入測站的名稱,如果需要高程則要在天線高中輸入天線高度;選擇相對應的天線類型例如:Zephyr、ZephyrGeodatics或5800internal(天線背面有標識),測量方法要選槽口頂部、槽口底部或護圈的中心(5800接收機)。點擊確定后,布網(wǎng)的圖形顯示出來;若顯示每個點的名稱,點擊右鍵/點標記/名稱。第五步:處理視圖中的Timeline如上圖,對于一些突起部分使用左鍵框起后,點擊右鍵禁止使用;不允許此數(shù)據(jù)參與解算。另外,在觀測很短時間就消失的衛(wèi)星要去掉,剛開始出現(xiàn)的前一部分可去掉。有時由于衛(wèi)星的顆數(shù)較少,可以把一些衛(wèi)星有條件的保留下來。第六步:處理GPS基線處理GPS基線前,可以查看GPS處理形式,主要是改變衛(wèi)星高度截止角、電離層模型改正方式、對流層天頂延遲等。質(zhì)量控制只作為了解,是基線解算質(zhì)量的三個恒量標準,即比率(ratio)、參考變量(referencefactor)、均方根(rms)。比率大于3為好,越大越好。參考變量越小越好。均方根越小越好。點擊處理GPS基線。處理完畢可以看到基線長度、解算類型(固定才可,否則要從新處理星歷)、比率(一般大于3)、參考變量(5或更?。?、均方根(越小越好)等因子,點擊保存。點擊每條基線,可以查看基線解算報告,主要查看未固定基線的公用衛(wèi)星、衛(wèi)星殘差等。對于衛(wèi)星殘差大的衛(wèi)星可從timeline里將該衛(wèi)星數(shù)據(jù)部分刪除注:對于雙頻GPS接收機,當基線長度大于5km(也可以在GPS處理形式中的高級選項中設定此距離)時,軟件加入電離層改正,稱為電離層空閑。殘差分布圖殘差部分是對用于基線解算的每顆衛(wèi)星的殘差觀測值的幾何表示。殘差部分顯示從每顆衛(wèi)星接收到的數(shù)據(jù)的質(zhì)量。利用該部分來求解中噪聲的數(shù)量。該部分顯示每個測量周期每顆衛(wèi)星的殘差量。衛(wèi)星噪聲可能影響來自其他衛(wèi)星的數(shù)據(jù)。圖表中的線應繞零點居中。解中噪聲的數(shù)量顯示了相對于零點的距離。殘差一般分布相位中線成正弦曲線,若分布比較離散,則說明此顆衛(wèi)星信號質(zhì)量差,刪除此衛(wèi)星?;€解算完畢后,可以查看環(huán)閉合差報告。(報告/GPS環(huán)閉合差報告或設置查看環(huán)閉合差報告的詳細內(nèi)容)基線驗收標準處理完成后,測量視圖中地圖的基線將改變顏色,以表明處理結(jié)束。在一條或多條的這些基線上也可以有紅色警告標志。每條基線的單行總結(jié)顯示在GPS處理中對話框。接受等級TrimbleGeomaticoffice軟件有三個接受等級:通過基線符合指定活動處理形式中的驗收標準。使用檢查框為這些基線所選擇,并且不產(chǎn)生紅色警告標志。標志一個或一個以上的基線質(zhì)量指示器不符合通過狀態(tài)標準集,但還未壞到失敗狀態(tài)。這些基線應該被更密切地檢驗,以查看他們與網(wǎng)的擬合程度。使用檢查框為這些基線所選擇,并產(chǎn)生紅色警告標志。失敗一個或一個以上的基線質(zhì)量指示器不符合通過或標志狀態(tài)的標準集。第七步:GPS網(wǎng)的無約束平差測量時,應該采集額外數(shù)據(jù),以便檢查觀測值的完整性。當測量有額外觀測值(冗余度)時,在產(chǎn)生最終結(jié)果之前,可以用它們把固定誤差的影響降低到最小程度。在基準下選擇WGS—84,進行無約束平差。點擊平差,軟件自動平差。因為平差是一個迭代的過程,所以應該平差3—5次,讓殘差收斂到最小值。平差完畢后,查看網(wǎng)平差報告;在統(tǒng)計總結(jié)下顯示迭代平差是否通過;如果不通過,選擇加權(quán)策略加權(quán)策略/交替的再次進行平差,直到通過為止。然后查看網(wǎng)平差報告,查看點位誤差分量及邊長相對中誤差。第八步:網(wǎng)的約束平差首先在平差/基準選擇當?shù)赝队盎鶞?。然后點擊觀測值,加載水準面模型。選擇水準面后,點擊裝載/確認。輸入已知點坐標。點擊點。輸入二維或三維坐標。然后點擊確認。點擊平差,進行網(wǎng)的約束平差。對于平面坐標,固定至少兩個點,輸入已知坐標。而對于高程,則要求更多的已知大地水準點。進行平差,看結(jié)果是否通過,通過報告看未知點坐標,及坐標誤差分量、邊長相對中誤差等/可選擇編輯器編輯報告第九步:成果輸出。成果輸出一般有兩個報告和兩套坐標環(huán)閉合差報告和網(wǎng)的約束平差報告
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