GPS知识培训手册.doc

- 0 - 目目 录录 第一章 GPS 测量原理 .- 1 - 一 GPS 简介.- 1 - 二 GPS 的组成.- 1 - 1、空间卫星部分- 1 - 2、地面监控部分- 1 - 3、用户接收部分- 2 - 三 GPS 信号.- 2 - 四 GPS 误差.- 2 - 1与 GPS 卫星有关的因素.- 3 - 2与信号传播有关的误差- 3 - 3仪器本身的误差- 3 - 五 坐标系统.- 4 - 1 坐标系的分类- 4 - 2 GPS 测量中常用的坐标系统.- 5 - 六 GPS 工作原理.- 5 - 1 卫星三角测量- 5 - 2 卫星测距码- 6 - 3 精确的时间- 6 - 4 卫星的分布- 6 - 5 误差的调整- 7 - 七 差分原理.- 7 - 1 GPS 差分定位技术- 7 - 2 差分 GPS 定位原理.- 7 - 3 差分 GPS 定位的种类.- 7 - 八 GPS 系统应用.- 8 - 九 专业术语介绍.- 8 - 第二章 接收机硬件设备介绍- 12 - 一 GPS PATHFINDER PRO XT/XH- 12 - 二 GEO手持系列（GEO XH/XT/XM） .- 13 - 三 GPS RECON CARD.- 14 - 四 GPS PATHFINDER XB- 14 - 五 GPS PATHFINDER XC- 15 - 六 JUNO ST.- 15 - 第三章 TERRASYNC 野外采集软件 .- 16 - 一 什么是 TERRASYNC 软件.- 16 - 二 TERRASYNC安装.- 16 - 1 ActiveSync 程序.- 16 - 2 在 Geo CE 移动设备上安装 TerraSync 程序- 16 - 3 在 CE 设备上安装中文语言包- 19 - 4 TerraSync Updater 实用程序- 19 - 三 TERRASYNC软件区域- 20 - 1 TerraSync 软件的五个组成区域 .- 20 - 2 区域结构- 21 - 3 各区域菜单介绍- 23 - （1）安装- 23 - （2）状态- 25 - （3）数据- 27 - （4）导航- 30 - （5）地图- 30 - 四 TERRASYNC软件各功能- 31 - 1 查看 GPS 状态：- 31 - 2 配置 GPS 滑标：- 31 - 3 采集新数据- 32 - 4 更新数据- 34 - 5 记录平均顶点- 34 - 6 选择对应的坐标系统- 35 - 7 图形区域各界面按键功能：- 36 - 8 设置和清除导航起点和目标- 39 - 9 采集要素时的选项描述- 40 - 10 更新位置- 42 - 第四章 移动设备硬软件操作的注意事项- 43 - 一死机的处理 - 43 - 二 TERRASYNC软件链接文件的丢失.- 43 - 三 TERRASYNC软件的图形菜单无法显示其信息.- 43 - 四 屏幕的校准.- 43 - 五 快捷键的设置.- 44 - 六 TERRASYNC软件数据所在的目录.- 45 - 七 TERRASYNC 软件- 45 - 八 ACTIVESYNC的连接 .- 46 - 九 如何使面积单位和数值正常显示.- 47 - 第五章 GPS PATHFINDER OFFICE 后处理软件 - 48 - 一 GPS PATHFINDER OFFICE软件的安装 - 48 - 二 启动 GPS PATHFINDER OFFICE SOFTWARE 软件- 54 - 三 GPS 采集数据- 64 - 四 PATHFINDER OFFICE 软件的各功能.- 66 - - 1 - 第一章第一章 GPSGPS 测量原理测量原理 一一 GPS 简介简介 GPS 是英文 Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System 的字 头缩写词 NAVSTAR/GPS 的简称，它的含义是利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系 统。它是美军 70 年代初在“子午卫星导航定位系统NNSS 系统”的技术上发展而起的具有全 球性、全能性（陆地、海洋、航空与航天）、全天候性优势的导航定位、定时、测速系统。利 用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利 用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。 二二 GPS 的组成的组成 1973 年 12 月，美国国防部正式批准陆海空三军共同研制导航全球定位系统-全球定位系统 （GPS）。整套 GPS 定位系统由三个部分组成的，即由 GPS 卫星组成的空中部分、由若干地面站 组成的地面监控系统、以接收机为主体的用户设备。三者有各自独立的功能和作用，但又是有 机地配合而缺一不可的整体系统。 1、空间卫星部分空间卫星部分 GPS 的空间部分由 24 颗 GPS 工作卫星所组成，这些 GPS 工作卫星共同组成了 GPS 卫星星座， 其中 21 颗为用于导航的卫星，3 颗为活动备用卫星。这 24 颗卫星分布在 6 个倾角为 55,高度 约为 20000 公里的高空轨道上绕地球运行。卫星的运行周期约为 12 恒星时。完整的工作卫星星 座保证在全球各地可以随时观测到 4-8 颗高度角为 15以上的卫星,若高度角在 5则可达到 12 颗卫星。每颗 GPS 工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS 用户正是利用这些信号来进行工作。 2 2、地面监控部分、地面监控部分 GPS 的控制部分由分布在全球的若干个跟踪站所组成的监控 系统构成，根据其作用不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控 站和注入站。 - 2 - （1）主控站的作用：）主控站的作用：主控站拥有大型电子计算机，用作为主体的数据采集、计算、传输、诊断、 编辑等工作，它完成下列功能: A、采集数据：主控站采集各监控站所测得的伪距和积分多普勒观测值、气象要素、卫星时 钟和工作状态的数据、监测站自身的状态数据等 B、编辑导航电文（卫星星历、时钟改正数、状态数据及大气改正数）并送入注入站。 C、诊断地面支撑系统的协调工作、诊断卫星健康状况并向用户指示的功能。 D、调整卫星误差。 （2）监控站的作用：）监控站的作用：监测站的主要任务是对每颗卫星进行观测，并向主控站提供观测数据。每 个监控站配有 GPS 接收机，对每颗卫星长年连续不断地进行观测，每 6 秒 进行一次伪距测量和积分多普勒观测，采集气象要素等数据。监测站是一 种无人值守的数据采集中心，受主控站的控制，定时将观测数据送往主控 站。 （3）注入站的作用：）注入站的作用：主控站将编辑的卫星电文传送到位于三大洋的三个注入站，定时将这些信 息注入各个卫星，然后由 GPS 卫星发送给广大用户。 3 3、用户接收部分、用户接收部分 GPS 用户部分由 GPS 接收机（移动站、基准站等）、数据处理软件及相应用户设备,如计算 机气象仪器等所组成。它的作用是接收 GPS 卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等 工作。 三三 GPS 信号信号 GPS 导航定位系统属于无线电导航定位系统，用户只需通过接收设备接收卫星播的信号就能 测定卫星信号传播时间延迟或相位延迟,解算出接收机与 GPS 卫星间的距离（称为伪距），确定 接收机位置。 GPS 卫星发射两种频率的载波信号-伪随机码，即频率为 1575.42MHz 的 L1L1 载波和频率为 1227.60HMz 的 L2L2 载波，它们的频率分别是基本频率 10.23MHz 的 154 倍和 120 倍，它们的波长 分别为 19.03cm 和 24.42cm。在 L1 和 L2 上又分别调制着多种信号，这些信号主要有： 1 1、 C/AC/A 码：码：C/A 码又被称为粗捕获码，它被调制在 L1 载波上， C/A 码是普通用户用以测定接 收机到卫星间的距离的一种主要的信号。 2 2、 P P 码：码：P 码又被称为精码，它被调制在 L1 和 L2 载波上，一般用户无法利用 P 码来进行导航 定位。 3 3、 Y Y 码：码：P 码与 W 码进行模二相加生成保密的 Y 码。 4 4、 导航信息：导航信息：导航信息被调制在 L1 载波上，其信号频率为 50Hz，包含有 GPS 卫星的轨道参数、 卫星钟改正数和其它一些系统参数。用户一般需要利用此导航信息来计算某一时刻 GPS 卫星在地球轨道上的位置，导航信息也被称为广播星历。 - 3 - 四四 GPS 误差误差 利用 GPS 定位时，GPS 卫星播发的信号受各种因素影响，使得测量结果产生误差，精度下降。 影响 GPS 定位精度的因素可分为下列几个方面： 1与与 GPSGPS 卫星有关的因素卫星有关的因素 （1 1）SASA 政策政策: :美国政府从其国家利益出发，通过对导航电文采用 技术、 对 GPS 卫星 基准频率加入高频抖动（ 技术）、对 P 码采用译密技术（P 码经过译密技术处理 成 Y 码-反电子欺骗 AS 政策），人为降低普通用户利用 GPS 进行导航定位时的精 度。单机定位误差达 100m。现已取消 SA 政策，单机误差约 15m。 （2 2）卫星星历误差卫星星历误差: :卫星星历是 GPS 卫星定位中的重要数据。卫星星历是由地面监控站 跟踪监测 GPS 卫星测定的。由于地面监控站测试的误差以及卫星在空中运行受到多 种摄动力影响，地面监测站难以充分可靠地测定这些作用力的影响，使得测定的卫 星轨道会有误差。 （3 3）卫星钟差卫星钟差: :卫星钟差是 GPS 卫星上所安装的原子钟的钟面时与 GPS 标准时间之间会 有偏差和漂移，并且随着时间的推移而发生变化。而 GPS 定位所需要的观测量都是 以精密测时为依据，卫星钟差会对伪码测距和载波相位测量产生误差。当卫星钟差 总量达到 1ms 时，产生的等效距离误差可达 300KM （4 4）地球自转的影响：地球自转的影响：GPS 定位采用的坐标是协议地球坐标系，地面接收到卫星信号时 与地球固连的协议坐标系相对于卫星发射瞬间的位置已产生了旋转(绕 Z 轴旋转)， 这样接收到的卫星信号会有时间延迟。（卫星发送信号瞬间坐标与接收机接收的瞬 间坐标产生位置上的旋转）。 （5 5）发射天线相位中心偏差发射天线相位中心偏差: :发射天线相位中心偏差是 GPS 卫星上信号发射天线的标称 相位中心与其真实相位中心之间的差异。 2与信号传播有关的误差与信号传播有关的误差 （1 1）电离层延迟）电离层延迟: :地球周围的电离层对电磁波的折射效应，使得 GPS 信号的传播速度发生变 化，这种变化称为电离层延迟。 （2 2）对流层延迟）对流层延迟: :由于地球周围的对流层对电磁波的折射效应，使得 GPS 信号的传播速度发 生变化，这种变化称为对流层延迟。 （3 3）多路径效应）多路径效应: :由于接收机周围环境的影响，使得接收机所接收到的卫星信号中还包含有 各种反射和折射信号的影响，这些信号会相互叠加，这就是所谓的多路径效应。 3仪器本身的误差仪器本身的误差 （1 1）接收机钟差）接收机钟差: : 接收机石英钟与卫星的原子钟钟面时间的误差。 - 4 - （2 2）接收机天线相位中心偏差）接收机天线相位中心偏差: : GPS 接收机天线的标称相位中心与其真实的相位中心之间 的差异。 （3 3）接收机软件和硬件造成的误差）接收机软件和硬件造成的误差: :在进行 GPS 定位时，定位结果还会受到诸如处理与控制 软件和硬件等的影响。 4其他方面影响其他方面影响 （1 1）GPSGPS 控制部分人为或计算机造成的影响控制部分人为或计算机造成的影响: :由于 GPS 控制部分的问题或用户在进行数据处 理时引入的误差等。 （2 2）数据处理软件的影响）数据处理软件的影响: :数据处理软件的算法不完善对定位结果的影响。 五五 坐标系统坐标系统 1 坐标系的分类坐标系的分类 所谓坐标系指的是描述空间位置的表达形式，即采用什么方法来表示空间位置。如直角坐 标系、极坐标系等。在测量中，常用的坐标系有以下几种： （1 1）空间直角坐标系空间直角坐标系 空间直角坐标系的坐标系(见下图)原点位于参考椭球的中心 O，Z 轴指向参考椭球的 北极，X 轴指向起始子午面与赤道的交点，Y 轴位于赤道面上，且按右手系与 X 轴呈 90夹角。 （2 2）空间大地坐标系空间大地坐标系 空间大地坐标系(见下图)是采用大地经、纬度和大地高来描述空间位置的。纬度是空 间的点与参考椭球面的法线与赤道面的夹角，经度是空间中的点与参考椭球的自转轴所 在的面与参考椭球的起始子午面的夹角，大地高是空间点沿参考椭球的法线方向到参考 椭球面的距离。 - 5 - （3）平面直角坐标系平面直角坐标系 平面直角坐标系是利用投影变换，将空间坐标（空间直角坐标或空间大 地坐标）通 过某种数学变换映射到平面上，这种变换又称为投影变换。投影变换的方法有很多，如 UTM 投影、Lambuda 投影等，在我国采用的是高斯-克吕格投影，也称为高斯投影。 2 2 GPSGPS 测量中常用的坐标系统测量中常用的坐标系统 （1 1）WGS-84WGS-84 坐标系坐标系 WGS-84 坐标系是目前 GPS 所采用的坐标系统，GPS 所发布的星历参数 就是基于 此坐标系统的。WGS-84 坐标系统的全称是 World Geodical System-84（世界大地坐标系- 84） ，它是一个地心地固坐标系统。WGS-84 坐标系的坐标原点位于地球的质心，Z 轴指 向 BIH 1984.0 定义的协议地球极方向，X 轴指向 BIH1984.0 的起始子午面和赤道的交点， Y 轴与 X 轴和 Z 轴构成右手系。 （2 2）19541954 年北京坐标系年北京坐标系 1954 年北京坐标系是我国目前广泛采用的大地测量坐标系。该坐标系源自于原苏联 采用过的 1942 年普尔科夫坐标系。该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球。椭 球长半轴 6378245 米，扁率 298.3；X 轴加常数为 0，Y 轴加常数为 500000 米。 （3 3）19801980 年西安大地坐标系年西安大地坐标系 椭球的短轴平行于地球的自转轴（由地球质心指向 1968.0 JYD 地极原点方向），起 始子午面平行于格林尼治平均天文子午面，椭球面同似大地水准面在我国境内符合最好； 椭球长半轴 6378140 米，扁率 298.257；X 轴加常数为 0，Y 轴加常数为 500000 米；高 程系统以 56 年黄海平均海水面为高程起算基准。 六六 GPS 工作原理工作原理 1 1 卫星三角测量卫星三角测量 图 1图 2图 3图 4 - 6 - 1） 地球上任何一点坐标都能通过测量一组卫星到该点的距离计算而得。假定某卫星与该点的 距离为 A1,则该点位于以该卫星为中心,半径为 A1 的地球球面上(如图 1)。 2） 如第二个卫星与该点的距离为 A2，则该点落在两球面相交的圆上（如图 2）。 3） 增加第三个卫星时，则该点落在三个球面相交的 2 个点（如图 3）,此时只能得出一个点的 经纬度，无法得到高程，属于两维。 4） 再增加一个卫星，就可以唯一确定一个点（如图 4），此时点的属性是三维，包括经度、纬 度、高程。 2 2 卫星测距码卫星测距码 卫星与测点间距离是通过测量卫星信号到达接收机所需时间来计算的。 要知道卫星信号到达接收机所需时间就需知道信号是什么时候离开卫星。 当卫星信号离开卫星时，卫星同时广播一种伪随机码（测距码） 附加在信号中。 当接收机接收到信号时也产生同样的伪随机码，并与卫星信号中附加的伪随机码作比较并计 算出卫星信号的传播时间延迟，再用时间差(t)光速(300,000,000 米/秒)就可算出卫星 与接收机之间的距离。 3 3 精确的时间精确的时间 GPS 工作卫星都安设有 4 台原子钟，一般是两台铷原子钟和两台铯原子钟。 GPS 接收机则装一个普通的石英钟，用接收 4 个卫星来消除时钟误差。 卫星和接收机的时钟都正确（无误差），那么 4 个卫星的测量结果应穿过同一个点。 若卫星和接收机时钟存在误差时，测量结果无法相交于一个点时，接收机的处理器开始调整 时钟，直到它们相交于一个点为止。 - 7 - 4 4 卫星的分布卫星的分布 卫星在约 20200 公里的高空轨道上运行，监测站不断的监测每个卫星，并向主控站提供数据。 主控站计算卫星星历、时钟改正数并编辑成导航电文传送注入站。 注入站将导航电文注入卫星。 5 5 误差的调整误差的调整 卫星原子钟误差、卫星星历误差和卫星轨道（地球自转）误差由主控站调整。 电离层折射、对流层折射使得信号穿过大气层时速度变慢，导致误差，接收机一般会做调整。 多路效应误差，信号接近地球表面时可能会被反射，反射信号会干扰直线信 号，抗干扰天 线有助于减少这种误差。 S/A 政策：现已取消该政策，使单机误差定位达 15m 的精度。 七七 差分原理差分原理 1 1 GPSGPS 差分定位技术差分定位技术 它需要一台接收机在一个已知点(点的经/纬度已知)上接收 GPS 信号(基准 站),其他接收机 在未知点同时进观测（如下图）。它利用已知点的精确坐标来计算出观测误差值,再利用该值来 修正其他接收机在同一卫星、同一时刻的观测值。 2 2 差分差分 GPSGPS 定位原理定位原理 由安装在已知点位的基准站接收机测量出到 GPS 卫星的距离-伪距。其中包括到这颗卫星的 真实距离加上几种误差。由于基准站的位置是已知的，可以利用卫星星历数据计算出基准站接 收机到卫星的距离，计算出的距离与已知坐标之间的差包括上述几种误差值，将这一差值作为 距离改正数传送给用户接收机，用户接收机就得到一个“校正过”的距离改正值。接收机接收 的伪距经过改正值改正后可得到较准确的距离，这就是差分原理。 - 8 - 3 3 差分差分 GPSGPS 定位的种类定位的种类 （1 1）依差分的时间分：）依差分的时间分： 实时差分：实时差分：基准站计算出观测值后，通过电台广播出去，移动站接收到该值后实时改正自己的 观测值，并把结果显示在屏幕上。 后处理差分：后处理差分：基准站计算出误差后记录成文件，移动站采集的数据也记录成计算机文件，野外 作业回来后把文件导入 PC 机中，通过 GPS 软件，用基准站文件来对移动站文件进行差 分，得出改正后的文件。 （2 2）依基准站发送信息方式分：）依基准站发送信息方式分： 位置差分位置差分: :最简单的差分方法,基准站对每 4 颗卫星进行解算，得到一组改正数，基准站和流动 站许需接收同一组卫星才能使用。 伪距差分伪距差分: :目前普遍使用的差分方法，基准站上的接收机利用一个（-）滤波器将解算的差 值滤波，并求出其偏差,然后将所有卫星的测距误差传输给用户,用户利用改正后的伪 距求出本身的位置。 相位平滑伪距差分相位平滑伪距差分: :GPS 接收机获得载波多普勒频率计数的功能,这个载频多普勒计数能反映载波 相位信息-即反映伪距变化率的特性,利用这个载波信息来辅助码伪距测量就可获得比 单独采用码伪距离测量更高的精度。 相位差分相位差分: :载波相位差分技术又称为 RTK 技术，可达 mm 级的精度。 八八 GPS 系统应用系统应用 1 1 导航导航 GPS 能以较好精度瞬时定出接收机所在位置的三维坐标，实现实时导航，因而 GPS 可用于海 船、舰艇、飞机、导弹、出租车、交通车辆定位、110、120、119 等。 2 2 授时授时 3 3 高精度、高效率的地面测量高精度、高效率的地面测量 九九 专业术语介绍专业术语介绍 1 1基准站基准站 在 GPS 测量中，单机定位的精度很差，要满足 GIS 数据采集的要求，必须采用后处理差分或 实时差分。后处理差分时采用 Trimble4600LS 静态接收机放置在已知点进行连续观测。 2 2流动站流动站 相对于基准站而言，任何流动作业 GPS 接收机称为流动站。流动站接收机可相对于固定的基 准站接收机进行差分改正。 3 3WGS-84WGS-84 世界大地坐标系(1984)GPS 自 1987 年以来采用的数字椭球. - 9 - 4 4DOPDOP 值值 精度因子。GPS 定位质量的标志。它考虑到每颗卫星相对于星群中其它卫星的位置和相对于 GPS 接收机的几何位置，DOP 值越小表示一个精度可能越高。 5 5PDOPPDOP 定位精度因子（三维坐标） 6 6HDOPHDOP 平面精度因子（二维平面坐标） 7 7RDOPRDOP 相对精度因子 8 8VDOPVDOP 垂直精度因子 9 9UTCUTC 世界通用时间。基于格林威治子午线的地区日照平均时间的时间标准 1010 SNRSNR 信噪比。对卫星信号强度的衡量。SNR 的范围从 0（没有信号）到 35 左右。 1111 天空图天空图 为了从图表上选择时间间隔，表示可观测的卫星的路径的极面图，卫星的高程以半径大小来 表示；方位以角度大小来表示，这个结果描述了卫星的轨迹，因为他好象是观测者直接在观 测点上方的一个地方来俯视。 1212 差分改正差分改正 差分改正是使用在基准站上采集的数据，对同一时间在流动站上采集的 GPS 数据进行改正 的过程。由于这一过程在已知地点进行，因此在基准站上采集到的数据中的任何误差都可测 量出来，然后将必要的改正应用到流动站数据。差分改正可实时进行，也可在数据采集后通 过后处理进行。 1313 点或局域点点或局域点 一个点由一个已有坐标系统和一套附加的水平和垂直调节参数组成。它们相互结合，提供 GPS 数据到特定区域或点的最佳拟合。由于附加的改正值只对有限的区域有效，因此该区域 称为点 或局域点。坐标系统可应用于一个大型区域，不支持局域坐标发生的变化。当创建 点时，可转换使用GPS 获得的坐标，使它们更好地拟合已有地图网格中使用传统测量方法获 得的坐标。 1414 顶点顶点 线或面要素中两个相邻线段相交的点。您为线或面要素采集的每个位置即为该要素的一个顶 点。 1515 路径路径 当 GPS 信号通过不同路径到达接收机时，即发生多路径。例如，当某些信号在到达接收机 - 10 - 前受到建筑物的反射时，此情况即可能发生。如果信号经过较长的路径，则它指示的与卫星 的距离就会越大，因此使位置精度降低。 1616 EGNOSEGNOS （欧洲地球同步导航覆盖服务）基于卫星的增强系统，可为 GPS 提供空中免费差分改正服 务。EGNOS 相当于欧洲的 WAAS（在美国有效）。 1717 来宾合作关系来宾合作关系 来宾合作关系你连接允许 CE 设备与桌面计算机交换和共享信息。要在 CE 设备上的 TerraSync 软件与桌面计算机上的 GPS Pathfinder Office 软件之间传输数据，需要有来 宾合作连接或标准合作关系。 1818 后处理后处理 后处理是指在采集卫星数据后为消除误差而进行的数据处理。其中包括使用 PC 软件对流动 站数据和基准站数据进行比较。由于基准站位于已知地点，因此可以从流动站数据发现并消 除所有错误。 1919 标准合作关系标准合作关系 标准合作关系允许 CE 设备与桌面计算机交换和共享信息。 2020 精度稀释精度稀释 (DOP)(DOP) 衡量 GPS 位置质量的尺度，它基于用于计算位置的卫星的几何。当卫星彼此距离较远时， DOP 值较小，位置精度较高。当卫星在空中彼此距离较近时，DOP 值较大，GPS 位置可能有 较高的误差。PDOP （位置 DOP）指示卫星的三维几何。其它 DOP 值包括 HDOP （水平 DOP）和 VDOP（垂直 DOP），它们分别指示水平测量（纬度和经度）的精度和垂直测量精度。 PDOP 与HDOP 和 VDOP 的关系如下： PDOP = HDOP + VDOP 2121 流动站流动站 流动站是指在现场（通常是一个未知地点）采集或更新数据的移动式 GPS 数据记录器。在 流动站上采集的数据可参照基准站数据进行差分改正。 2222 RTKRTK （实时动态）（实时动态） 一种实时差分 GPS 方法，它使用载波相位测量值获得更高的精度。 2323 SSFSSF （标准存储格式）（标准存储格式） Trimble 文件格式。SSF 文件存储来自 Trimble GPS 接收机的 GPS 数据。通常，这些文件 的扩展名为 .ssf。修正过的 SSF 文件的扩展名为 .cor 或 .phs ；通过导入数据创建的 SSF 文件的扩展名为 .imp。 2424 实时差分实时差分 GPSGPS （又称实时差分改正）（又称实时差分改正） 实时差分 GPS 是在采集 GPS 数据的同时对其进行改正的过程。它是通过将在基准站计算 的改正值通过无线电链路发送到接收机而实现的。当流动站接收到位置时，它会立即应用改 正值，在现场给您提供非常精确的位置。大多数实时差分改正方式对码相位位置应用改正值。 - 11 - RTK 使用载波相位测量值。 2525 数据字典数据字典 数据字典是对要为某特定项目或作业采集的对象的说明。它用于在外业现场控制对上述对象 的空间和属性信息的采集。数据字典的元素可包括点、线和面要素。属性是“地理信息系统” (GIS) 中一个要素的特征。例如，一条路可以有名称、路面类型或车道数等特征。其中每个 特征都是该路要素的属性，都有一个允许值范围。用来描述特定要素的值称为属性值。在我 们的路要素示例中，名称属性值可以为“主街道”，车道数属性值可以为 4。 2626 数字化数字化 通过选择地图上的点人工创建位置的过程。 2727 水平精度稀释水平精度稀释(HDOP)(HDOP) “精度稀释” (DOP) 是衡量 GPS 位置质量的尺度，它基于用于计算位置的卫星的几何。当 卫星彼此距离较远时，DOP 值较小，位置精度较高。当卫星在空中彼此距离较近时，DOP值 较大， GPS 位置可能有较高的误差。HDOP 是指示水平测量精度的 DOP 值。其它 DOP 值包 括 VDOP （垂直 DOP）和 PDOP （位置 DOP）。TerraSync 软件允许指定最大 HDOP 值或最 大 PDOP 值。它使用此最大值作为 DOP 值的上限。您可以配置所需的精度，确保记录的位 置达到一定质量。当 DOP 值超过此最大值时，TerraSync 软件将停止计算 GPS 位置。 2828 VRSVRS （虚拟参考站）（虚拟参考站） VRS 系统由 GPS 硬件、软件和通信链路组成。它使用来自基准站网络的数据，为流动站提 供比单个基准站更准确的改正值。要开始使用 VRS 改正，流动站应将其位置发送给 VRS 服 务器。VRS 服务器使用基准站数据模拟流动站位置的系统误差（如电离层噪音）。然后，它 将 RTCM 改正消息发送回流动站。 2929 位置精度稀释位置精度稀释(PDOP)(PDOP) “精度稀释” (DOP) 是衡量 GPS 位置质量的尺度，它基于用于计算位置的卫星的几何。当 卫星彼此距离较远时，DOP 值较小，位置精度较高。当卫星在空中彼此距离较近时，DOP值 较大， GPS 位置可能有较高的误差。PDOP 是指示三维测量精度的 DOP 值。其它 DOP 值包 括 VDOP （垂直 DOP）和 HDOP （水平 DOP）。 提示：TerraSync 软件允许指定最大 HDOP 值或最大 PDOP 值。它使用此最大值作为 DOP 值的上限。您可 以配置所需的精度，确保记录的位置达到一定质量。当 DOP 值超过此最大值时，TerraSync 软件将停止计 算 GPS 位置。对于垂直和水平精度要求都很高的情况，使用 PDOP 值最为理想。 - 12 - - 13 - 第二章第二章 接收机硬件设备介绍接收机硬件设备介绍 一一 GPS Pathfinder Pro XT/XH 1、GPS Pathfinder Pro XH 在 GIS 数据收集的 GPS 领域内，GPS Pathfinder ProXH 接收器开创了一个新时代。它 集 GPS 接收器、天线以及全天候电池于一体，采用 Trimble 的创新 H-Star 技术，可提供亚英尺级 (30 cm) 的精度。请不要被它其貌不扬的外表所迷惑 ProXH 接收器是市场上最出色的高性能 GPS 接收 器。H-Star 技术简介H-Star 技术集先进的 GPS 接 收器设计和功能强大的新型后处理引擎于一体，功能 出众，别具一格。无需初始化 这段时间可用于记录属性信息，ProXH 接收器记录下需要获 取亚英尺级精度的数据。而且，您还可以准确地收集数据；现场条件下，Trimble 现场软件可 显示所需的经过后处理的精度。回到办公室后，GPS Pathfinder Office 软件或 ESRI ArcGIS 软件的 Trimble GPS Analyst 扩展可引导您进行 H-Star 修正处理，并显示获得的精度。需 要获得最佳精度？为您的 ProXH 接收器增设一根 Zephyr 天线就可以获得 8 英寸 (20 cm) 的精度。H-Star 技术不仅仅是一台 GPS 接收器，而是用于高精度 GIS 数据收集的综合系统。 2、GPS Pathfinder Pro XT GPS Pathfinder ProXT 接收器专为 GIS 数据收 集而设计，它设置了使用简便性的新标准。ProXT 接收 器集亚米级 GPS 接收器、天线和全天候电池于一体， 完全无需连线，数据收集无比便捷。安装简单、易于使 用，虽然您想当然地认为其技术必定复杂，但我们可以 理解。 可以信赖的精度可以信赖的精度 GPS 接收器实际要测试生成的 GPS 数据的质量。 ProXT 接收器已成功通过测试，可提供一致、可靠的亚米级精度。接收器先进的设计以及类似 EVEREST 多路径抑制技术的功能，使您无论在野外帐篷下还是城市中，无论精度多么至关重要， 都能随心所欲地开展工作。 如果您需要确保现场精度，则集成 SBAS 接收器或可选的 GeoBeacon 接收器能够实时提 供亚米级精度。若要获得最佳结果，可使用 Trimble GPS Pathfinder Office 软件或 ESRI ArcGIS 软件的 GPS Analyst 扩展轻松进行后处理。 三三 Geo 手持系列（手持系列（Geo XH/XT/XM） GeoXHGeoXH GeoXHGeoXH 手持机是 Trimble 的高精准度 GIS数据采集的顶尖解 - 14 - 决方案。GeoXH 手持机采用H-Star 技术设计，可给出亚英尺级 (30 cm)精准度，以满足电力、 液化气、供水、废水处理等各项公用设施和土地重整项目以及现场定位等其它应用的需要。 独特的 GeoExplorer 系列把 Trimble GPS接收机与坚固耐用的手持机计算机结合在一起， 可供全天操作，并有不同的连接选项。其方便程度无与伦比。 最佳精准度的最佳精准度的 H-StarH-Star 技术技术 H-Star 技术独树一帜，具有先进的 GPS 接收机设计和强大的新型后处理引擎。GeoXH 手 持机在记录您的属性信息时不需要初始化，它记录的是您需要达到亚英尺级精准度的数据。如 果需要非常最好的精准度，给 GeoXH 手持机加一个 Zephyr 天线便可得到 20 cm 的精准度。 无论您有什么样的需求，都可以充满信心地采集数据，因为 Trimble 现场软件的精准度可使您 在后处理之后得到满意的结果。回到办公室，Trimble 后处理软件导引您进行H-Star 改正的全 过程，您所看到的是已经实现的精准度。 GeoXTGeoXT GeoXTGeoXT 手持机属于 Trimble GeoExplorer系列，是保持 GIS 性能的重要工具。GeoXT手 持机把性能卓越的亚米级 GPS 接收机和坚固耐用的手持计算机结 合在一起，对于公共事业单位、地方政府机关、资产管理部门或 重要基础设施测绘人员，只要他们需要采用精准的数据及时准确 优质地完成工作，GeoXT 手持机便是理想的工具。如果您需要得 到连续一致的亚米级精准度，无论是实时处理还是后处理，GeoXT 手持机都是最值得信赖的解决方案。GeoXT 手持机想您之所想， 专门为您的 GIS 而设计。 真实世界的亚米级性能真实世界的亚米级性能 GeoXT 手持机能够在您需要它的任何时间和地点，最大限度 地提供可靠的高精准度的位置数据。借助 EVEREST 多路抑径等 技术，GeoXT手持机无论是在天空遮盖物下，还是在都市狭隙地带， 在您每一天的工作环境中，都能生产出高质量的 GPS 位置。 如果您需要实时的亚米级精准度，可以采用 SBAS 卫星增加系统 (例如：WAAS或 EGNOS) 的改正数据，或者用整合的Bluetooth无线电对 Trimble GeoBeacon 接收机进行连接。如果需要额外高的精度，可以用 Trimble TerraSync 软件或者 ESRI ArcPad软件的 GPScorrect 扩展采集数据，然后回到办公室进行后处理。 GeoXMGeoXM GeoXMGeoXM 手持机是您经济上负担得起的仪器，它是您期待已久的一体化移动 GIS 解决方案。 借助 GeoXM 手持机，外业测量人员可为您的 GIS 采集到可靠的 1 3 米 GPS 数据，使您能 以高置信度重新部署资产，有效地完成工作任务。同时，借助它的内置Bluetooth和无线局域 网连接，几乎不再需要现场与办公室之间的来回走动，加快了服务速度，提高了客户的满意度。 - 15 - Geo CE 手持系列物件组成。手持系列物件组成。 四四 GPS Recon Card Trimble Recon GPS Card 接收机是一款高性价比，极坚固，无 电缆的 GPS 手持机。只需简单的操作就可以获取 510 米精确度 的 GPS 数据。 在外野采集 Trimble Recon 手簿基础上，Trimble Recon GPS Card 提供您期望的同样坚固，100%防水性能的 GPS 手持机。不仅 如此，通过在 Recon 外接帽中的内置 CF 卡式 GPS，向您的外业工 作提供简便的，可靠的 GPS 解决方案。Trimble Recon GPS Card 专 门为低廉的价格而设计的，可为在经费上紧张却需要全部外业流动 工作设施的事业公司。政府部门，生态资源单位提供理想的 GPS 装备。 五五 GPS Pathfinder XB Receiver Trimble GPSPathfinder XB 接收机是价格适宜的高效率 GPS 接收机， 用于现场数据采集和移动 GIS。可随身携带 GPSPathfinder XB 接收机 提供 25 米的实时定位或者后处理定位。GPSPathfinder X 同时还能 够支持 SBAS 差分信号。 - 16 - 六六 GPSPathfinder XC Receiver GPS Pathfinder XC 是一种插卡式的 GPS 接收机，它可以应用在 一些具有 CF 扩展插槽的设备上，用于你的野外数据采集和整理。GPS Pathfinder XC 同样可以提供 25 米的实时精度和同样的后处理精 度。与 XB 不同的是 Pathfinder XC 不支持 SBAS 差分信号。 七七 JunoJuno STST Juno ST 是 Trimble 最轻便、最便携的一款 GIS 数据采集设备。它 的价格适中，适应于装备整个移动作业团队，它同样能够提供 25 米的 实时或者后处理差分精度。它也能够支持 SBAS 差分信号。 - 17 - 第三章第三章 TerraSyncTerraSync 野外采集软件野外采集软件 一一 什么是什么是 TerraSyncTerraSync 软件软件 TerraSync 软件专为采集和更新 GIS 和空间数据而设计。TerraSync 软件相当于控制软件。 它与连接到外业现场计算机的 Trimble GPS 接收机进行通信，允许您在接收机中设置 GPS 参 数、在外业现场计算机上记录 GPS 位置以及更新已有 GIS 数据。 TerraSync 软件可与多种实时差分改正信息源完美组合，其中包括组合信标接收机、组合 卫星接收机、组合WAAS/EGNOS 接收机、外部无线电接收机、VRS 或 Beacon-on-a-Belt (BoB) 接收机。 TerraSync 软件提供现场任务规划及数据字典创建与编辑功能。GPS Pathfinder Office 软件可与 TerraSync 软件配合工作，实现高级的任务规划和数据字典创建、数据传输、数据导 入导出和后处理等功能。 使用 TerraSync 软件可以： 更新已有的 GIS 数据 采集 GIS 或空间数据库的数据 在外业现场导航 二二 TerraSyncTerraSync安装安装 1 1 ActiveSyncActiveSync程序程序 1） Microsoft ActiveSync 软件可帮助您在办公室计算机与Trimble GPS 接收机之间交换信息。 2） 第一次连接 CE 设备与桌面计算机时，ActiveSync 会提示在这两台计算机之间设置标准合 作关系或来宾合作关系。 3） 有关标准合作关系的信息永久存储在桌面计算机中，而来宾合作关系仅在两个计算机连接 期间存在。建立标准合作关系后，还可在两台计算机之间同步数据。 4） 在 CE 设备上安装 TerraSync 软件或进行软件升级前，必须先在办公室计算机上安装最新 版本的 Microsoft ActiveSync。ActiveSync 软件可能随附于 CE 设备的 Microsoft 光盘， 或者也可从 Microsoft 网站下载，网址为：，可下载并安装 ActiveSync 软件的简体中文版本。 2 2 在在 GeoGeo CECE 移动设备上安装移动设备上安装TerraSyncTerraSync程序程序 安装 TerraSync 软件，具体步骤如下： 1） 将 CE 设备连接到办公室计算机。 2） 确保 CE 设备和计算机的电源已经打开。 3） 两台计算机建立来宾合作关系连接后，会出现 Microsoft ActiveSync 窗口。显示已连接 消息： - 18 - 选择“来宾合作关系”；点击下一步；连接后显示如下； 4） 确保 CE 设备上没有运行 TerraSync 软件。 5） 将 TerraSync 安装光盘插入办公室计算机的光盘驱动器中。 6） “安装”屏幕随即出现。如果此屏幕未出现，请从光盘驱动器文件夹选择 msetup.exe。 7） 选择“Install”选项。 - 19 - 8） 选择“Install on Windows Mobile 5.0 for Pocket PC”选项。TerraSync 安装向导随即 出现： 9） 按照屏幕上的说明安装 TerraSync 软件。需要输入对应版本的安装序列号。 10）如果出现已安装“TrimbleTrimble TerraSyncTerraSync”。是否继续重新安装/升级？消息，请单击“是”。 - 20 - 11）出现使用缺省应用程序安装目录安装“TrimbleTrimble TerraSyncTerraSync”？消息时，执行下列任一操作： 单击“否”将软件安装到内部辅助存储位置。而不是安装到主内存上。 Trimble 建议安装到辅助存储位置，以释放 CE 设备上的存储和程序内存。出现“选择目的媒体”对 话框。从“保存位置”列表，选择“Disk”或“Built_in storage” ，然后单击“确定”继续进行 安装。 注：对于windows moible5.0版的Geo XT来说不会出现上述提示窗口，安装时只需按照 其选项 点击“下一步”即可 12）对出现的消息做出响应： 如果 CE 设备上出现消息，说明已安装 TerraSync 并询问是否要卸载 TerraSync，请 点击“是”。 如果 CE 设备上出现确认忽略丢失文件消息，请点击“全部是”。 如果 CE 设备上出现将“TrimbleTrimble TerraSyncTerraSync”安装到 DiskTrimbleDiskTrimble TerraSyncTerraSync ？ 消息，请点击“确定”。 注意 在 GeoExplorer CE 系列手持设备上安装 TerraSync 时，尽管 TerraSync 始终安装在“磁 盘”上，但某些设置会存储在主存 (RAM) 中。为避免数据丢失，安装程序会在安装 TerraSync 后自动备份主存。 使用 TerraSync 软件之前，应确保所有必需的软件均正确安装完毕。 3 3 在在 CECE 设备上安装中文语言包设备上安装中文语言包 TerraSync 安装程序使用TerraSync Updater 实用程序自动下载和安装语言文件。 在 CE 设备上安装 TerraSync 的本地化版本： 1. 安装TerraSync程序，此为英文版。 2. 使用 TerraSync Updater 实用程序下载并安装适当的语言文件。可从下列渠道获得 Updater 实用程序： 在安装英语版 TerraSync 的过程中。安装过程即将结束时会出现 TerraSync Updater 步骤， 请选择“现在检查更新”选项。 从TerraSync安装光盘中，运行Install程序，选择Download or Install Updates。或者之间 从安装光盘中的Install/Update文件夹中运行 程序，来现在中文语言包。 从 Trimble 网站免费下载。 进入 /support.html，然后单击 TerraSync / Downloads /当前最新版本如 （V2.60 Software）/ TerraSync Updater Utility (English)。 4 4 TerraSyncTerraSync UpdaterUpdater 实用程序实用程序 - 21 - 使用 TerraSync Updater 实用程序可从 Trimble 网站下载最新的软件更新、语言文件和 文档。下载文件后，可立即安装，也可稍后运行 Updater 实用程序并选择要安装的下载文件。 TerraSync 许可决定了您可以从 Trimble 网站下载哪些文件。 使用 TerraSync Updater 实用程序下载或安装文件： 1. 运行 Updater 实用程序。执行下列任一操作： 在安装