GPS使用说明.doc

GPS应用技术一、 GPS的概念GPS是美国研究、开发和维持的军民公用的全球定位和导航系统，它是由空间卫星、地面监控、和用户设备3大部分组成。GPS空间部分由21颗工作卫星和3颗在轨道上的备用卫星组成。工作卫星分布在六个轨道平面上，每个轨道面上有四颗卫星。卫星轨道面相对于地球赤道面的倾角为55度，各轨道平面升交点的赤经相差60度，在相邻轨道上卫星的升交距角相差30度。轨道平均高度约为20200km，卫星运行周期为11小时58分。同一观测点上每天出现的卫星分布图形相同，只是每天提前约4分钟。保证地球上任何地点都可以连续同步的观测到至少4颗卫星，从而构成全球定位系统。地面监控部分是通过5个地面站进行的，包括1个总监控站和4个分站。5个监控站主要是随时跟踪GPS卫星，修正卫星的轨道、时间以及它们的定位参数。用户部分指GPS接收系统，包括军用和民用两种。民用主要应用于气象、地矿、测绘、农林、水利、交通、海洋、城建等行业。二、 GPS的原理GPS的定位原理基于三角几何理论。一维测量可以确定一个球面，二维测量可以确定一个圆，三维测量可以确定2个点，四维测量可以确定一个点，所以GPS要想达到精确定位，最基本的要求是GPS接收系统至少收到4颗卫星的信息。GPS工作过程是GPS接受器通过天线接受卫星信号，并将信号分离成GPS 码和载体，然后GPS接受器将自己产生的复制码与接受码比较，并使其移动直到与接受码最大相关。当接受GPS卫星信号后，利用GPS卫星信号传输到GPS接受器的时间和光速的关系，GPS接受器自动计算出GPS卫星到GPS接受器之间的距离。由此可见，GPS定位的核心是时间的确定。GPS卫星上用的是原子钟，其误差达到百万分之一到亿分之一秒，即可保持3万年至7百万年内的误差不超过1秒。三、 GPS的误差影响GPS定位精度的主要因素有：可选择性（SA）、卫星位置误差、卫星时钟误差、接受器时钟误差、大气对流层等，其中SA造成的误差最大，2000年5月美国取消了SA政策，单机定位的精度得到极大提高。一般水平误差5米左右，垂直误差15米最左右。四、 GPS的坐标系统GPS接受器是以WGS84坐标系（经纬度坐标系）为根据而建立的。我国目前应用的1：5万的地形图属于1954年北京坐标系（BJ54）或1980年国家大地坐标系,通常我们叫它公里网坐标。但GPS接受器的已经预设了WGS84和公里网坐标之间进行坐标转换的公式，因此我们只要将必要的参数输入GPS接受器，即可自动转换。参数如下： LONGITUDE ORIGIN:（中央经线） E11700.000SCALE:（投影比例）1.0000000 FALSE E（东西偏差） 500000.0 mT FALSE N（南北偏差）0.0 mT因为WGS84坐标系与公里网坐标系统之间通常有80-120米的差值，要获得较为精确的公里网坐标，还需要进行精确校正，各地区参数略有不相同，我们通常采用北京市的参数。参数如下：DX: 28 mT DY: -145 mT DZ: -77 mT DA: -108 mT DF: 0.00480795(0.0000005) mT五、 用已知坐标点校正GPS的误差1、用GPS去测量已知坐标点得到坐标XGPS和YGPS；2、计算两者的差值：X=XGPS-X已知 Y= YGPS-Y已知3、计算FALSE E（东西偏差）和FALSE N（南北偏差）东西偏差=500000-X 南北偏差=0-Y4、更改GPS 参数中的FALSE E（东西偏差）和FALSE N（南北偏差）要取得精确的坐标点，只能从测绘部门得到，但我们也可通过地理信息系统中的配准后的地形图中测得较为准确的公里网坐标点。关机或更换电池一般不会造成系参数的丢失，所以系统参数设定完成后，最好不要轻易改动，以免因误操作使参数改动，造成不必要的错误。另外，由于卫星信号波长的原因，一般情况下，在混凝土建筑物中，GPS很难收到信号，不能进行定位和导航操作。GPS-12使用说明一、系统初始化1、 开机后，按翻页键（或退出键）至功能设定画面。2、 按方向键（）使导航变黑后，按输入键。此时进入导航设定画面。3、 按方向键（）使标位格式：下一行变黑。4、 按输入键，使第一个字母变黑后，按方向键（），直到找到User Grid。5、 继续按输入键。此时出现用户定义画面。6、 检查显示数值，看是否与坐标转换参数一致。7、 光标移动至存入？，按输入键结束，画面自动返回导航设定画面。8、 如果数值不正确，移动光标（）至错误数据项，按输入键，使第一个字母或数字变黑，用光标（）键移动黑色部分，用光标（）修改数据，无误后按输入键确认。全部数据无误后，移动光标（）至存入？按输入键。画面自动返回导航设定画面。9、 按方向键（）使坐标系统：下一行变黑。10、按输入键，使第一个字母变黑后，如果不是User ,则按方向键（），直到找到User 。11、继续按输入键，此时出现用户坐标画面。12、检查显示数值，看是否与校正参数一致。13、操作同7、8。14、按翻页键（或退出键）至其他画面，系统初始化设定结束。二、导航操作1、开机后，按翻页键（或退出键）至功能设定画面。2、按光标（）使航点变黑后，按输入键。此时进入航点画面。3、按光标（）使最上一行变黑后，按输入键。用光标（）键移动黑色部分，用光标 （）输入数据（输入样地号），无误后按输入键确认。4、按输入键，用光标（）选择图标后，按两次输入键。5、用光标（）使USR项变黑后，按输入键，用光标（）左右键移动黑色部分，用光标（）修改数据（上面数据为目的地的横坐标，下面数据为目的地纵坐标，单位为米），无误后按输入键确认，光标自动跳至完成？处，检查数据无误后，按输入键确认，系统自动返回至功能设定画面。6、重复以上2、3、4操作可输入多个目的地的数据。7、按导航键，进入去往航点画面，用光标（）选择目的地的航点号，按输入键，进入导航画面，此时画面显示GPS的位置距目的地的方位和距离。8、按退出键退出，可进行其他操作。三、单点定位操作1、开机后，待实现3D定位，并且误差较小后，按标记（右边上数第2个键）键至标定位置画面。2、按光标（）使最上一行变黑后，按输入键。用光标（）移动黑色部分，用光标 （）输入数据（输入样地号），按输入键确认。此时图标项变黑。3、按输入键，用光标（）选择图标后，按两次输入键。为区别导航操作的航点，两者应选用不同的图标。4、按光标（）使光标移至平均？处，按输入键，光标自动跳至存入？处。5、待误差：后的数据固定不变或达到期望值时，按输入键，保存此点坐标。6、要查看单点定位数据时，按翻页键（或退出键）至功能设定画面，按光标（）使航点表变黑后，按输入键。此时进入航点表画面，按光标（）选择要查看的航点（样地号），按输入键即可。7、USR项上面的数据为横坐标，下面数据为纵坐标，以米为单位。8、按退出键退出，可进行其他操作。四、航点表的删除操作当航点太多需要删除时，按翻页键（或退出键）至功能设定画面，按方向键（）使航点表变黑后，按输入键。此时进入航点表画面，光标在去除全部？处。此时分3种情况：1、当需要删除全部航点时，按两次输入键，进入去除全部航点画面，用光标（），将光标移至是？处，按输入键；2、当需要删除具有同一图标的全部航点时，按输入键，系统弹出一个方框，用光标（）使图标变黑后，按输入键，进入去除图标画面，用光标（），选择要删除的航点图标后，按输入键，光标自动移至完成？处，按输入键；3、当需要删除单个航点时，按光标（）选择要删除的航点，按输入键，进入航点画面，用光标（），将光标移至去除？处，按输入键，进入去除航点画面，用光标（），将光标移至是？处，按输入键即可。4、按退出键退出，可进行其他操作。GPSeTrex使用说明一、系统初始化1、按右侧电源键，开机后，按右侧翻页键至菜单画面。2、按左侧方向键（）使设置变黑后，按左侧输入键。此时进入设置画面。3、按左侧方向键（）使单位变黑后，按左侧输入键。此时进入单位画面。4、按输入键后，用左侧方向键（）选择位置格式为User Grid 按输入键确认。此时进入USER UTM GRID画面。5、按方向键（）使LONGITUDE ORIGIN 下面的数据窗变黑。6、按输入键后，出现编辑经度画面。7、按输入键弹出字母或数字选择框，用方向键（）选择所要输入的字母或数字后，按输入键确认。光标自动后移，在按输入键，依次输入后面的参数。最后用方向键（）至最下一行使确定键变黑，按输入键确定退出。8、按方向键（）使SCALE 下面的数据窗变黑。9、按输入键后，出现编辑数字画面。10、重复第7、8、9步操作将坐标参数依次输入。最后用方向键（）使存储变黑后，按输入键确定退出。11、用方向键（）选择地图基准为User 按输入键确认。此时进入（WGS84-LOCAL）画面。依次输入校正参数DX DY DZ DA DF 后，用方向键（）至最下一行使存储键变黑，按输入键确定退出。二、导航操作1、按右侧电源键，开机后，按右侧翻页键至获取卫星画面，待信号下面的小窗全部变黑后，自动进入3D定位状态。待误差最小时，按右侧翻页键至菜单画面。2、按方向键（）使航点变黑后，按输入键。此时进入航点画面，光标停在0-9之上。3、这时若右边有001、002等数字，可按输入键，光标停在001、002等数字上，按方向键（）选择后按输入键，进入查看画面，用方向键（）选择至USR项按输入键，进入编辑位置画面，上面的数字为目的地的横坐标，下面数据为目的地的纵坐标，以米为单位。无误后，用方向键（）至最下一行确定处，按输入键确认，回到查看画面。按方向键（）使去变黑后，按输入键，进入罗盘导航状态，显示现在位置到目的地的方位和距离，按方向键（）键，可得到现在位置的一些数据，如航程、位置、高度、走向、速度等。当罗盘导航的距离为0时，即表示已到达目的地。4、这时若右边没有任何数字，可按右侧翻页键至菜单画面。按方向键（）使存点变黑后，按输入键。此时进入存点画面，光标停在确定处，按输入键，返回菜单画面，进行第2、3步操作。5、按翻页键退出，可进行其他操作。三、单点定位操作1、按右侧电源键，开机后，按右侧翻页键至获取卫星画面，待信号下面的小窗全部变黑后，自动进入3D定位状态。待误差之最小时，按右侧翻页键至菜单画面。2、按方向键（）使存点变黑后，按输入键。此时进入存点画面，光标停在确定处，最上面的数字为点号，最下面的两行数字即为现在位置的坐标。3、按输入键，返回菜单画面，按翻页键退出，可进行其他操作。四、航点表的删除操作当航点太多需要删除时，按翻页键至菜单画面，按方向键（）使航点变黑后，按输入键。此时进入航点画面，按方向键（）使最下面的全删除变黑后，按输入键，系统提示你想删除全部已存航点吗？按方向键（）使最下面的是变黑后，按输入键，即删除了全部航点。六、 面积测量操作1、设置：在菜单画面下，选中航迹输入，进入求积画面，将光标选中面积后，按输入，画面中面积下的英文字母为面积的单位，选择SQ MT（平方米）或SQ KM（平方公里）即可。2、归零：此机型只有记录一次面积的功能，所以每次求积之前，要删除以前的轨迹，使面积数值归零。方法是将光标选中删除输入，再将光标选中是输入3、实测：完成设置和归零后，开始行走，完成一个闭合轨迹后，选中确定输入，光标跳至面积再按输入，即可看到面积结果。4、若所求面积较小（小于500平方米），需进行多次重复测量，取其平均值。5、再测量面积时，如果像同时获得相应的小班图，可在拐点处按输入键2秒钟，此时显示点位画面，编号并确定存入。GPS320（315）使用说明一、 键盘祥解QUIT：取消键主要功能是取消当前的操作，或者向后撤销一部现在的操作，另外还可以逆向翻转画面。ENTER：确认键主要功能是确认当前操作，或者保存现在的设置。NAV：翻页键主要功能是可以循环顺时翻动画面。GOTO 导航键主要功能是可以通过它选择一个目标点，这时所有有关信息都会显示在各个画面上。MARK 存点键主要功能是在GPS定位后，在目标点按下该键即可存点，连续按两次可快速保存。MENU 菜单键主要功能是可以显示当前画面所具备的功能，并配合其他键进行操作。PWR 电源开关键主要功能是可以反复开关GPS，在开机状态下，连续按两次可快速关机灯光 背景灯光键主要功能是可以反复开关背景灯光，以便于夜间使用。箭头 方向移动键主要功能是左右可以移动光标的位置，上下可以选择选项，在命名或输入信息时可以选择（0-9）数字和（A-Z）字母。二、 系统初始化按PWR 键开机，按ENTER键，出现卫星状况画面，按MENU键，进入菜单画面，用键，选择设置后，按ENTER键，进入下级设置画面，用键，选择初始化设置，按ENTER键，进入区域画面，选择 ASIA EAST（东亚）, 按ENTER键，进入地区画面，选择CHINA NE(中国东北部), 按ENTER键，进入高程画面，用键移动光标，键选择数字，修改海拔高度后，按ENTER键，进入优先选择画面，选择陆地，按ENTER键。系统返回设置画面，用键，选择坐标系，按ENTER键,进入COORD SYS 画面，选择SECONDARY, 按ENTER键,再选择USER GRID , 按3次ENTER键,进入POLYCONIC画面，键移动光标，键选择数字，修改当地的中央经线（117度）后，按3次ENTER键，修改向东的偏移量（500000米）后，按2次ENTER键。系统返回设置画面，用键，选择地图基准，按ENTER键，进入COORD SYS 画面，选择SECONDARY, 按ENTER键, 再选择USER, 按ENTER键，进入MAP DATUM 画面，键移动光标，键选择数字，用ENTER键确认，分别输入DELTA A(DA) DELTA F(DF) DELTA X(DX) DELTA Y(DY) DELTA Z(DZ)的值后，系统返回设置画面，系统初始化基本完成。三、 导航操作按PWR 键开机后，按ENTER键，出现卫星状况画面，待GPS实现3D定位，并且误差较小后，按MENU键，进入菜单画面，用键，选择航点，按ENTER键，进入航点画面，用键，选择目标点，按ENTER键，进入目标点画面。用键选择点号，按MENU键，选择编辑航点，按ENTER键，用键选择要编辑的项目（点号、图标、坐标、海拔高度），按ENTER键，开始编辑，键移动光标，键选择字母和数字，按ENTER键确认，完成后，用键选择保存编辑，按ENTER键，返回目标点画面。在任意定位状态下，按GOTO键，用键选择目的地点号后，按ENTER键，进入导航状态，用NAV键，选择自己习惯的导航画面。主要参数有方位、距离、速度、偏距等，当距离为0时，即表示已到达了目的地。四、 单点定位操作按PWR 键开机后，按ENTER键，出现卫星状况画面，待GPS实现3D定位，并且误差较小后，按MARK键，进入标注画面，用键选择要编辑的项目（点号、图标和创建信息），按ENTER键，开始编辑，键移动光标，键选择字母和数字，按ENTER键确认，完成后，用键选择保存航点，按ENTER键，返回卫星状况画面。至此一个点的定位操作完成，在该点号中保存了点号、图标、坐标、海拔高度、时间、日期和创建信息。五、 面积测量操作按PWR 键开机后，按ENTER键，出现卫星状况画面，待GPS实现3D定位，并且误差较小后，按5次NAV键，进入TO:TIANTAI画面, 按MENU键，进入菜单画面，用键，选择开始计算面积，按ENTER键，系统返回TO:TIANTAI画面，面积归零，开始行走，完成一个闭合轨迹后（这期间不能离开TO:TIANTAI画面），按MENU键，进入菜单画面，用键，选择计算面积结束，按ENTER键，系统返回TO:TIANTAI画面，面积后面的数字即为此闭合轨迹的面积。若所求面积较小（小于500平方米），需进行多次重复测量，取其平均值。eTrex Vista使用说明一、 键盘祥解左上第一个键：缩小键左上第二个键：放大键以上两键为缩放键，在地图界面中，用于放大或缩小比例尺；在卫星界面中，用于调节屏幕显示对比度；在高度计界面中，用于调节高度比例尺。左上第三个键：快速搜索键用于访问查找菜单。右上第一个键：翻页键主要功能是可以循环顺时翻动画面。右上第二个键：电源和灯光开关键安下并保持，为开机或关机；安下后放开，为背景光开关。正面按钮：鼠标键安下后，在任意状态下，弹出菜单，上下左右移动，在列表选项中移动，安下后即为确定。主要用于选择和数据输入。二、 系统初始化开机后，按鼠标键，出现菜单画面，上下移动鼠标键，选择主菜单安下进入主菜单画面，上下左右移动鼠标键，选择设置后按下，进入设置菜单画面，再上下左右移动鼠标键，选择单位后按下，进入单位画面，上下移动鼠标键，使位置显示格式下面的窗口变黑后，按下鼠标键，再上下移动鼠标键，选择USER UTM GRID后再按下鼠标键确定，系统弹出用户坐标界面，上下移动鼠标键，使中央经线下面的窗口变黑，按下鼠标键，输入E11700.000后，选择OK，按下鼠标键确定，同样分别输入投影比例、东西偏差、南北偏差后选择存储后，按下鼠标键，退出。再上下移动鼠标键，使地图基准下面的窗口变黑，按下鼠标键，选择USER，确定后弹出用户Datum界面，分别输入DX、DY、DZ、DA、DF的值后，选择存储，按下鼠标键退出。完成系统初始化。三、 导航操作开机后，按翻页键，找到卫星界面，待GPS实现3D定位，并且误差较小后，按快速搜索键，出现查找画面，上下移动鼠标键，选择航路点，按下鼠标键，选择用最近的或按名称，进入航路点画面，按翻页键，用上下移动鼠标键，选择航路点后，按下鼠标键，进入目标点编辑画面，用上下移动鼠标键，选择要编辑的项目（图标、航路点号、位置等）。编辑完后，用上下移动鼠标键，选择导航，按下鼠标