AshtechGPS Z-X接收機(jī)使用手冊(cè)及參考手冊(cè)Z-X RTK測(cè)量中文手冊(cè)

第一章引言

第一節(jié)概述

在GPS測(cè)量的早期，對(duì)一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集需要數(shù)小時(shí)，所以每天只能測(cè)定幾

個(gè)點(diǎn)，完成一個(gè)大的工程需費(fèi)時(shí)幾個(gè)星期。當(dāng)天的工作結(jié)果要到幾天后，數(shù)據(jù)處理

完才知道。工作所需儀器可裝滿一部吉普車，每套價(jià)值約十五萬(wàn)美元。而且，至少

需要兩套設(shè)備。

那時(shí)的用戶很難想象會(huì)有這么一天，數(shù)據(jù)采集只需幾秒鐘，每天可以測(cè)定幾百

個(gè)點(diǎn)，大的工程可在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)完成，而且結(jié)果能在實(shí)地實(shí)時(shí)獲得。工作所需設(shè)備

可由一人背負(fù)，兩臺(tái)套設(shè)備組成的系統(tǒng)只不過(guò)四萬(wàn)美元左右。

這就是八十年代早期和今日GPS測(cè)量的差異。早期的GPS測(cè)量在本質(zhì)上是靜

態(tài)的，用戶在一個(gè)測(cè)站點(diǎn)要停留1到3個(gè)小時(shí)或更久。如果時(shí)間允許，它才會(huì)在

數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，轉(zhuǎn)去下一個(gè)測(cè)站點(diǎn)。隨后數(shù)據(jù)聚集在一起才能進(jìn)行后處理。數(shù)據(jù)

處理完成，方可得到測(cè)量結(jié)果。從那時(shí)起，GPS測(cè)量開(kāi)始向動(dòng)態(tài)方向開(kāi)展。設(shè)備體

積更小，便于攜帶。由于GPS流動(dòng)站與基準(zhǔn)站之間的數(shù)據(jù)采用無(wú)線電鏈接，在數(shù)

據(jù)采集的同時(shí);即可對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。數(shù)據(jù)處理的新技術(shù)使得在數(shù)秒鐘之內(nèi)測(cè)定

精確位置解成為可能。這些技術(shù)進(jìn)步允許用戶在測(cè)區(qū)往來(lái)行走，迅速確定有關(guān)目標(biāo)

的位置，即刻見(jiàn)到自己的勞動(dòng)成果。這就是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量(RTK)。

一、全球定位系統(tǒng)(GPS)

讓我們簡(jiǎn)捷地回憶一下使這一切成為現(xiàn)實(shí)的全球定位系統(tǒng)(GPS)。GPS系統(tǒng)

包括三大局部：衛(wèi)星、地面監(jiān)控站和接收機(jī)。

監(jiān)控站的主要目的是監(jiān)測(cè)和維護(hù)衛(wèi)星。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，無(wú)須對(duì)監(jiān)控站有過(guò)多了

解，只要知道它們的功能是保障衛(wèi)星的正常運(yùn)轉(zhuǎn)就行了。

衛(wèi)星是GPS的第二個(gè)主要局部。根據(jù)定義，全球星座有24顆衛(wèi)星，不過(guò)在

本文寫成時(shí)有27顆在運(yùn)轉(zhuǎn)中。每顆衛(wèi)星距離地球外表約20,200公里，軌道運(yùn)行

周期為11小時(shí)58分。每顆衛(wèi)星都裝備有原子鐘,無(wú)線電收發(fā)機(jī)及其它設(shè)備。收發(fā)機(jī)

從監(jiān)控站取得并傳輸有關(guān)衛(wèi)星身份、位置和時(shí)間等的信息和指令。每顆衛(wèi)星可用兩

個(gè)不同頻率進(jìn)行傳輸：L1即1575.42MHz和L2即1227.60MHz。與監(jiān)控站不

同，用戶必須了解數(shù)據(jù)采集期間可用衛(wèi)星的位置、幾何分布狀態(tài)和數(shù)量。這些重要

因素將影響GPS測(cè)量的可靠性和精確度。

GPS接收機(jī)的功能一如其名，即為接收和存儲(chǔ)來(lái)自GPS衛(wèi)星的信號(hào)。這是接

收機(jī)的主要功能，對(duì)某些接收機(jī)來(lái)說(shuō)，也是它們的唯一功能。除了接收和存儲(chǔ)來(lái)自

GPS衛(wèi)星的信號(hào)外，有些接收機(jī)還可行使諸如計(jì)算點(diǎn)位坐標(biāo)并以多種定位基準(zhǔn)和直

角坐標(biāo)系統(tǒng)加以顯示、通過(guò)串行端口輸出原始數(shù)據(jù)和計(jì)算所得位置坐標(biāo)、以及顯示

衛(wèi)星可用性信息等附加功能。更高級(jí)的接收機(jī)可以從另一個(gè)正在同步采集數(shù)據(jù)的

GPS接收機(jī)那里接收原始數(shù)據(jù)，并將此數(shù)據(jù)與其本身數(shù)據(jù)結(jié)合，實(shí)時(shí)地計(jì)算出自己

的精確位置。這正是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量(RTK)接收機(jī)的工作原理。

二、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量(RTK)

GPS的RTK測(cè)量模式要求至少兩臺(tái)同時(shí)工作的GPS接收機(jī)（如圖1.1所示）。

事實(shí)上，這一要求適用于任何位置精確度優(yōu)于10米的GPS應(yīng)用。在兩臺(tái)套接收

機(jī)的GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)中，其中一臺(tái)接收機(jī)被指定為基準(zhǔn)站，另外一臺(tái)為流

動(dòng)站?；鶞?zhǔn)站接收機(jī)通常置于一個(gè)點(diǎn)上，即經(jīng)度、緯度和高度的點(diǎn)。實(shí)際操作中，

基準(zhǔn)站系統(tǒng)采集來(lái)自可用衛(wèi)星的原始數(shù)據(jù)。該原始數(shù)據(jù)經(jīng)包裝后，由串行端口送往

待命的無(wú)線電發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)對(duì)包裝后的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行播送，任何接收機(jī)都可以接

收。這就是RTK系統(tǒng)中基準(zhǔn)站接收機(jī)的工作原理。

圖1.1GPS測(cè)量的RTK設(shè)置

RTK流動(dòng)站是系統(tǒng)的實(shí)用局部。流動(dòng)站通?？煞胖糜诒嘲校瑪y帶方便。使用

者通過(guò)掌上電腦（電子手簿）或數(shù)據(jù)采集器與接收機(jī)交換數(shù)據(jù)。實(shí)際操作中，流動(dòng)

站電臺(tái)接收基準(zhǔn)站發(fā)來(lái)的,包含基準(zhǔn)站接收GPS原始數(shù)據(jù)的信息。電臺(tái)將收到的基準(zhǔn)

站原始數(shù)據(jù)經(jīng)由串口轉(zhuǎn)往流動(dòng)站接收機(jī)。與此同時(shí).，流動(dòng)站GPS接收時(shí)機(jī)在其當(dāng)

前位置采集本機(jī)的原始數(shù)據(jù)。來(lái)自基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)與流動(dòng)站GPS接收機(jī)的原始

數(shù)據(jù)聚集在流動(dòng)站接收機(jī)中處理，以計(jì)算出兩個(gè)接收機(jī)之間精確到厘米級(jí)的基線向

量。最后，流動(dòng)站接收機(jī)利用基準(zhǔn)站位置和基線向量來(lái)計(jì)算流動(dòng)站位置坐標(biāo)。這就

是RTK系統(tǒng)中流動(dòng)站接收機(jī)的工作原理。

根據(jù)以上所述基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的運(yùn)作，用戶可攜帶流動(dòng)站系統(tǒng)在測(cè)區(qū)往來(lái)行

走，又快又準(zhǔn)地進(jìn)行定位測(cè)量和放樣測(cè)設(shè)工作。由于即時(shí)計(jì)算點(diǎn)位坐標(biāo)，用戶對(duì)系

統(tǒng)的正常工作可實(shí)時(shí)監(jiān)察，心中有數(shù)?；鶞?zhǔn)站傳輸原始數(shù)據(jù)時(shí)并不限制接受對(duì)象，

所以適配某一基準(zhǔn)站工作的流動(dòng)站數(shù)量不受限制。

三、RTK的應(yīng)用

RTK系統(tǒng)可應(yīng)用于兩項(xiàng)主要測(cè)量任務(wù)，即測(cè)點(diǎn)定位和測(cè)設(shè)放樣。

前面已經(jīng)簡(jiǎn)略討論了GPSRTK的測(cè)點(diǎn)定位的應(yīng)用。在基準(zhǔn)站和流動(dòng)站協(xié)同工

作的情況下，用戶攜帶流動(dòng)站系統(tǒng)，在測(cè)區(qū)往來(lái)行走，對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行采數(shù)測(cè)量。任

何性質(zhì)的點(diǎn)都可做定位測(cè)量，如道路的中線、池塘的周邊、路燈桿位和建筑物邊角

等。測(cè)點(diǎn)可以是原有的境界標(biāo)記，或是需要首次定位的新標(biāo)記。這一功能使GPS

RTK最適合于測(cè)圖應(yīng)用。圖1.1是GPSRTK的測(cè)量的設(shè)備配置。

RTK系統(tǒng)可用于地形測(cè)量、面積測(cè)量和建筑測(cè)量，也可以用于測(cè)量料場(chǎng)及土石

方工程量計(jì)算。

測(cè)設(shè)放樣任務(wù)只能在GPS的RTK操作模式下完成。某一物體的放樣包括對(duì)定

義該物體所在位置的一點(diǎn)或多點(diǎn)的定位。取得某一點(diǎn)的坐標(biāo)后，用戶需要在地面上

找到與該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)確實(shí)切位置。傳統(tǒng)的做法是，全站儀測(cè)定持桿員的當(dāng)前位置，并

指揮其行進(jìn)一定的距離后最終到達(dá)正確的位置。而RTK流動(dòng)站操作員行進(jìn)中那么可

觀察掌上電腦（電子手簿）屏幕來(lái)確定自己的當(dāng)前位置。掌上電腦存有目標(biāo)點(diǎn)的坐

標(biāo)。由于RTK系統(tǒng)其當(dāng)前位置和要尋找的目標(biāo)點(diǎn)位置，系統(tǒng)可給用戶導(dǎo)向到正確

位置。這一功能使得RTK成為非常有效的放樣工具。任何物體都可由GPSRTK來(lái)

測(cè)設(shè)放樣，如道路、輸電線路、油氣管線、DTM及地下管道等等。

在大多數(shù)這類測(cè)量中，RTK系統(tǒng)比傳統(tǒng)全站儀系統(tǒng)的效率要高很多，而且只需

單人操作。

四、RTK的局限性

GPSRTK也有其局限性，會(huì)影響到執(zhí)行上述測(cè)量任務(wù)的能力。了解其局限性可

確保RTK測(cè)量成功。

最主要的局限性其實(shí)不在于RTK本身，而是源于整個(gè)GPS系統(tǒng)。如前所述，

GPS依靠的是接收從地面以上約兩萬(wàn)公里的衛(wèi)星發(fā)射來(lái)的無(wú)線電信號(hào)。相對(duì)而言，

這些信號(hào)頻率高、功率低，不易穿透可能阻擋衛(wèi)星和GPS接收機(jī)之間視線的障礙

物。事實(shí)上，存在于GPS接收機(jī)和衛(wèi)星之間路徑上的任何物體都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的操作

產(chǎn)生有害影響。有些物體如房屋，會(huì)完全屏蔽衛(wèi)星信號(hào)。因此，GPS不能在室內(nèi)使

用。同樣原因，GPS也不能在隧道內(nèi)或水下使用。有些物體如樹木會(huì)局部阻擋、反

射或折射信號(hào)。GPS信號(hào)的接收在樹林茂密的地區(qū)會(huì)很差。樹林中有時(shí)會(huì)有足夠的

信號(hào)來(lái)計(jì)算概略位置，但信號(hào)清晰度難以到達(dá)厘米水平的精確定位。因此，RTK在

林區(qū)作業(yè)有一定的局限性。這并不是說(shuō)，GPSRTK只適用于四周對(duì)空開(kāi)闊的地區(qū)。

RTK測(cè)量在局部障礙的地區(qū)也可以是有效而精確的。其奧秘是能觀測(cè)到足夠的衛(wèi)星

來(lái)精確可靠地實(shí)現(xiàn)定位。在任何時(shí)間、任何地區(qū)，都可能會(huì)有7到10顆GPS衛(wèi)

星可用于RTK測(cè)量。RTK系統(tǒng)的工作并不需要這么多顆衛(wèi)星。如果天空中有5顆

適當(dāng)分布的衛(wèi)星，就可作精確可靠的定位。有局部障礙的地點(diǎn)只要可以觀測(cè)到至少

5顆衛(wèi)星，就有可能做RTK測(cè)量。在樹林或大樓四周作測(cè)量時(shí)，只要該地留有足

夠的開(kāi)放空間，使RTK系統(tǒng)可觀測(cè)到至少5顆衛(wèi)星，RTK測(cè)量就有成功的條件。

第二節(jié)AshtechZX超級(jí)站

ZX超級(jí)站是Ashtech的RTK測(cè)量解決方案。ZX超級(jí)站包含進(jìn)行后處理和

實(shí)時(shí)GPS測(cè)量所必需的全部部件。ZX超級(jí)站是用AshtechZ-Xtreme雙頻GPS接

收機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的。由于利用L1和L2兩個(gè)頻率上的衛(wèi)星信號(hào)，Z-Xtreme雙頻接收

機(jī)使得GPS系統(tǒng)功能更廣闊。在執(zhí)行后處理測(cè)量任務(wù)，如建立和加密控制網(wǎng)時(shí);

Z-Xtreme允許基準(zhǔn)站和流動(dòng)站接收機(jī)之間的距離可以更遠(yuǎn)，同時(shí)又能保持高精度。

在RTK測(cè)量中，系統(tǒng)初始化時(shí)間可以更短，成果更可靠，生產(chǎn)率更高。

第二章RTK系統(tǒng)組成部件

RTK系統(tǒng)由一系列部件組成，初學(xué)者可能會(huì)覺(jué)得難以領(lǐng)會(huì)。其實(shí)，RTK系統(tǒng)的

設(shè)置并不復(fù)雜。奧秘在于理解系統(tǒng)中每一個(gè)部件的作用以及它們彼此之間的關(guān)系。

有了這樣的理解，硬件部件的連接和軟件部件的使用就邏輯而直觀了。

第一節(jié)硬件

RTK系統(tǒng)的硬設(shè)備部件各有其特定功能。Z-XSuperStation（Z-X超級(jí)站）的許

多部件可有不同選擇，各有其優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)系統(tǒng)使用的要求和環(huán)境，可選擇最適宜的

配置。本章將討論Z-XSuperStation的主要部件。如果某些部件有“可選項(xiàng)”，

亦將逐一介紹。

一、GPS接收機(jī)

GPS接收機(jī)（圖2.1）的功能是接收、處理和存儲(chǔ)衛(wèi)星信號(hào)。一個(gè)RTK系統(tǒng)

至少需要兩臺(tái)GPS接收機(jī)，一臺(tái)為基準(zhǔn)站，一臺(tái)流動(dòng)站。

圖2.1AshtechZ-XtremeGPS接收機(jī)

Z-X超級(jí)站的核心是Z-Xtreme雙頻GPS接收機(jī)。Z-Xtreme內(nèi)部裝有電池、

可拔插PC內(nèi)存卡和可選的內(nèi)置電臺(tái)，可擔(dān)任RTK靜態(tài)測(cè)量或后處理動(dòng)態(tài)與RTK測(cè)

量中的基準(zhǔn)站或流動(dòng)站。一體化結(jié)構(gòu)，顯示與控制面板支持執(zhí)行某些測(cè)量作業(yè)的功

能（如后處理靜、動(dòng)態(tài)測(cè)量），而不必使用掌上電腦。在操作環(huán)境方面，Z-Xtreme

接收機(jī)符合MIL-STD-810E有關(guān)防水和防塵的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。

GPS接收機(jī)必須配用天線才能接收衛(wèi)星信號(hào)。GPS接收機(jī)天線是衛(wèi)星信號(hào)的實(shí)

際采集點(diǎn)。它也是據(jù)以計(jì)算流動(dòng)站定位的點(diǎn)。因此，要確定一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的位置，就

必須把GPS接收機(jī)天線安放在觀測(cè)點(diǎn)的上方。觀測(cè)點(diǎn)的平面位置由天線的中心點(diǎn)位

確定。觀測(cè)點(diǎn)的垂直位置由天線的中心點(diǎn)位減去天線高來(lái)確定。系統(tǒng)中的每臺(tái)GPS

接收機(jī)都配有一個(gè)GPS接收天線。Z-X超級(jí)基準(zhǔn)站系統(tǒng)有兩種不同的GPS接收機(jī)

天線可供選擇：GeodeticIV天線和扼流圈天線?；鶞?zhǔn)站的作用及所處位置（是否

存在多路徑現(xiàn)象）將決定采用哪種天線較為適宜。

1.GeodeticIV天線

圖2.2GeodeticIVGPS天線（有“不帶抑徑盤”與“*帶抑徑盤”兩種供

選）

GeodeticIV天線（圖2.2）是基準(zhǔn)站和流動(dòng)站系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)天線。它體積

小、重量輕，滿足大局部用戶需要。流動(dòng)站系統(tǒng)宜采用“不帶抑徑盤”的天線。扼

流圈天線和帶抑徑盤的天線因?yàn)樘蠡?和太重，并不適合流動(dòng)站使用。

配合GeodeticIV天線使用的可選抑徑盤附件，可有效地消減由于衛(wèi)星信號(hào)

被障礙物反射而產(chǎn)生的噪音。這種噪音的技術(shù)名稱叫做多路徑效應(yīng)。抑徑盤附件減

少多路徑效應(yīng)的影響。抑徑盤附件雖能有效地減低多路徑效應(yīng)的影響，但也顯著增

加了天線的尺寸和重量。因此，抑徑盤附件只建議在基準(zhǔn)站使用。如果基準(zhǔn)站所

在地的障礙物如金屬建筑物可能會(huì)產(chǎn)生多路徑效應(yīng)，那么可選用地平板。

2.*扼流圈天線

扼流圈天線（圖2.3）是排除多路徑效應(yīng)的最正確天線。如果基準(zhǔn)站處于多

路徑效應(yīng)嚴(yán)重的環(huán)境，那么建議使用扼流圈天線。嚴(yán)重多路徑效應(yīng)環(huán)境的一個(gè)例子

是裝

圖2.3扼流圈天線

有大型壓縮機(jī)和空調(diào)機(jī)組的建筑物樓頂。這些金屬結(jié)構(gòu)會(huì)反射可能被天線接

收的衛(wèi)星信號(hào)。扼流圈天線的設(shè)計(jì)可在最嚴(yán)酷的多路徑效應(yīng)環(huán)境中使用。

二、電臺(tái)

RTK系統(tǒng)中基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的GPS接收機(jī)通過(guò)電臺(tái)進(jìn)行通信聯(lián)系。因此，基

準(zhǔn)站系統(tǒng)和流動(dòng)站系統(tǒng)都包括電臺(tái)部件。如前所述，基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)必須向流

動(dòng)站GPS接收機(jī)傳輸原始數(shù)據(jù)，流動(dòng)站GPS接收機(jī)才能計(jì)算出基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之

間的基線向量。

通過(guò)電臺(tái)，基準(zhǔn)站系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，流動(dòng)站系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)。基準(zhǔn)站電臺(tái)因?yàn)橛邪l(fā)

射功能，所以體積較大，耗電量也較大。流動(dòng)站接收機(jī)只需接收信號(hào)，因此功耗較

少，耗電量也小得多。在某些RTK系統(tǒng)中，流動(dòng)站電臺(tái)尺寸小到可以嵌入流動(dòng)站

GPS接收機(jī)之中。

ZXSuperStation提供有兩種迥然不同的電臺(tái)類型，一種在UHF/VHF頻率下

工作，另一種在分布頻譜頻率下工作。選用何種電臺(tái)系統(tǒng)主要取決于基準(zhǔn)站和流動(dòng)

站系統(tǒng)之間的遠(yuǎn)近。

1.UHF/VHF（超高頻/甚高頻）電臺(tái)

如果RTK測(cè)量時(shí)基準(zhǔn)站和流動(dòng)站系統(tǒng)的距離超過(guò)2公里，建議使用UHF或

VHF頻率下工作的電臺(tái)，例如PacificCrestPDL型號(hào)（圖2.4）。其優(yōu)點(diǎn)是，在

UHF或VHF頻率下工作的電臺(tái)可合法地使用高功率發(fā)射機(jī)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。雖然UHF

和VHF電臺(tái)會(huì)受基準(zhǔn)站和流動(dòng)站系統(tǒng)之間直線視距內(nèi)障礙物的影響，加功放的發(fā)

射功率能使傳輸可以穿越更多障礙，比高頻率的擴(kuò)頻電臺(tái)要好。鑒于這類型電臺(tái)的

工作頻率和功率水平，必須取得FCC的電臺(tái)許可證才能使用它們。

流動(dòng)站系統(tǒng)的電臺(tái)可以是獨(dú)立部件，也可以嵌入Z-Xtreme接收機(jī)之中。內(nèi)嵌

方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，免去隨附電纜作為另一獨(dú)立組件。但只可在流動(dòng)站作此選

項(xiàng)。由于基準(zhǔn)站必須傳輸數(shù)據(jù)，基準(zhǔn)站電臺(tái)需配備35瓦功率放大器。因此，電臺(tái)

必須置于接收機(jī)之外。圖2.5顯示一個(gè)典型的流動(dòng)站接收機(jī)電臺(tái)。

圖2.4PacificCrestUHFA/HF基準(zhǔn)站電臺(tái)

ZXSuperStation中的UHF和VHF電臺(tái)由PacificCrestCorporation制造。

圖2.5PacificCrestUHFA/HF漫游站接收機(jī)電臺(tái)

2.*擴(kuò)頻電臺(tái)

基準(zhǔn)站和流動(dòng)站距離不超過(guò)2公里的小RTK測(cè)量工程，可采用擴(kuò)頻電臺(tái)。擴(kuò)

頻電臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需許可證即可使用。擴(kuò)頻電臺(tái)的功率輸出不到1瓦，因此不需

要FCC許可證。而且，在UHF或VHF無(wú)線電通信繁忙的地方，如果多個(gè)電臺(tái)使

用接近的頻率，RTK測(cè)量將難以進(jìn)行。擴(kuò)頻電臺(tái)在很高的頻率下工作，并使用跳頻

技術(shù)，所以不受通信量影響。圖2.6所示為Ashtech制造的擴(kuò)頻電臺(tái)。

圖2.6擴(kuò)頻電臺(tái)

三、電臺(tái)天線

ZXSuperStation的基準(zhǔn)站和流站電臺(tái)不帶天線就不起作用。系統(tǒng)中的電臺(tái)天

線是接收與發(fā)送無(wú)線電信號(hào)用的。一般基準(zhǔn)站電臺(tái)的天線比流動(dòng)站的天線長(zhǎng)一些，

因?yàn)樗娜蝿?wù)是發(fā)射信號(hào)。UHF/VHF電臺(tái)的天線只有一種，沒(méi)有選擇?；鶞?zhǔn)站和流

動(dòng)站的UHF/VHF電臺(tái)天線是一樣的，可替換使用。只有選擇不同類型電臺(tái)時(shí)，才

會(huì)有所不同。

圖2.7UHF/VHF電臺(tái)和擴(kuò)頻電臺(tái)天線

四、掌上電腦

掌上電腦，見(jiàn)圖2.8,是流動(dòng)站系統(tǒng)的用戶介面。

圖2.8掌上電腦：TDSRanger（左）、HuskyMP2500（右）

RKT系統(tǒng)中的掌上電腦在功能上很像全站儀系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集器。很多時(shí)候，

RKT系統(tǒng)和全站儀系統(tǒng)會(huì)使用同樣的數(shù)據(jù)采集器軟件（即TDS）作介面。RTK系

統(tǒng)中每個(gè)流動(dòng)站只需用到一部掌上電腦（電子手簿）。

ZXSuperStation有兩種掌上電腦供選擇。選用的RTK應(yīng)用軟件將決定掌上電

腦的選擇，因?yàn)橐环N電腦采用DOS,另一種采用WindowsCE。ZXSuperStation

系統(tǒng)可取二者之一。

1.TDSRanger

TDSRanger是專方測(cè)量應(yīng)用而設(shè)計(jì)的加固型掌上電腦，可以耐受野外使用環(huán)

境要求。TDSRanger采用WindowsCE操作系統(tǒng)，由TripodDataSystems公司

的AtWorkComputers制造。

2.HuskyMP2500

HuskyMP2500是裝置于抗撞擊塑料外殼中的加固型外業(yè)用電腦，可以耐受野

外使用環(huán)境。MP2500采用DOS操作系統(tǒng)，由WPIHuskyComputers制造。

五、電源系統(tǒng)

基準(zhǔn)站和流動(dòng)站都需要電源才能工作。在流動(dòng)站中，GPS接收機(jī)和電臺(tái)使用同

一電源。

圖2.9電源：內(nèi)部（左）和外部［右）

在基準(zhǔn)站中，GPS接收機(jī)和電臺(tái)可使用同一或不同電源。無(wú)論如何，根據(jù)選用

電臺(tái)類型的不同，基準(zhǔn)站系統(tǒng)的電源要求可能比流動(dòng)站系統(tǒng)要高出很多。如果基準(zhǔn)

站電臺(tái)必須要將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?公里以外的流動(dòng)站系統(tǒng)，基準(zhǔn)站電臺(tái)的發(fā)射功率就

要很高，耗電量也很大。圖2.9所示為內(nèi)置電池，以及同樣的電池配成的外接電

源。

ZXSuperStation的電源有多種不同選擇。下邊分別表達(dá)：

1.內(nèi)置電池

ZXSuperStation的Z-Xtreme接收機(jī)備有一個(gè)內(nèi)置電池，每個(gè)電池可供接收

機(jī)工作約11個(gè)小時(shí)。

2.外接電源

如果要長(zhǎng)時(shí)間使用，可通過(guò)Z-Xtreme接收機(jī)反面的電源接口連接外接電源。

充當(dāng)外接電源的外接電池和內(nèi)置電池是一樣的。如果要把內(nèi)置電池當(dāng)成外接電池使

用，只需將其放入一個(gè)特制的袋中。袋內(nèi)備有電纜，可將電池與接收機(jī)相連。如果

同時(shí)裝備內(nèi)置電池和外接電池，接收機(jī)可運(yùn)行約22個(gè)小時(shí)。

流動(dòng)站系統(tǒng)中的電臺(tái)由GPS接收機(jī)通過(guò)連接這兩個(gè)部件的通信電纜供電。因

此，無(wú)需單獨(dú)的電源系統(tǒng)為流動(dòng)站電臺(tái)供電。

根據(jù)選用的電臺(tái)類型，基準(zhǔn)站系統(tǒng)的電臺(tái)可由GPS接收機(jī)或外部電源供電。

擴(kuò)頻電臺(tái)可由GPS接收機(jī)通過(guò)連接這兩個(gè)部件的通信電纜供電。UHF/VHF電臺(tái)因

耗電量大，那么不可以采用上述供電方法，而要求使用外接電源。因?yàn)?5瓦

UHF/VHF電臺(tái)耗電量大，建議使用車載電瓶作為電源。ZXSuperStation的標(biāo)準(zhǔn)配

置不包括車載電瓶，但這是一個(gè)可選項(xiàng)。

第二節(jié)軟件

如同硬件一樣，RTK系統(tǒng)擁有一些可供辦公室或現(xiàn)場(chǎng)使用的軟件。ZX

SuperStation提供某些軟件的可選項(xiàng)。下面分別介紹每一部件。

現(xiàn)場(chǎng)RTK應(yīng)用軟件安裝于流動(dòng)站系統(tǒng)的掌上電腦或數(shù)據(jù)采集器中。有如傳統(tǒng)的

全站儀系統(tǒng)，該軟件是基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的用戶介面，可協(xié)助測(cè)量的準(zhǔn)備和執(zhí)行。該

軟件可以設(shè)計(jì)為專用于RTK系統(tǒng)，或是同時(shí)適用于GPS和傳統(tǒng)測(cè)量設(shè)備。

ZXSuperStation有兩種現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用軟件供選擇：FieldMate和Survey

ProoGPSFieldMate（MineSurveyorII/SeismarkII）。FieldMate由

Ashtech設(shè)計(jì)，專用于AshtechRTK系統(tǒng)。FieldMate可滿足進(jìn)行RTK測(cè)量的所

有根本要求。該軟件引導(dǎo)用戶執(zhí)行測(cè)點(diǎn)定位和測(cè)設(shè)放樣任務(wù)所要求的各個(gè)步驟，介

面直觀易用。如果選用GPSFieldMate作為現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用軟件，掌上電腦那么只能選

用HuskyMP2500，因?yàn)镕ieldMate是基于DOS的程序。

一、SurveyPro（GPS/全站儀兩用）

1.*GPSFeildMate（電子手簿應(yīng)用軟件）

SurveyPro（GPS/全站儀兩用）擁有一些FieldMate所沒(méi)有的功能，其中

最重要的是，RTK系統(tǒng)和傳統(tǒng)的全站儀測(cè)量系統(tǒng)都可采用這一外業(yè)應(yīng)用軟件。

2.SurveyPro（電子手簿應(yīng)用軟件）

如果希望在衛(wèi)星測(cè)量和傳統(tǒng)測(cè)量中使用同一標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)采集器系統(tǒng)，Survey

Pro（GPS/全站儀兩用）是最正確選擇。如果選用SurveyPro（GPS/全站儀兩

用）作為外業(yè)應(yīng)用軟件，掌上電腦那么只能選用TDSRanger,因?yàn)镾urveyPro

（GPS/全站儀兩用）是基于WindowsCE的程序。SurveyPro（GPS/全站儀兩

用）由TripodDataSystems（TDS）開(kāi)發(fā)。

二、辦公室支持軟件

辦公室支持軟件構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)與辦公室之間的鏈接，協(xié)助將現(xiàn)場(chǎng)采集的測(cè)量數(shù)

據(jù)傳輸?shù)睫k公室計(jì)算機(jī)中，同時(shí)將設(shè)計(jì)資料從辦公室轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場(chǎng)。這是辦公室支持

軟件的主要功能。此外，該軟件可能會(huì)執(zhí)行其它任務(wù)，如將測(cè)量結(jié)果另存為別的軟

件可用的其它格式、轉(zhuǎn)換為其它定位基準(zhǔn)或坐標(biāo)系統(tǒng)、以及支持查驗(yàn)數(shù)據(jù)功能等。

選用何種現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用軟件將決定ZXSuperStation系統(tǒng)配用哪種辦公室支持軟

件：

1.*HandheldTransfer/Mconvert

HandheldTransfer和Mconvert是配合FieldMate現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用軟件的兩種辦

公室計(jì)算機(jī)實(shí)用程序。HandheldTransfer連接辦公室個(gè)人計(jì)算機(jī)和掌上電腦，允

許二者之間的數(shù)據(jù)傳輸。Mconvert將收集到的以二進(jìn)制存儲(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為

ASCII文件，以供其它軟件包使用。Mconvert也可將含有尋址信息的ASCII文件

轉(zhuǎn)換為FieldMate能用的文件格式。

2.SurveyLink

SurveyLink是配合SurveyPro（GPS/全站儀兩用）外業(yè)應(yīng)用軟件的辦公

室計(jì)算機(jī)實(shí)用程序。它的根本功能與HandheldTransfer和Mconvert一樣，另

外又可將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)另存為可供多種土木工程和測(cè)量設(shè)計(jì)軟件使用的一系列ASCII

文件格式。

三、后處理軟件

對(duì)某些類型的測(cè)量來(lái)說(shuō)，后處理模式的GPS較RTK更為適宜?；谶@一原

因，也由于為RTK設(shè)計(jì)的GPS接收機(jī)亦可用于后處理模式，隨RTK系統(tǒng)會(huì)配給

后處理軟件。在使用后處理模式的GPS測(cè)量中，數(shù)據(jù)首先在現(xiàn)場(chǎng)采集，然后會(huì)在

辦公室作數(shù)據(jù)的后期處理，以計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)的點(diǎn)位坐標(biāo)。后處理軟件就是行使這一

功能的。此外，后處理軟件包含各種工具，用來(lái)檢查任何時(shí)刻的衛(wèi)星可用性、從

GPS接收機(jī)下載數(shù)據(jù)、以及自定義輸出格式和測(cè)量成果報(bào)告。

ZXSuperStation有兩種后處理軟件包供選擇：AshtechSolutions和

AshtechOfficeSuite。

1.AshtechSolutions

AshtechSolutions包含支持對(duì)ZXSuperStation接收機(jī)采集的數(shù)據(jù)作后處

理所需的全部功能。Solutions的用戶可在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)之前檢查衛(wèi)星可用性（選星方

案實(shí)用程序）、在GPS接收機(jī)和辦公室計(jì)算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)、處理原始數(shù)據(jù)以計(jì)算

測(cè)點(diǎn)之間的基線向量、做網(wǎng)平差以取得精確可靠的點(diǎn)位坐標(biāo)、輸出以及生成測(cè)量成

果報(bào)表。這一切都是通過(guò)一個(gè)對(duì)用戶非常友好的軟件環(huán)境完成的。

2.*AshtechOfficeSuite

AshtechOfficeSuite包含AshtechSolutions的功能以及其它更多功能。

AshtechOfficeSuite可以下載和處理其它制造商的GPS接收機(jī)所采集的數(shù)據(jù)；

它支持運(yùn)用精密星歷處理數(shù)據(jù)的功能。如果需要用到這兩項(xiàng)功能之一，Ashtech

OfficeSuite即是適宜的后處理軟件。

以上介紹了ZXSuperStation系統(tǒng)的硬件和軟件組成局部。接下來(lái)，我們將介紹

硬件各部件之間的連接。

第三章部件連接

讀過(guò)前一章之后，應(yīng)該對(duì)RTK系統(tǒng)各個(gè)硬件部件的功能及其相互作用有所了

解。為使不同部件作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，它們必須彼此通信。這就要求部件互相

連接，使信息和供電都能溝通。我們?cè)谶@里討論RTK系統(tǒng)硬件部件的連接，基準(zhǔn)站

和流動(dòng)站系統(tǒng)的連接要求不同，因此會(huì)分別加以表達(dá)。此外，流動(dòng)站系統(tǒng)有兩種配

置：背包式配置和桿裝式配置（可選）。這兩種配置也會(huì)在下面分別加以表達(dá)。

第一節(jié)基準(zhǔn)站系統(tǒng)的連接

基準(zhǔn)站RTK系統(tǒng)運(yùn)行必須建立以下各項(xiàng)連接：

一、“GPS接收機(jī)-GPS天線”的連接

GPS接收機(jī)要求有一個(gè)天線，以便能接收從衛(wèi)星傳輸來(lái)的信號(hào)。因此，GPS

天線必須與GPS接收機(jī)相連接。該連接通過(guò)一條3米一一30米長(zhǎng)的同軸電纜

（圖3.1）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖3.1帶TNC接頭的GPS天線電纜

該電纜有兩個(gè)作用：由接收機(jī)向GPS天線供電，并將天線感應(yīng)到的衛(wèi)星信號(hào)

送往接收機(jī)。

GPS天線電纜連接到Z-Xtreme接收機(jī)反面板上的TNC接口，如圖3.2所

示。正確的接口標(biāo)記是“GPS”。

圖3.2電纜連接到Z-Xtreme接收機(jī)和GeodeticIV天線

根據(jù)選用的天線類型，電纜的另一端連接到GPS天線的TNC型接口或N型

接口。

GeodeticIV天線上有一個(gè)TNC型接口。扼流圈天線上有一個(gè)N型接口。

GPS天線可在接收機(jī)加電之前或之后的任何時(shí)間連接到接收機(jī)。確認(rèn)在接收機(jī)端

和天線端的連接到位，防止假接現(xiàn)象。

二、，，電臺(tái)-電臺(tái)天線"的連接

基準(zhǔn)站電臺(tái)要有天線才能傳輸GPS接收機(jī)的原始數(shù)據(jù)。因此，電臺(tái)天線必須

要連接到電臺(tái)。該連接通過(guò)同軸電纜實(shí)現(xiàn)，但電纜類型與GPS接收機(jī)天線電纜不

同。這兩種電纜的接頭不同，所以容易區(qū)分。

根據(jù)選用的電臺(tái)類型，電臺(tái)天線電纜連接到電臺(tái)的TNC型或BNC型接口。如

果基準(zhǔn)站使用PacificCrestUHF/VHF電臺(tái)，接口是BNC型，如圖3.3所示。

圖3.3PacificCrest基準(zhǔn)站電臺(tái)天線電纜

如果基準(zhǔn)站使用AshtechSSRadio電臺(tái)，接頭是相反極性的TNC接頭。標(biāo)準(zhǔn)

極性TNC接頭的針在電纜一端。相反極性TNC接頭的針在電臺(tái)一端的插座里。

這兩種接頭的不同，保證電臺(tái)電纜和GPS天線電纜不會(huì)錯(cuò)誤地混用。

PacificCrest電臺(tái)的天線接口在反面板上，標(biāo)記為“ANTENNA"（天

線）。AshtechSSRadio電臺(tái)的天線接口在前面板上，標(biāo)記為“ANT"（天

線）。

電纜的另一端連接到一個(gè)托架的內(nèi)嵌接口，借助該托架可方便地將基準(zhǔn)站天線

安裝到支撐GPS天線的三腳架上。電臺(tái)天線可架設(shè)到同一托架并連接到電臺(tái)，如

圖3.4所示。

注意：在接通電臺(tái)電源前，務(wù)必先將電臺(tái)天線連妥，以免導(dǎo)至電臺(tái)損壞?。?！

圖3.4電纜連接到PacificCrest電臺(tái)和基準(zhǔn)站電臺(tái)天線

小心

電臺(tái)大&月電臺(tái)的述技務(wù)心在電臺(tái)的電源接通之前進(jìn)行，否則可能導(dǎo)致電臺(tái)的損壞.

三、“GPS接收機(jī)-電臺(tái)”的連接

GPS接收機(jī)收集的原始數(shù)據(jù)須由電臺(tái)傳輸?shù)饺魏问章?tīng)的流動(dòng)站系統(tǒng)。因此，

GPS接收機(jī)必須向電臺(tái)提供原始數(shù)據(jù)，且GPS接收機(jī)必須與電臺(tái)相連接。該連接

通過(guò)如圖3.5所示的RS232電纜實(shí)現(xiàn)。

圖3.5PacificCrest基準(zhǔn)站電臺(tái)電源/通信電纜

在Z-Xtreme的反面板上有三個(gè)串行端口（A,B,C）,均可接通電臺(tái)電纜。三個(gè)

端口排在一起，標(biāo)記為“SERIALPORTS"（串行端口）。三個(gè)端口中任何一個(gè)都可

用于連接電臺(tái)，但建議使用標(biāo)記為“B”的端口。

根據(jù)選用的電臺(tái)類型，連接電臺(tái)的通信/電源電纜接頭可以是7針的Fischer

接頭，或5針的Lemo接頭。如圖3.6所示，PacificCrestUHF/VHF電臺(tái)采用

位于電臺(tái)反面板的Lemo接口連接?！癥〃形電纜，允許電臺(tái)到接收機(jī)和電臺(tái)到電

源的連接。AshtechSSRadio電臺(tái)采用7針Fischer接口，位于電臺(tái)的前面板，

標(biāo)記為“SERIALPORTS"（串行端口）。

圖3.6通信電纜連接Z-Xtreme接收機(jī)和PacificCrest電臺(tái)

建議在和接收機(jī)接通電源之前,先把電臺(tái)連接到接收機(jī)。這樣可以保證電臺(tái)的

通電順暢無(wú)誤，因?yàn)槿绻捎脭U(kuò)頻電臺(tái)，接收機(jī)將通過(guò)此連接向電臺(tái)供電。

四、“掌上電腦-GPS接收機(jī)”的連接

基準(zhǔn)站系統(tǒng)不配備專用的掌上電腦，流動(dòng)站掌上電腦可能需要連接到基準(zhǔn)站,

用來(lái)配置基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)。可用一條RS232電纜來(lái)連接掌上電腦和GPS接收

機(jī)（圖3.7）。

圖3.7電腦通信電纜

每一臺(tái)Z-Xtreme接收機(jī)附帶有用于將數(shù)據(jù)下載到辦公室計(jì)算機(jī)的電纜，也可

用于Z-Xtreme和掌上電腦之間的通信。伴隨系統(tǒng)會(huì)有兩條這樣的電纜（每臺(tái)接收

機(jī)一條），建議一條隨基準(zhǔn)站接收機(jī)作現(xiàn)場(chǎng)之用，另一條隨辦公室計(jì)算機(jī)作數(shù)據(jù)下

載之用。電腦通信電纜通過(guò)接收機(jī)反面板上三個(gè)串行端口中的一個(gè)與Z-Xtreme相

連接。三個(gè)端口排在一起，標(biāo)記為SERIALPORTS（串行端口）。三個(gè)端口中任何

一個(gè)都可用于連接掌上電腦，但建議使用標(biāo)記為“A”的端口（圖3.8）。

圖3.8通信電纜連接Z-Xtreme和Ranger掌上電腦

電腦通信電纜到掌上電腦的連接是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的9針串行接口。掌上電腦可以

在設(shè)備調(diào)整和數(shù)據(jù)收集過(guò)程中任何時(shí)候連接到接收機(jī)。

五、“GPS接收機(jī)-接收機(jī)電源系統(tǒng)”的連接

向基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)供電有兩種方式。

Z-Xtreme接收機(jī)有一個(gè)內(nèi)置電池為接收機(jī)供電。這個(gè)連接不需要電纜，只要

把電池插入接收機(jī)就可以了。如果基準(zhǔn)站需要自動(dòng)運(yùn)行且時(shí)間超過(guò)內(nèi)置電池的能

力，可使用外接電池。外接電源通過(guò)一條專用電源電纜與Z-Xtreme連接（圖

3.9）。

圖3.9Z-Xtreme電源電纜和外部電源袋

接收機(jī)電源電纜到接收機(jī)的連接是通過(guò)位于接收機(jī)反面板的3針Fischer型接

口。正確的接口標(biāo)記為“Power"（電源）。外接電源電纜的另一端接到裝有電池

的電池袋（圖3.10）?

圖3.10電源電纜連接Z-Xtreme和外置電池

要向接收機(jī)供電，當(dāng)然要將電池與接收機(jī)連接。外接電源可在任何時(shí)候連接，

而不必考慮內(nèi)置電池。

六、“電臺(tái)-電臺(tái)電源”的連接

只有UHF/VHF電臺(tái)要求外接電源。電臺(tái)的供電是通過(guò)5針Lemo接口，該接

口可同時(shí)作為供電端口和RS232端口。該接口在電臺(tái)的反面板，為電臺(tái)供電的電

源電纜又可充當(dāng)RS232電纜，以連接到GPS接收機(jī)。因此，該"Y”形電纜，Y

得柄接到電臺(tái)，兩叉頭分別接到電源和接收機(jī)。

圖3.11PacificCrest電臺(tái)電源/通信電纜

電纜的電池端帶有鱷魚夾，可是活地接到任何類型的電源。

圖3.12連接PacificCrest和外置電池的電臺(tái)通信/電源電纜

在接通系統(tǒng)任何部件的電源之前，務(wù)必將外部電源連接到電臺(tái)。

我們已經(jīng)分別表達(dá)了基準(zhǔn)站各部件的連接，現(xiàn)在討論連接完畢的每一個(gè)主要部

件，從Z-Xtreme接收機(jī)開(kāi)始。

七、連接完畢的基準(zhǔn)站Z-Xtreme接收機(jī)

連接完畢的Z-Xtreme基準(zhǔn)站接收機(jī)最多可有4條電纜連接，如圖3.13所

Zj''>O

圖3.13所有電纜連接完畢的Z-Xtreme基準(zhǔn)站接收機(jī)

基準(zhǔn)站部件連接包括：

1.接收機(jī)電源電纜插入到標(biāo)記為“POWER"（電源）的端口。該電纜將外部電

源連接到Z-Xtreme接收機(jī)。這是可選擇的連接，如果Z-Xtreme裝有內(nèi)置電池的

話，此操作可免。

2.電腦通信電纜插入標(biāo)記為“SERIALPORTS"（串口）-"A"端口。該電

纜連接掌上電腦和Z-Xtreme接收機(jī)。往往需要將掌上電腦連接到基準(zhǔn)站接收機(jī)來(lái)

進(jìn)行配置。配置完成后，可以將掌上電腦撤掉，不會(huì)中斷操作。

3.電臺(tái)通信/電源電纜插入標(biāo)記為“SERIALPORTS"｛串口）-"B”的端

口。該電纜連接Z-Xtreme接收機(jī)和電臺(tái)。這是必需的連接，在操作全過(guò)程中都要

保持暢通。

4.GPS天線電纜插入標(biāo)記為“GPS”的端口。該電纜連接Z-Xtreme接收機(jī)和

GPS天線。這是必需的連接，在操作全過(guò)程中都要保持暢通。

八、連接完畢的基準(zhǔn)站電臺(tái)

無(wú)論使用何種電臺(tái)，連接完畢的無(wú)線電臺(tái)都會(huì)有兩條電纜連接。這兩條連接

在任何情況都是必需的，如圖3.14所示。

圖3.14所有電纜連接完畢的PacificCrest電臺(tái)

1.“電臺(tái)通信/電源電纜"插入"RS-232/電源端口”。

該端口在PacificCrest電臺(tái)上標(biāo)記為“DATA/PWR"（數(shù)據(jù)/電源）；在

SSRadio上標(biāo)記為“SERIAL”（串口）。該電纜連接電臺(tái)和Z-Xtreme接收機(jī),

假設(shè)使用PacificCrest電臺(tái)時(shí)，需將電臺(tái)連接到外接電源。

2.電臺(tái)天線電纜插入到天線端口。

該端口在PacificCrest電臺(tái)上標(biāo)記為"ANTENNA"（天線），在SSRadio

上標(biāo)記為“ANT〃（天線）。該電纜將“電臺(tái)——電臺(tái)天線“連接起來(lái)。

九、連接完畢的掌上電腦

無(wú)論選用何種掌上電腦，連接完畢的掌上電腦只有一條電纜連接，如圖3.15

所示。

圖3.15所有電纜連接完畢的掌上電腦

電腦通信電纜插入到串行端口。在TDSRanger上，RS232端口在左邊，看

上去如圖3.15所示。在Husky上，該端口在右邊，看上去如圖3.15所示。該

電纜連接Z-Xtreme接收機(jī)和掌上電腦。只有用掌上電腦來(lái)配置接收機(jī)時(shí)，才需要

作此連接。

第二節(jié)背包式流動(dòng)站系統(tǒng)

背包式流動(dòng)站系統(tǒng)將GPS接收機(jī)、電臺(tái)和可選的外接電源置于一個(gè)背包內(nèi)。

GPS天線和掌上電腦安裝在桿上。下面列舉背包式流動(dòng)站RTK系統(tǒng)工作所需的全

部連接。

一、“GPS接收機(jī)-GPS天線”連接

同基準(zhǔn)站系統(tǒng)一樣，流動(dòng)站GPS接收機(jī)需要天線來(lái)接收衛(wèi)星信號(hào)。流動(dòng)站系

統(tǒng)使用與基準(zhǔn)站系統(tǒng)同等類型的電纜。有時(shí)，只是電纜長(zhǎng)度不同而已。這樣電纜在

必要時(shí)可以互換。

“GPS接收機(jī)-GPS天線連接”的詳細(xì)說(shuō)明對(duì)基準(zhǔn)站系統(tǒng)和流動(dòng)站系統(tǒng)是一

樣的。詳情請(qǐng)參閱上列“基準(zhǔn)站系統(tǒng)”項(xiàng)下有關(guān)“GPS接收機(jī)-GPS天線連

接〃的介紹。

二、“電臺(tái)-電臺(tái)天線〃連接

流動(dòng)站電臺(tái)需要天線以便接收基準(zhǔn)站電臺(tái)傳送來(lái)的數(shù)據(jù)。電臺(tái)天線和電臺(tái)的連接

是通過(guò)一條同軸電纜（圖3.16）來(lái)完成。流動(dòng)站的電臺(tái)天線電纜專為流動(dòng)站設(shè)

計(jì)，不可與基準(zhǔn)站電臺(tái)天線電纜混用。

圖3.16PacificCrest流動(dòng)站電臺(tái)天線電纜

根據(jù)選用的無(wú)線電臺(tái)類型，電臺(tái)天線電纜連接到電臺(tái)的TNC型或BNC型接

口。如果遠(yuǎn)程電臺(tái)是PacificCrestUI1F/VIIF電臺(tái)，不管內(nèi)置或外置于流動(dòng)站

GPS接收機(jī)，接口都是BNCo如果遠(yuǎn)程電臺(tái)采用AshtechSSRadio,不管內(nèi)置或

外置于流動(dòng)站GPS接收機(jī)，接口都是相反極性的TNC。

圖3.17連接到內(nèi)置電臺(tái)的流動(dòng)站電臺(tái)天線

天線電纜通過(guò)專為背包式流動(dòng)站使用而設(shè)計(jì)的接合器件（快速釋放器）連接到

天線。該接合器既可作天線的接頭，又是天線安裝到背包外殼的支架。

說(shuō)明：如果流動(dòng)站電臺(tái)是PacificCrestPDL,電臺(tái)天線直接連接到電臺(tái)即可，那么無(wú)

需電臺(tái)到電臺(tái)天線的電纜連接，如圖3.18所示。

圖3.18帶有天線的PacificCrestPDL流動(dòng)站電臺(tái)

建議在和電臺(tái)接通電源之前，先把電臺(tái)天線連接到電臺(tái)為好。

三、“GPS接收機(jī)-電臺(tái)”的連接

流動(dòng)站GPS接收機(jī)必須連接到流動(dòng)站電臺(tái)，以便接收從基準(zhǔn)站發(fā)來(lái)的的原始

數(shù)據(jù)。圖3.19所示為作此用途的電纜。根據(jù)選用的電臺(tái)類型，該電纜可能跟連接

基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)和基準(zhǔn)站電臺(tái)所用的電纜一樣。該電纜向流動(dòng)站接收機(jī)傳輸從

基準(zhǔn)站收到的原始數(shù)據(jù)，亦由接收機(jī)向流動(dòng)站電臺(tái)供電。

注：如果遠(yuǎn)程接收機(jī)裝備為內(nèi)置電臺(tái)，用戶無(wú)需作此連接。

圖3.19PacificCrest流動(dòng)站電臺(tái)電源/通信電纜

電臺(tái)電纜可連接到Z-Xtreme接收機(jī)反面板上的三個(gè)串行端口之一。三個(gè)端口

排在一起，標(biāo)記為“SERIALPORTS"（串行端口）。三個(gè)端口中任何一個(gè)都可用

于連接電臺(tái)，但建議使用標(biāo)記為“B”的端口連接電臺(tái)。

根據(jù)選用的電臺(tái)類型，連接電臺(tái)用的“通信/電源電纜”與電臺(tái)連接的接口可

以是7針的Fischer接口，或5針的Lemo接口。PacificCrestUHF/VHF外置

電臺(tái)連接采用位于電臺(tái)前面板的Lemo接口，如圖3.20所示。這是電臺(tái)前面板的

唯一接口，可用作電源接口和RS232端口。AshtechSSRadio擴(kuò)頻電臺(tái)采用7

針Fischer接口，位于電臺(tái)的前面板，標(biāo)記為"SERIAL"（串口）。

圖3.20通信電纜連接到Z-Xtreme和*PDL流動(dòng)站電臺(tái)

建議在和接收機(jī)接通電源之前，先把電臺(tái)連接到接收機(jī)。這樣可以保證電臺(tái)的

通電順暢無(wú)誤，因?yàn)槿缡褂脭U(kuò)頻電臺(tái)，接收機(jī)將通過(guò)此連接向電臺(tái)供電。

四、“掌上電腦-GPS接收機(jī)”的連接

掌上電腦必須與流動(dòng)站GPS接收機(jī)通信，以便讓電腦控制接收機(jī)某些操作、

接收機(jī)也能把算好的位置數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦。連接可使用RS232電腦通信電纜。采

用如圖3.21所示的螺旋式通信電纜，更利于流動(dòng)站操作。該電纜與基準(zhǔn)站的電腦

通信電纜具備相同功能，必要時(shí)可以互換。

圖3.21電腦通信電纜

五、“GPS接收機(jī)-接收機(jī)電源”的連接

在大多數(shù)情形下，流動(dòng)站Z-Xtreme接收機(jī)采用內(nèi)置電池供電。如果流動(dòng)站要

求不間斷長(zhǎng)時(shí)間操作，應(yīng)使用可選的外部電源，通過(guò)一條專用的外接電源電纜連接

到GPS接收機(jī)。基準(zhǔn)站和流動(dòng)站所使用的外接電源和電纜相同。詳見(jiàn)上列“基準(zhǔn)

站系統(tǒng)"項(xiàng)下"GPS接收機(jī)-接收機(jī)電源"有關(guān)局部。

至此我們已經(jīng)分別表達(dá)了背包式流動(dòng)站系統(tǒng)各部件的連接，現(xiàn)在從Z-Xtreme

接收機(jī)開(kāi)始，綜合列出連接完畢的各主要部件。

六、連接完畢的Z-Xtreme流動(dòng)站

圖3.22采用外接電臺(tái)的Z-Xtreme流動(dòng)站電纜連接

采用外接電臺(tái)時(shí)、連接完畢的Z-Xtreme流動(dòng)站接收機(jī)，如圖3.22所示可能

有最多4項(xiàng)電纜連接。

這些連接包括：

1.接收機(jī)電源電纜插入標(biāo)記為“POWER"1電源）的端口。該電纜將外部電

源連接到Z-Xtreme接收機(jī)。這是可選擇的連接，如果Z-Xtreme裝有內(nèi)置電池的

話,此操作可免。

2.電腦通信電纜插入標(biāo)記為SerialPorts（串口）-"A”端口。該電纜將

掌上電腦與Z-Xtreme接收機(jī)相連接。這是必需的連接，在操作全過(guò)程中都要保持

暢通。

3.電臺(tái)通信/電源電纜插入標(biāo)記為SerialPorts（串口）-"B"端口。該

電纜連接Z-Xtreme接收機(jī)和電臺(tái)。如果采用外接電臺(tái)，這是操作全過(guò)程中都要保

持的必需連接。如果采用內(nèi)置于GPS接收機(jī)的電臺(tái)，該連接可免。

4.GPS天線電纜插入標(biāo)記為“GPS”的端口。該電纜連接Z-Xtreme接收機(jī)和

GPS天線。這是必需的連接，在操作全過(guò)程中都要保持暢通。

如果流動(dòng)站采用內(nèi)置于GPS接收機(jī)的電臺(tái)，那么電臺(tái)到接收機(jī)的連接會(huì)略有

不同，如圖3.23所示。此種情況電臺(tái)不需要“通信/電源"電纜，取而代之的是

一條電臺(tái)天線電纜連接到標(biāo)志為“RADIO（電臺(tái)）"的端口。

'；'一島―邑/

111I

“RADIO（電臺(tái)）"端口

圖3.23采用內(nèi)置電臺(tái)的Z-Xtreme流動(dòng)站電纜連接

七、連接完畢的流動(dòng)站電臺(tái)

不管使用何種電臺(tái)，連接完畢的電臺(tái)會(huì)有兩項(xiàng)電纜連接（圖3.24）。這兩

項(xiàng)連接永遠(yuǎn)是必須的。

圖3.24所有電纜連接完畢的*PacificCrest流動(dòng)站電臺(tái)

1.“電臺(tái)通信/電源電纜"插入"RS232/電源端口”。該端口在Pacific

CrestPDL電臺(tái)上未作標(biāo)記；在SSRadio擴(kuò)頻電臺(tái)上標(biāo)記為"Serial"

（串口）。該電纜實(shí)現(xiàn)“電臺(tái)——Z-Xtreme接收機(jī)”的連接，當(dāng)使用

PacificCrest電臺(tái)時(shí)，需另接外接電源供電。

2.電臺(tái)天線電纜插入天線端口。該端口在SSRadio電臺(tái)上標(biāo)記為“ANT”

（天線），而電纜用于連接電臺(tái)和電臺(tái)天線。對(duì)PacificCrestPDL電臺(tái)，天線

直接安裝在電臺(tái)（外接式）上。

八、連接完畢的掌上電腦

不管選用何種型號(hào)的掌上電腦,只有一項(xiàng)電纜連接，如圖3.25所示。

電腦通信電纜插入到串行端口。在TDSRanger上，RS232端口在左邊，看

上去如圖3.25所示。在Husky上，該端口在右邊，看上去如圖3.25所示。該

電纜連接Z-Xtreme接收機(jī)和掌上電腦。

第三節(jié)*桿裝式流動(dòng)站系統(tǒng)（我國(guó)很少采用）

桿裝式系統(tǒng)中，GPS接收機(jī)和其它部件全置于流動(dòng)站桿上，無(wú)需背包。下面列

舉桿裝式流動(dòng)站RTK系統(tǒng)工作所需的全部連接。

一、*“GPS接收機(jī)-GPS天線"的連接

同基準(zhǔn)站系統(tǒng)和背包式流動(dòng)站系統(tǒng)一樣，桿裝流動(dòng)站GPS接收機(jī)需要天線來(lái)

接收衛(wèi)星信號(hào)?？墒褂门c基準(zhǔn)站系統(tǒng)同等類型的電纜。唯一不同的是電纜的長(zhǎng)度，

這樣，電纜在必要時(shí)可以互換。

“GPS接收機(jī)-GPS天線連接”的詳細(xì)說(shuō)明對(duì)基準(zhǔn)站和流動(dòng)站系統(tǒng)是一樣

的。詳情請(qǐng)參閱上列“基準(zhǔn)站系統(tǒng)”項(xiàng)下有關(guān)“GPS接收機(jī)-GPS天線連接〃

的介紹。

二、*“內(nèi)置電臺(tái)-電臺(tái)天線”的連接

流動(dòng)站電臺(tái)需要天線接收基準(zhǔn)站電臺(tái)傳送來(lái)的數(shù)據(jù)。如作桿裝配置，電臺(tái)必須

內(nèi)置于GPS接收機(jī)?？梢赃x擇將電臺(tái)天線直接連到GPS接收機(jī)反面的電臺(tái)天線端

口，譬如采用膠棒天線，那么無(wú)需電纜。或?qū)㈦娕_(tái)天線裝于桿上，再通過(guò)同軸電纜

接到GPS接收機(jī)的電臺(tái)天線端口（圖3.26）o基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的電臺(tái)天線電纜

不可換用。

圖3.26PacificCrest流動(dòng)站電臺(tái)天線電纜

根據(jù)選用的電臺(tái)類型，電臺(tái)天線電纜通過(guò)TNC型或BNC型接口與內(nèi)置電臺(tái)連

接。如果遠(yuǎn)程電臺(tái)是PacificCrestUHF/VHF電臺(tái),接口為BNC。如果遠(yuǎn)程電臺(tái)

采用AshtechSSRadio擴(kuò)頻電臺(tái)，接口是極性相反的TNC口。

天線電纜通過(guò)專為流動(dòng)站使用而設(shè)計(jì)的接合器（快速釋放器）連接到天線。該

接合器既可作天線的接頭，又是天線安裝到桿上的支架。

建議在和電臺(tái)接通電源之前，先要把電臺(tái)天線連接到電臺(tái)。

圖3.27連接內(nèi)置電臺(tái)和電臺(tái)天線的流動(dòng)站電臺(tái)天線電纜

三、*“掌上電腦-GPS接收機(jī)”的連接

掌上電腦必須與流動(dòng)站GPS接收機(jī)通信，以便讓電腦控制接收機(jī)某些操作、

接收機(jī)也能把算好的位置數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦。連接可使用RS232電腦通信電纜。采

用如圖3.28所示的螺旋式通信電纜，更利于流動(dòng)站操作。該電纜與基準(zhǔn)站的電腦

通信電纜具備相同功能，必要時(shí)可以互換。

圖3.28電腦通信電纜.28.

掌上電腦-GPS接收機(jī)連接的詳細(xì)說(shuō)明對(duì)基準(zhǔn)站系統(tǒng)和流動(dòng)站系統(tǒng)是一致

的。請(qǐng)參閱上列“基準(zhǔn)站系統(tǒng)"項(xiàng)下有關(guān)掌上電腦-GPS接收機(jī)連接的討論，

以獲詳情。

我們已經(jīng)分別表達(dá)了背包式流動(dòng)站系統(tǒng)各部件的連接，現(xiàn)在從Z-Xtreme接收

機(jī)開(kāi)始，綜合列出連接完畢的各主要部件。

四、*連接完畢的桿裝式流動(dòng)站GPS接收機(jī)

連接完畢的桿裝式流動(dòng)站只有三項(xiàng)電纜連接，如圖3.29所示。

.II

圖3.29連接完畢的桿裝式流動(dòng)站GPS接收機(jī)

1.電腦通信電纜插入標(biāo)記為SerialPorts（串口）-"A”端口。該電纜

將掌上電腦與Z-Xtreme接收機(jī)相連接。這是必需的連接，在操作全過(guò)程中都要保

持暢通。

2.電臺(tái)天線電纜插入標(biāo)記為“Radio"（電臺(tái)）的端口。該電纜將內(nèi)置于Z-

Xtreme接收機(jī)的電臺(tái)與電臺(tái)天線連接。這是必需的連接，在操作全過(guò)程中都要保

持暢通。

3.GPS天線電纜插入標(biāo)記為“GPS”的端口。該電纜連接Z-Xtreme接收機(jī)

和GPS天線。這是必需的連接，在操作全過(guò)程中都要保持暢通。

五、*連接完畢的掌上電腦

不管選用何種型號(hào)的掌上電腦，連接完畢只有一項(xiàng)電纜連接（圖3.30）。

電腦通信電纜插入到串行端口。在TDSRanger上，RS232端口在左邊，看上去

如圖3.30所示。在Husky上，該端口在右邊，看上去如圖3.30所示。該電纜

連接Z-Xtreme接收機(jī)和掌上電腦。

圖3.30連接完畢的掌上電腦

Z-X超級(jí)站硬件部件連接的簡(jiǎn)介到此為止。下面我們討論RTK測(cè)量時(shí)的要

點(diǎn)。

第四章RTK測(cè)量準(zhǔn)備工作

前兩章介紹了ZXSuperStation系統(tǒng)各部件的功能及其相互關(guān)聯(lián)。對(duì)RTK系

統(tǒng)部件功能和連接的理解將十分有助于RTK測(cè)量的準(zhǔn)備和施測(cè)。讓我們把新學(xué)到

的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。

在本章，我們將討論設(shè)置基準(zhǔn)站和流動(dòng)站系統(tǒng)進(jìn)行RTK測(cè)量所必需的各個(gè)步

驟。

第一節(jié)基準(zhǔn)站系統(tǒng)設(shè)置

在講述基準(zhǔn)站系統(tǒng)設(shè)置之前，先來(lái)看看基準(zhǔn)站系統(tǒng)的包裝。除三腳架和基準(zhǔn)站

電臺(tái)電源（如使用35瓦UHF/VHF電臺(tái)）兩個(gè)部件外，Z-XtremeRTK基準(zhǔn)站系統(tǒng)

的所有部件都放置于運(yùn)輸箱中（圖4.1）。翻開(kāi)基準(zhǔn)站運(yùn)輸箱，可以看到兩個(gè)裝

有部件的袋子，如圖4.1所示。

圖4.1基準(zhǔn)站運(yùn)輸箱

大袋為主件袋，包含Z-Xtreme接收機(jī)、GPS天線、外部電源和一些電纜，如

圖4.2所示。在主件袋內(nèi)還有如基座及連接器等配件。小袋為附件袋，包含基準(zhǔn)

站電臺(tái)、電臺(tái)天線、電臺(tái)用電纜和量高尺（此部件也可能在主件袋）。主件袋備有

肩帶，可以用作背包適應(yīng)短途步行到基準(zhǔn)站點(diǎn)的情況。

圖4.2翻開(kāi)的基準(zhǔn)站運(yùn)輸箱

在赴野外工作之前，建議檢查基準(zhǔn)站系統(tǒng)在運(yùn)輸箱的所有必需部件是否齊備，

以免缺件影響工作。下面是RTK基準(zhǔn)站系統(tǒng)設(shè)置的步驟。

一、選擇適宜的基準(zhǔn)站站點(diǎn)

要成功實(shí)行