GPS接收机使用说明书.pdf

1 目 录 1 F90 接收机介绍.1 1.1 外观介绍.1 1.2 工作模式介绍4 2 静态工作模式.4 2.1 内业设置.4 2.2 外业数据采集.5 2.3 数据下载.7 2.4 静态处理 .7 3 RTK 基准站工作模式.8 3.1 认识基准站接收机.8 3.2 外置 PDL 电台的设置.8 3.3 仪器架设.9 3.3.1 架设要求 .9 3.3.2 电台模式连接图示 .9 3.4 启动基准站 .11 3.4.1 自启动11 3.4.2 手簿启动.11 4 RTK 移动站工作模式.13 4.1 认识移动站接收机 .13 4.2 内置电台的设置.13 4.3 内置网络的设置.13 4.4 仪器架设.14 4.5 启动移动站.15 4.6 点校正.16 附 1 接收机与手簿的连接蓝牙连接.18 附 2 点放样.22 附 3 道路放样 .23 附 4 常见问题 .26 1 1. F90 接收机介绍接收机介绍接收机介绍接收机介绍 1.1 外观介绍外观介绍外观介绍外观介绍 接收机示意图 控制面板示意图 卫星灯 数据链灯 记录灯 蓝牙灯 电源灯 切换键 电源键 2 电源灯电源灯电源灯电源灯 工作状态 基准站或移动站接收机 黄灯长亮 接收机正在使用外接电源 绿灯长亮 接收机正在使用 A 电池仓电池 红灯长亮 接收机正在使用 B 电池仓电池 绿灯闪烁 A 电池仓电池电量不足 红灯闪烁 B 电池仓电池电量不足 卫星灯卫星灯卫星灯卫星灯 工作状态 基准站或移动站接收机 常亮 正在搜星（卫星数小于 4） 间隔 15 秒闪烁 N 次 搜到并锁定 N 颗星（N 大于或等于 4） 数据链数据链数据链数据链灯灯灯灯 工作状态 基准站接收机 移动站接收机 间隔 1 秒闪烁 正在发送差分数据 正在接收差分数据 记录记录记录记录灯灯灯灯 工作状态 基准站或移动站接收机 静态模式下 N 秒间隔闪烁 正在按 N 秒采样间隔采集静态数据 RTK 模式下长亮蓝灯 RTK 模式下的电台模式(默认模式) RTK 模式下红灯闪烁 RTK 模式下网络 CDMA/GPRS 正在登陆 RTK 模式下长亮红灯 RTK 模式下网络 CDMA/GPRS 上线 蓝牙灯蓝牙灯蓝牙灯蓝牙灯 工作状态 基准站或移动站接收机 熄灭 接收机与手簿没有建立连接通讯 长亮 接收机与手簿已经建立连接通讯 切换键切换键切换键切换键 F90 接收机开机后，仪器默认处于 RTK 模式，如需切换成静态采集模式，按住切换 键不放，直到电源灯和记录灯同时闪烁两下后松开，切换为静态模式。 如需从静态采集模式切换到 RTK 模式， 按住切换键不放， 直到电源灯和记录灯同时 3 闪烁两下后松开，切换为 RTK 模式。 提示信息提示信息提示信息提示信息 检查接收机处于何种工作模式。 接收机开机后默认处于动态 RTK 模式。 接收机处于 静态模式时，记录灯处于间隔 N 秒闪烁一次的状态，数据链灯不亮；接收机处于 RTK 模式时，记录灯处于长亮或红灯闪烁状态，数据链灯闪烁。 序列号序列号序列号序列号 接收机编号 基准站或移动站接收机 S/N 序列号 用于标注每台接收机的产品编号，基准站为奇数，移动站为偶数 天线高参考点天线高参考点天线高参考点天线高参考点 下图描述了相位中心高、仪器半径及天线高之间的关系，天线高可以通过直高或斜 高方式量出，通常以斜高的方式测量到接收机中部白色密封圈下平面。 数据串口和天线接口数据串口和天线接口数据串口和天线接口数据串口和天线接口 数据串口主要用于通过线缆向外输出数据，天线接口用于连接棒状无线电接收天线。 4 1.2 工作模式介绍工作模式介绍工作模式介绍工作模式介绍 静态工作模式静态工作模式静态工作模式静态工作模式 静态测量是经典的测量方法，对所有长度的基线（短、中、长）都非常适用。静态 测量至少需要两台接收机，将接收机在基线两个端点的测量标志中心上对中整平，在一 个时间段内同时采集原始观测数据。这两台接收机跟踪四颗或更多的卫星，并有相同的 采样率（0530 秒）和截止高度角。观测时段长度根据观测基线的距离和精度来设计， 可从几分钟至几小时变化。 当测量结束时，接收机采集的数据可以下载到计算机里并使用后处理软件处理。详 见BFPP 使用说明书 。 RTK 工作模式工作模式工作模式工作模式 RTK (Real Time Kinematic)是一种差分 GPS 数据处理方法。主要构成：基准站、移 动站、数据链、控制软件。基准站实时的将卫星观测数据和基准站坐标发送给移动站， 移动站通过电台或 GPRS/CDMA 接收差分数据，并在机进行处理，从而实时得到移动站 的高精度位置。 控制软件采用博飞自主开发软件 “BOIFRTK” ， 详见 博飞 RTK 手簿软件操作手册 。 2 静态工作模式静态工作模式静态工作模式静态工作模式 2.1 内业设置内业设置内业设置内业设置 使用数据线连接计算机（连接计算机端直接用 USB 接口就可以）和接收机，打开接 收机， 在计算机中就会出现一个 “BOIFGPS”的盘符， 点击盘符， 进入后打开 “CONFIG” 文本文档，如下图所示，可以在此文档中，根据实际作业需要，修改高度截止角、采样 间隔、默认数据链等配置信息。 5 接收机静态设置 2.2 外业数据采集外业数据采集外业数据采集外业数据采集 第第第第 1 步步步步 安置仪器安置仪器安置仪器安置仪器 将仪器安置在测量点上，高度适中，脚架踏实，对中整平。 6 第第第第 2 步步步步 测量天线高测量天线高测量天线高测量天线高 测量天线高时通常采用量测斜高，从测量点量取到仪器密封圈下平面，并且通过三 个不同方向（间隔 120）测量，取三次测量平均值作为天线高观测值。 第第第第 3 步步步步 采集静态数据采集静态数据采集静态数据采集静态数据 由于接收机默认的是 RTK 模式，所以要采集静态数据，必须进行工作模式的切换。 打开接收机后，按住切换键不放，电源灯和记录灯同时闪烁两下，此时松开手后，记录 灯会熄灭，并从开机时的长亮状态转变为间隔 N 秒（N 依据内业设置的采样间隔确定） 闪烁一次， 表明从 RTK 切换到静态模式成功， 待接收机搜到并锁定足够卫星后开始记录 静态数据。 记录静态数据时不能触动仪器，尽量避免人为干扰，安排人员专门看守。 第第第第 4 步步步步 结束静态采集结束静态采集结束静态采集结束静态采集 在结束静态采集之前再次从三个方向量测天线高，记录下平均值。既检验在观测过 程中仪器是否碰动，同时与观测前的天线高值求平均，作为观测时的最终天线高。 结束采集时，可按住电源键直接关机（按住电源键，直到电源灯熄灭，卫星灯和记 录灯同时亮起，立即松手即可） 。 7 操作操作操作操作建议建议建议建议： 外业数据采集完成后，建议及时把数据下载出来并妥善保存在计算机中。坚决不提 倡把多天的观测结果保存在接收机中以期一次性下载出来（虽然接收机也有存储空间， 但一些意外情形会导致接收机内存的崩溃，那样的话，采集的数据就将永远丢失，还得 重新进行数据采集的工作） 。 2.3 数据下载数据下载数据下载数据下载 使用数据线连接计算机（连接计算机端直接用 USB 接口就可以）和接收机，打开接 收机，在计算机中就会出现一个“BOIFGPS”的盘符，点击进入后，找到观测数据文 件，观测文件是“XLDDHHMM.BF2”的形式。其中“XL”是接收机序列号的最后两位， “DD”是观测当天的日期， “HHMM”是观测的开始时刻。如“08081429.BF2”代表的 就是序列号后两位是“08”的接收机在某月的“08”日“14”时“29”分开始观测的一 组静态数据。找到需要的文件后，复制后妥善保存在计算机中。 2.4 静态处理静态处理静态处理静态处理 在 GPS 测量的过程中，其数据处理软件性能的好坏，直接影响着 GPS 测量成果的 精度和可用性。博飞 GPS 数据处理软件，即博飞 BFPP 软件，操作简洁，功能强大，主 要由静态基线处理、 网平差、 成果输出、 格式转换等模块组成。 具体使用信息详见 BFPP 使用说明书 。 8 3 RTK 基准站工作模式基准站工作模式基准站工作模式基准站工作模式 3.1 认识基准站接收机认识基准站接收机认识基准站接收机认识基准站接收机 用途：提供给移动站需要的差分解算数据，将卫星观测数据和起算坐标发送给移动站 功能：电台+GPRS/CDMA 功能 3.2 外置外置外置外置 PDL 电台的设置电台的设置电台的设置电台的设置 电台的开关按“ON/OFF”按钮，电台接通电源后“POWER”灯长亮。外置PDL 电台 出厂前已经配置好无线电通讯频点，对外只显示十个信道数（09） ， 可以通过手簿软件读 取移动站内置电台的信道后，再通过 PDL 电台上的“CHANNEL”按钮切换信道，显示屏 上会显示当前的信道数。 当电台模式下需要大功率时， 按下 “HI/LO” 按钮， 此时 “RF OUT” 显示灯会亮。 “TXD”灯是发射信号灯， “RXD”灯是接受信号灯。当PDL电台正常工作， 向外发送差分数据时， “TXD”会一秒闪烁一次， “RXD”是不会亮的。 提示信息提示信息提示信息提示信息 电台在工作过程中，如果“RXD”灯闪烁，说明电台接受到外界信号了，并会对当 前工作中的电台产生干扰，此时需要按“CHANNEL”按钮切换信道，直到“RXD”灯 不亮为止（相应的也要更改移动站内置电台的信道，详见博飞 RTK 手簿软件操作手 册 ） 。 9 3.3 仪器架设仪器架设仪器架设仪器架设 3.3.1 架设要求架设要求架设要求架设要求 基准站应该选择视野开阔的地方，这样有利于卫星信号的接受。 基准站架设高度应避免过低，防止人为干扰。 基准站架设的脚架应整平， （如果基准站架设在已知点时，还要求进行对中） 。 在有电台的情况下： 基准站脚架和天线脚架之间应该保持至少 3m 的距离，避免电台干扰 GPS 信号。基 准站应架设在地势较高的地方，以利于 UHF 无线信号的传送，如移动站距离较远，还需 要增设电台天线加长杆。 3.3.2 电台模式连接图示电台模式连接图示电台模式连接图示电台模式连接图示 电台模式整体连接图 10 发射天线连接图 电台注意事项电台注意事项电台注意事项电台注意事项： 电源线和蓄电池的连接要注意红正黑负，避免短路情况。 电台连接时要确保先接天线，避免未接天线时发送功率被电台自身吸收而导致电台 烧坏。 当电台发射灯间隔 1 秒闪烁时，说明基准站已成功启动。 11 3.4 启动基准站启动基准站启动基准站启动基准站 3.4.1 自启动自启动自启动自启动 基准站若以自启动方式来启动，架设好仪器开机后，无需操作，差分数据自动发送， 此时基准站以获得的当前位置单点定位值来启动。基准站开机后默认的启动方式就是自 启动。建议启动基准站时，还是使用下面介绍的“手簿启动”方式，因为这样启动时， 保留了启动基准站时使用的点的坐标， 方便将来可能继续使用当前的位置来启动基准站。 3.4.2 手簿启动手簿启动手簿启动手簿启动 第一步第一步第一步第一步：配置基准站配置基准站配置基准站配置基准站 操作： 【配置】【基准站配置】 广播格式：标准 RTCM (默认格式，也可选择其他格式，但要确保和移动站配置的 格式一致) 天线高：选择测量方式及通过测高尺量取的天线高度 根据实际情况，选择通信模式是“电台”还是“网络” 。 在未知点（用户不知当前点准确的 WGS84 坐标）启动时，点击【此处】 ，输入基 准站点名称，以接收机获得的当前位置单点定位值来启动基准站接收机。 在已知点（用户已知当前点准确的 WGS84 坐标）启动时：点击 【打开】 ，选择 当前点坐标（用户也可通过【键入】方式输入）来启动基准站。 配置好启动坐标后，点击【启动基准站】 ，基准站启动成功后，弹出“启动基准站成 12 功”提示信息，手簿软件状态栏中的卫星定位信息从“单点定位”变为“Fixed Position” 。 基准站启动失败时，弹出“基准站启动失败”提示信息，这时需重新启动基准站。 一般来说，用已知点启动时，如果输入的已知点和单点定位相差很大时，会出现此种情 况，造成原因一般为所用的已知点坐标错误。 提示信息提示信息提示信息提示信息 关于“固定此基准点”的复选框，适用于基准站固定架设在某处并在此处作业较长 一段时间的情况。此时勾选该复选框后再点击“启动基准站” ，启动成功后，下次开机基 准站就自动以上次配置的坐标来启动基准站，不需要再通过手簿来配置基准站了。 13 4 RTK 移动站工作模式移动站工作模式移动站工作模式移动站工作模式 4.1 认识移动站接收机认识移动站接收机认识移动站接收机认识移动站接收机 用途：根据基准站传送过来的数据进行实时的差分解算 功能：电台+GPRS/CDMA 功能 4.2 内置电台的设置内置电台的设置内置电台的设置内置电台的设置 操作： 【配置】【内置电台配置】 电台配置可以获取当前移动站的电台信道，并可根据实际工作情况，切换不同的信道。 4.3 内置网络的设置内置网络的设置内置网络的设置内置网络的设置 操作： 【配置】【内置网络配置】 根据实际工作情况，可选择“CDMA / GPRS”或者是当地的 VRS 系统。 14 4.4 仪器架设仪器架设仪器架设仪器架设 移动站的设备简洁，如下图所示安置好仪器。 15 4.5 启动移动站启动移动站启动移动站启动移动站 【配置】【移动站配置】 广播格式：标准 RTCM (默认格式，可选其他格式，但要确保和基准站配置的格式 一致) 高度角：10（度） （默认设置，设置基准站接收机只跟踪高于 10视域角的卫星） 天线高：选择测量方式及通过测高尺量取的天线高度 根据实际情况，选择通信模式是“电台”还是“网络” 配置完成后，点击“启动移动站”按钮，移动站启动成功后，弹出“移动站启动成 功”提示信息，移动站收到差分信号后，手簿软件状态栏中的卫星定位信息会有“单点 定位”“浮动”“固定”的 RTK 初始化过程。 单点定位接收机未使用任何差分改正信息，接收机自身获得的 3D 坐标 浮动流动站接收机使用差分改正信息计算的当前相对坐标， 但对于浮点解来讲， 相位的整周模糊度参数未能固定为一整数，而是用浮点的估值来代替它 固定在 RTK 模式下， 整周模糊度参数固定后， 流动站接收机计算当前相对坐标 RTK 初始化过程根据卫星 PDOP 值、周围环境，基站距离，时间或长或短。 注意注意注意注意： 启动移动站后，在初始化得到“浮动”/“固定”过程中会出现电台图标的差分符号。 收到差分数据时接收机信号灯一定会闪，但手簿不一定立即就能出现此符号。 16 4.6 点校正点校正点校正点校正 GPS 接收机直接测量数据是 WGS84 经纬度坐标，而我们要求的坐标是施工坐标 （如北京 54 坐标） ，所以必须通过软件进行坐标装换参数的计算， “点校正”就是完成这 一工作的主要工具。 “点校正”是计算四参数和高程拟合参数的工具，在进行四参数的计 算时，至少需要两个控制点的两套坐标系坐标参与计算才能进行加权平均的高程拟合。 注意注意注意注意 参与点校正的控制点一定要分布合理，做好能覆盖整个测区，避免短边控制长边。 点校正是 RTK 工作中必不可少、但理论较深的一步工作，由于篇幅有限，这里只说明操 作方法。 在移动站得到固定解进行测量时，手簿里所记录的点是相对的 WGS-84 坐标或者是 未经过任何转换，仅通过经典投影得到的平面坐标。若要得到和已知成果相符的坐标， 需要做“点校正” 。 在工程应用中，只要基准站的位置发生了变化，则操作当前任务就必须要找到几个 （两个以上）公共点来进行点校正，由于坐标转换参数已经改变，此时需要重新来新建 作业。 操作： 【测量】【点校正】 点击【增加公共点】 ，进入“GPS 点”和“控制点”选择界面，如下图所示： 17 点击“打开” ，进入点管理器界面，选择 GPS 测量点和键入的已知的控制点，点 击【确定】 ，就增加了一个公共点。 同样的操作，增加足够的公共点后，根据需要，选择要参与该作业进行点校正的点， 点击【点校正】 ，软件进行点校正。 18 附附附附 1 接收机与手簿的连接接收机与手簿的连接接收机与手簿的连接接收机与手簿的连接蓝牙连接蓝牙连接蓝牙连接蓝牙连接 第一步第一步第一步第一步 搜索蓝牙搜索蓝牙搜索蓝牙搜索蓝牙并并并并建立连接建立连接建立连接建立连接 操作： 【配置】【通讯端口配置】 ，端口配置主要完成手簿和主机的通讯设置。 手簿和主机的连接方式为蓝牙连接。 点击【蓝牙管理器】搜索蓝牙， 19 第二步第二步第二步第二步：配置配置配置配置 COM 端口端口端口端口 手簿蓝牙端口配置步骤 1 手簿蓝牙端口配置步骤 2 20 手簿蓝牙端口配置步骤 3 手簿蓝牙端口配置步骤 4 第第第第三三三三步步步步 软件蓝牙配置软件蓝牙配置软件蓝牙配置软件蓝牙配置 点击【刷新】就可看到已经配置过的仪器，选中要连接的仪器，点击【确定】 。 21 附附附附 2 点放样点放样点放样点放样 操作： 【测量】【点放样】 进入放样点列表， 在此界面下可以增加放样点， 点击 “添加” ， 从点管理库中添加点。 选中一点，点击“放样” ，进入点放样界面。 在点放样界面中，放样点被显示在界面中央，图形旁边的显示框显示当前点与放样 点之间的位置关系。下面说明一下界面各信息意义： “点名” ：要放样的桩号； “往北” 、 “往东” ：当前点到目标点的北、东方向的距离； “高差” ：当前点到目标桩号的高程差； “距离” ：当前点到目标桩号距离； “方位角” ：当 前点到目标桩号的方位角。以上信息会随着当前点的变化实时改变，如果当前点距离目 标点距离很小时，会听到提示音，且屏幕的内圆（9cm）会用蓝色填充。 22 附附附附 3 道路放样道路放样道路放样道路放样 第一步第一步第一步第一步：键入道路要素键入道路要素键入道路要素键入道路要素 键入道路要素在本软件中的主要作用是输入在施工过程中需放样的道路，道路输入 有两种方式，线元法和交点法。下面以线元法（线元法是由起点和线元界面的线元元素 依次连接确定一条道路）为例，简略说明道路要素的键入过程，详细说明见软件使用说 明博飞 RTK 手簿软件操作手册 。 操作： 【键入】【道路】【线元模式】 在键入道路要素界面中，输入道路名称、代码、起点信息、起始桩号、方位角信息。 在此界面我们可以新建、删除、编辑任一元素，点击“新建”按钮，可以新建直线、 圆弧或缓和曲线。每建完一个元素按“确定”按钮，直到所有元素键入完成，点击“保 存” 按钮， 会提示 “道路键入成功！ 是否继续键入道路？” ， 需要继续键入道路， 点击 “是” ； 键入完成，则点击“否” 。 23 第二步第二步第二步第二步：道路放样道路放样道路放样道路放样 操作： 【测量】【道路放样】 ，进入道路放样列表，道路放样有四种模式：到道 路、道路上的中桩/边桩、偏桩、和到最近的拐点。 “到道路” ：从当前点开始，找到一个距离此点最近的道路上的一点； “道路上的中桩/边桩” ：放样到道路上一个桩号位置，此功能也可放样桩号对应的 左右边桩； “道路上的偏桩” ：放样一个点，使它距离道路上的特定桩给定的偏角、距离； “到道路上最近的拐点” ： 道路可以看成由不同的曲线连接而成， 这些曲线的起点或 终点即为道路的拐点，此功能即为从当前点找到道路上一个距离此点最近的拐点。 选择“查看” ，即可看到道路详细信息及道路示意图。 在道路放样列表中选择一条道路，在“放样模式”中选择要放样的模式，选择后点 击放样即进入放样界面。 24 附附附附 4 常见问题常见问题常见问题常见问题 一般来说，只要您按照本手册维护和使用接收机，您就很少遇到什么问题。本章将 帮助您诊断和解决接收机常见的一些问题。 警告警告警告警告： 不要试图自己维修设备，这样将使保修无效，而且还很可能弄坏设备。 提示提示提示提示： 就接收机的任何问题与博飞技术支持联系之前，请先尝试以下操作： 首先，仔细检查接收机的连线，确保所有的连线正确可靠。 其次，再次检查连接电缆是否破旧或损坏。 接下来，请参照下节一些特殊的解决方法。 电源问题电源问题电源问题电源问题 问题：接收机不能开机 原因 解决方法 电池没电了 换充满电的新电池 电池触片没有正确接触电池 用钳子小心调整电池触片，使它与电池正 确接触 接收机问题接收机问题接收机问题接收机问题 问题：接收机不能和计算机或手簿建立连接 原因 解决方法 没有使用正确电缆连接 参考“产品介绍”使用正确的电缆连接 用于接收机连接的端口不在命令模式 检查端口设置，选择正确端口 电缆损坏 换一个好的电缆。联系代理商更换电缆 问题：接收机跟踪的卫星太少 原因 解决方法 截止高度角的值太大 降低截止高度角 测站周围有障碍物（密林，高楼等） 想办法换视野开阔的地区 问题：有差分信号（差分信号灯正常闪） ，但接收机不能差分（不能浮动或固定） 原因 解决方法 没有足够的卫星，要想得到固定解，基准检查移动站卫星情况和截止高度角，想办 25 站好流动站应跟踪至少 5 颗公共卫星 法卫星好的环境，遇到卫星少的时段需等 待情况好转；检查基准站卫星情况和截止 高度角，换