测绘工程毕业论文GPS在公路工程测量中的应用

测绘工程毕业论文 公路工程测量中的应用 摘 要 数字化测图是近几年随着计算机地面测量仪器数字化测图软件的应用而迅速发展起来的全新内容已广泛应用于测绘生产水利水电工程土地管理城市规划环境保护和军事工程等部门并被广大用户所接受而 为数字化测绘的先进技术应用于公路测量则是公路外业勘测的一项重大技术革命其应用及开发的前景十分广阔尤其是实时动态 位技术在公路测量中蕴含着巨大的技术潜力本文从 术的原理和接着列举实例对 公路测量中的应用及其对公路勘测的巨大推进作用做了详述主要是对孝义市市区北外环公路控制网的测绘过程做了详细介绍最后对 术在公路测量中的应用前景做了展望 关键词 球卫星定位系统 制网 he is in in so on is by PS in is a is he is in in PS PS to PS in to to PS in ey 录 第一篇 公路工程测量中的应用 1 第一章 绪论 1 第一节 星定位系统的产生发展及应用前景 1 第二节 位技术的应用现状 3 第三节 我国 位技术的发展和应用 4 一我国 位技术的发展 4 二我国 位技术的应用 5 第二章 星全球定位系统 7 第一节 星定位系统概论 7 一 统简介 7 二 星定位原理 9 三 星的导航定位信号 13 四 号接收机 14 第二节 统的应用 17 一 统能 够实施全球性全天时全天候的连续不断的三维导航定位测量17 二 号能够用于运动载体的七维状态参数和三维姿态参数 17 三 星能够为陆地海洋和空间广大用户提供高精度多用途的导航定位服务 17 第三章 公路测量中的应用及实例分析 19 第一节 公路测量中应用趋势及相关技术 19 第二节 实例分析孝义市市区北外环公路控制网的测绘 20 一测区概述 20 二工程概况 20 三测量工作的总体方案 21 四 的外业观测 26 五用 术进行控制测量 32 总 结 42 第二 篇 三度带六度带的坐标转换 44 第一节 简述 44 第二节 研究目的 46 第三节 程序设计 48 参考文献 64 英文资料 65 致 谢 72 第一篇 公路工程测量中的应用 第一章 绪论 第一节 星定位系统的产生发展及应用前景 20世纪 60年代第一代卫星导航定位系统子午卫星系统 出了一个综合性方案 0世纪 90年代建成并投入运行该系统是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统它具有全能性全球性全天候连续性和实时性的精密三维导航与定位功能而且具有良好的抗干扰性和保密性 统现代化更新阶段2000据 1996 年美国的总统决定建立了国防部和交通部组成的联合管 务局 主持下于 19971998 年期间讨论了增加 用信号从而改进民用和商用目的的 内容即为目前的 代化计划并于 1999 年 1 月由美国副总统戈尔以 代化的名称发布通告其具体实施是以 2000年 5月 2日取消 展进程时间一览表 1957 年 10 月 4 日 第一颗人造卫星 发射成功 1958 年 12 月 开始设计 子午卫星系统 1964 年 1 月该系统正式运行 1967 年 7月 统解密以供民用 1973 年 12 月 美国国防部批准研制 2 月 22 日 第 1 颗 验卫星发射成功 1989 年 2 月 14日 第 1 颗 作卫星发射成功 1991 年 海湾战争中 次大规模用于实战 1992 年 立 际 务机构 1995 年 7 月 17 日 到 完全运行能力 1999 年 1 月 25 日 美国副总统戈尔宣布将斥资 40 亿美圆进行代化 1999 年 8 月 2122 日 生 结束翻转问题 2000 年 1 月 1 日 题 2000 年 5 月 1 日 美国总统克林顿宣布 止实施 第二节 位技术的应用现状 如人们所说 应用仅受人们的想象力制约 世以来已充分显示了其在导航定位领域的霸主地位许多领域也由于 出现而生革命性变化目前几乎全世界所有需要导航定位的用户都被 高精度全天候全球覆盖方便灵活和优质价廉所吸引 实时 处理两个观测站的载波相位的基础上可以达到厘米级的精度与传统的手工测量手段相比 术有着巨大的优势 测量精度高 操作简便仪器体积小便于携带 全天候操作观测点之间无须通视测量结果统一在标下信息自动接收存储减少繁琐的中间处理环节 当前 术已广泛应用于大地测量资源勘查地壳运动地籍测量等领域 用于交通 出租车租车服务物流配送等行业利用 术对车辆进行跟踪调度管理合理分布车辆以最快的速度响应用户的乘车或送请求降低能源消耗节省运行成本 交通电台实时发播城市交通信息车载设备通过 行精确定位结合电子地图以及实时的交通状况自动匹配最优路径并实行车辆的自主导航 民航运输通过 收设备使驾驶员着陆时能准确对准跑道同时还能使飞机紧凑排列提高机场利用率引导飞机安全进离场 有了 帮助救援人员就可在人迹罕至条件恶劣的大海山野沙漠对失踪人员实施有效的搜索拯 救装有 置的渔船在发生险情时可及时定位报警使之能更快更即使地获得救援 用于农业当前发达国家已开始把 术引入农业生产即所谓的 精准农业耕作 该方法利用 行农田信息定位获取包括产量监测土样采集等计算机系统通过对数据的分析处理决策出农田地块的管理措施把产量和土壤状态信息装入带有 备的喷施器中从而精确地给农田地块施肥喷药通过实施精准耕作可在尽量不减产的情况下降低农业生产成本有效避免资源浪费降低因施肥除虫对环境造成的污染 进了人们的日常生活成为人们旅游探险的好帮手通过 真技术 70 年代后期有关单位在从事多年理论研究的同时引进并试制成功了各种人造卫星观测仪器 1980 年国家大地坐标系进行了南海群岛的联测 80 年代初我国一些院校和科研单位已开始研究 术十多年来我国的测绘工作者 0年代中期我国引进 收机并应用于各 个领域同时着手研究建立我国自己的 收机拥有量约在 4万台左右其中测量类约 500700台航空类约几百台航海类约 3万多台车载类数千台 术在我国各行业中应用的广泛性 术开展国际联测建立全球性大地控制网提供高精度的地心坐标测定和精 10多个单位 30多台 92年全国 20我国建成了平均边长约 100 级网提供了亚米级精度地心坐标基准此后在 0100级网全国约 2500个点 术进行航测外业控制测量航摄飞行导航机载 测等航测成图的各个阶段 术用于全球板块运动监测和区域板块运动监测我国已开始用兵 术 变监测网等 术已经用于海洋测量水下地形测绘 量规范已于己于人 1992 年 10 月 1 日起实施 术的 态定位和高动态高精度 踪站进行对 位测量提供观测数据和精密星历服务致力于我国自主的广域差 案的建立参与全球导航卫星系统 强系统 收机 术的应用正向更深层次发展 术的应用与发展 1995 年成立了中国 会协会下设四个专业委员会 用技 图 2星轨道图 星系列参数情况见下表 2 2星系列的主要技术参数及发射情况 指标类型 A R 重量 74 987 1075 功率 W 400 710 700 1036 铯钟数 1 22 0 铷钟数 2 2 2 3 设计寿命年 5 73 78 10 首次发射时间 已发射数量 11 9 19 9 对于卫星大地测量而言 诊断等设备它的主要功能是收集各监测站测得的距离和距离差气象要素卫星时钟和工作状况的数据监测站自身的状态数据等根据收集的数据及时计算每颗 星的星历时钟改正状态数据以及信号的大气传播改正并按一定格式编制成导航电文传送到注入站监控整个地面监控系统是否工作正常检验注入卫星的导航电文是否正确监测卫星是否将导航电文发出调度备用卫星替代失效的工作卫星将偏离轨道的卫星拉回到正常轨道位置监控站是为主控站编算导航电文提供观测数据每个监测站均用 号接收机测量每颗可见卫星的伪距和距离差采集气象要素等数据并将它们发送给 主控站 图 2成部分示意图 二 星定位原理 一概述 测量学中有测距交会确定点位的方法与其相似无线电导航定位系统卫星激光测距定位系统其定位原理也是利用测距交会的原理确定点位 就无线电导航定位来说设想在地面上有三个无线电信号发射台其坐标为已知用户接收机在某一时刻采用无线电测距的方法分别测得了接收机至三个发射台的距离 导航定位是迄今为止仍在使用的飞机轮船的一种导航定位方法 近代卫星大地测量中的卫星激光测距定位也是应用了测距交会定位的原理和方法虽然用于激光测距的卫星表面上安装有激光反射棱镜是在不停的运动中但总可以利用固定于地面上三个已知点上的卫星激光测距仪同时测定某一时刻至卫星的空间距离 用测距交会的原理变可确定该时刻卫星的空间位置如此可以确定三颗以上卫星的空间位置如果在第四个地面点上坐标未知也有一台卫星激光测距仪同时参与测定了该点至第三颗卫星点的空间距离则利用所测定的三个空间距离可以交会出该地面点的位置将无 线电信号发射台从地面点搬到卫星上组成一颗卫星定位导航系统应用无线点测距交会的原理便可由三个以上地面已知点控制点交会出卫星的位置反之利用三颗以上卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点用户接收机的位置这便是 星定位的基本原理 星发射测距信号和导航电文导航电文中含有卫星的位置信息用户用收机在某一时刻同时接收三颗以上的卫星信号测量出测站点接收机天线中心 的位置如下图所示设在时刻 测站点 P 用 收机同时 测得 P 点至三颗 星 距离 1 2 3 通过 文解译出该时刻三颗 星的三维坐标分别为 23 用距离交会的方法求解 P 点的三维坐标 观测方程为下式 2 2 星定位示意图 在 星信号测量出测站至卫星之间的距离实时地由卫星的导航电文解算出卫星的坐标值并进行测站点的定位依据测距的原理其定位原理与计算方法主要有伪距法定位载波相位测量定位以及 差分 位等对于待定点来说根据运动状态可以将 位分为静态定位和动态定位静态定位指的是对于固定不动的待定点将 收机置于其上观测数分钟乃至更长的时间以确定该点的三维坐标又叫绝对定位 若以两台 收机分别置于两个固定不变的待定点上则通过一定时间的观测可以确定两个待定点间的相对位置又叫相对定位而动态定位则至少有一台接收机处于运动状态测定的是各观测时刻观测历元运动中的接收机的点位绝对点位或相对点位 利用接收到的卫星信号测距码或载波相位均可进行静态定位实际应用中为了减弱卫星的轨道误差卫星钟差接收机钟 差以及电离层和对流层的折射误差的影响常采用载波相位观测值的各种线形组合即差分值作为观测值获得两点之间高精度的 线向量即坐标差 二伪距测量定位 伪距法定位是由 收机的传播时间乘以光速得到的量测距离由于卫星钟接收机钟的误差以及无线电信号经过电离层和对流层中的延迟实际测出的距离与卫星到接收机的几何距离有一定的差值因此一般称量出的距离为伪距用 进行测量的伪距为 伪距用 P 码测出的伪距为 码定位误差约为 10三载波相位测量定位 利用测距码进行伪距测量是 位系统的基本测距方法然而由于测距码的码元长度较大对于一些高精度应用来讲其测距精度还显的过低无法满足需要如果观测精度均取至测距码波长的百分之一则伪距测量对 P 码而言量测精度为30 而言为 3m 左右而如果把载波作为量测信号由于载波的波长短19以就可达到很高的精度目前的大地型接收机的载波相位测量精度一般为 1 2的精度更高但载波信号是一种周期性的正弦信号而相位测量又只能测定其不足一个波长的部分因而存在着整周数不确定性的问题使解算过程变地十分复杂 在 号中由于已用相位调整的方法在调制了测距码和导航电文因而接收到的载波的相位已不再连续所以在进行载波相位测量以前首先要进行解调工作设法将调制在载波上的测距码和卫星电文去掉重新获取载波这一工作称为重建载波重建载波一 般可采用两种方法一种是码相关法另一种是平方法采用前者用户可同时提取测距信号和卫星电文但用户必须知道测距码的结构采用后者用户无须掌握测距码的结构但只能获取载波信号而无法获得测距码和卫星电文 四差分 位 差分技术很早就被人们所应用比如相对定位中在一个测站上对两个观测目标进行观测将观测值求差或在两个测站上对一个目标进行观测将观测值求差或在一个测站上对一个目标进行两次观测求差其目的是消除公共误差提高定位精度利用求差后的观测值解算两观测站之间的基线向量这种差分技术已经用于静态相对定位 该部分所讲述的差分 位技术是将一台接收机安置在基准站上进行观测根据基准站已知精密坐标计算出基准站到卫星的距离改正数并由基准站实时地将这一改正数发送出去用户接收机在进行 测的同时也接收到基准站的改正数并对其定位结果进行改正从而提高定位精度 位中存在着三部分误差一是多台接收机公有的误差如卫星钟误差星历误差二是传播延迟误差如电离层误差对流层误差三是接收机固有的误差如内部噪声通道延迟多路径效应采用差分定位可完全消除第一部分误差可大部分消除第二部分误差视基准站至用户的距离 差分可分为单基准站差分具有多个基准站的局部区域差分 和广域差分三种 三 星的导航定位信号 一概述 22星向广大用户发送的导航电文是一种不归零二进制码组成的编码脉冲串称之为数据码记作 D 其速率为 50言之 D 码的码率 f 50于距离地面 20000星扩频技术能够有效地将很低码率的导航电文发送给用户其方法是用很低码率的数据 码作为二级调制扩频第一级用 50 D 码调制一个伪噪声码在 波段的载波实现 D 码的第二级调制而形成向广大用户发送的已调波为了简便起见将每颗 号 二 星的伪噪声码 导航卫星向广大用户发送的导航定位信号也是一种已调波但有别于常用的无线电广播电台发送的调频调幅信号而是利用伪随机噪声码传送导航电文的调相信号 1 伪噪声码的定义 号的调制波是卫星导航电文和伪随机噪声码的组合码称为伪噪声码 2 伪噪声码的生成 移位寄存器是产生伪噪声码的基础电路移位寄存器不仅具有暂时存放数据和指令的功能而且具有移位功能所谓移位功能是寄存器中所存放的数据可以在移位脉冲的作用下逐次向左移动或向右移动 伪噪声码的产生不能用一般的移位寄存器而必须采用一种具有特殊反馈电路的移位寄存器称为最长线性移位寄存器它所产生的伪噪声码也称为 m 序列下图表示一个四级最长线性移位寄存器它包括 4个 二和反馈电路和时钟脉冲产生器图中的置 1脉冲将使 称为全 1 状态 示反馈到触 发器 序列该反馈序列是触发器出脉冲串的模二和所需要的 m 序列 从触发器 出的 图 2列发生器的方框图 四 号接收机 一概述 航卫星的用户设备是实现 星导航定位信号的无线电设备既具有常用无线电设备的共性又具有捕获跟踪和处理卫星微弱信号的特性 二 号接收机的类型 1 按工作原理分类 基于被动式定位原理的 星之间的距离简称站星距离 按测量站星距离所用测距信号之异 号接收机可以分为下列几种类型 码接收机用伪噪声码和载波作测距信号 无码接收机仅用载波作测距信号 集成接收机既用 号又用 号测量站星距离 2 按用途分类 测地型接收机厘米级精度测后数据处理 导航型接收机米级精度实时数据处理 定时型接收机专用于时间测定和频率控制 3 按所用载波频率多少分类 用于卫星导航定位的载波是 们的频率分别为 54 10235744220 102322760所用载波频率多少 号接收机可以分成下列类型 单频接收机仅使用第一载波 其调制波进行导航定位测量 双频接收机同时使用多个载波及其调制波进行导航定位测量 三 号接收机的组成及原理 1 天线单元 它由接收天线和前置放大器两个部件组成它的作用是将到达 号接收天线的功率约为 天线与前置放大器应密封一体以保障其正常工作减少信号损失 能够接收来自任 何方向的卫星信号不产生死角 有防护与屏蔽多路径效应的措施 天线的相位中心保持高度的稳定并与其几何中心尽量一致 下图 2 收机原理图 图 2收机原理图 2 接收机主机 变频器及中频放大器 经过 置放大器的信号仍然很微弱为了使接收机通道得到稳定的高增益并且使 L 频段的射频信号变成低频信号必须采用变频器 信号通道 信号通道是接收机的核心部分 进行伪距测量载波相位测量及多普勒频移测量 存储器 接收机内没有存储器或存储卡以存储卫星星历卫星历书接收机采集到的码相位伪距观测值载波相位观测值及多普勒频移目前 收机都装有半导体存储器接收机内存数据可以通过数据口传到微机上以便进行数据处理和数据保存在存储器内还装有多种工作软件如测试软件卫星预报软件导航电文解码软件点定位软件 微处理器 微处理器是 其主要工作步骤为 接收机开机后首先对整个接收机工作状况进行自检并测定校正存 储各通道的时延值接收机对卫星进行搜索捕捉卫星当捕捉到卫星即对信号进行牵引和跟踪并将基准信号译码得到 星星历当同时锁定 4 颗卫星时将 伪距观测值连同星历一起计算测站的三维坐标并按预置位置更新率计算新的位置 根据机内存储的卫星历书和测站近似位置计算所有在轨卫星升降时间方位和高度角根据预先设置的航路点坐标和单点定位测站位置计算导航的参数航偏距航偏角航行速度等接收用户输入信号 显示器 大显示屏在屏幕上直接显示导航的信息甚至显示数字地图 电源 2V 直流镉镍电池组或采用汽车电瓶当用交流电时要经过稳压电源或专用电源交换器 第二节 统的应用 一 统能够实施全球性全天时全天候的连续不断的三维导航定位测量 在 20000二 号能够用于运动载体的七维状态参数和三维姿态参数 星发送的导航定位信号不仅携带着内容丰富的导航电文而且调制着各个用于测量距离的伪随机噪声码换言之 号的两个载波两个伪噪声码和导航电文为运动载体的多参数和广用途测量提供了丰富的数据载体 三 星能够为陆地海洋和空间广大用户提供高精度多用途的导航定位服务 一 术的陆地应用 各种车辆的行驶状态监测旅游者或者旅游车的景点导游应急车辆的快速引行和探寻大气物理 监测地球物理资源勘探工程建设的施工放样测量大型建筑和煤气田的沉降监测陆地海洋大地测量基准的测定 二 术的海洋应用 远洋船舶的最佳航线测定远洋船队在途航行的实时调度和监测海洋救援的探寻和定点测量海洋油气平台的就位和复位测定水文测量海岸地形的精细测量海底大地测量控制网的布设 三 术的航空应用 民航飞机的在途自主导航航空救援的探寻和定点测量机载地球物理勘探飞机探测灾区大小和标定测量摄影和遥感飞机的七维状态参数和三维姿态参数测量 四 术的航天应用 低轨通讯卫星群的实时轨道测量卫星入轨和卫星收回的实 时点位测量载人航天器的在轨防护探测对地观测卫星的七维状态参数和三维姿态参数测量 五 术能够达到毫米级的静态定位精度和厘米级的动态测量精度 近年来美国的试验表明对于 3000内的站间距离 对定位数据经过精细的处理可达到 53表 2供的 星星历情况 星历类型 卫星轨道精度 卫星时钟精度 采样间隔 获取时间 更新时间 最终星历 5 1 5 3 快速星历 5 2 5 7 预报星历 25 5 第三章 公路测量中的应用及实例分析 第一节 公路测量中应用趋势及相关技术 随着我国国民经济的快速增长的西部大开发的实施我国的高等级公路建设迎来前所末有的发展机遇这就对勘测设计提出了更高的要求随着公路设计行业软件技术和硬件设备的发展公路设计已实现 有些软件本身还要求提供地面数字化测绘产品的支持建立勘测设计施工后期管理一体化的数据链 减少数据转抄输入等中间环节是公路勘测设计内外业一体化的要求也是影响高等级公路设计技术发展的瓶颈所在目前公路勘测中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制作业强度大且效率低大大延长了设计周期勘测技术的进步在于设备引进和技术改造在目前的技术条件下引入公路测量中应用的初级阶段其实公路测量的技术潜力蕴于 时动态 定位 技术 的应用之中 术在公路工程中的应用有着非常广阔的前景 实时动态 位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分 术它是 量技术发展的一个新突破在公路工程中有广阔的应用前景众所周知无论静态定位还是准动态定位等定位模式由于数据处理滞后所以无法实时解算出定位结果而且也无法对观测数据进行检核这就难以保证观测数据的质量在实际工作中经常需要返工来重测由于粗差造成的不合格观测成果解决这一问题的主要方法就是延长观测时间来保证测量数据的可靠性这样一来就降低了 量的工作 效率 实时动态定位 统由基准站和流动站组成建立无线数据通讯是实时动态测量的保证其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点安置一台接收机作为参考站对卫星进行连续观测流动站上的接收机在接收卫星信号的同时通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据随机计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况根据待测点的精度指标确定观测时间从而减少冗余观测提高工作效率 下面我将一个具体的例子详细讲述 术在公路测量中的应用 第二节 实例分析孝义市市区北外环公路控制网的测绘 一测区概述 位置 孝义市属于山西省吕梁市位于山西省中部的晋中盆地西南隅吕梁山脉中段东麓地理位置介于东经 111 21 111 56 北纬 36 56 37 18 之间海拔731 1777 米北与汾阳为邻西北与中阳县相依西与交口县接壤南与灵石县相连东南与介休市隔汾河相望境域东西直线最长 46公里南北直线最宽为 2655公里总面积 9458 平方公里交通 当今孝义区位优势明显交通便利公路铁路四通八达距省会城市太原 120 公里境内 38公里的南同蒲公铁路介西支线直插腹地贯穿东 西 33公里的孝柳铁路向西延伸直抵黄河大运高速公路太高速公路从南北两侧擦境而过孝义的主干公路南北纵贯的汾介一级公路和东西横穿的孝午公路与 307和 108国道市乡油路乡村公路构成了纵横交错四通八达的交通网络公路通车里程达 1288公里 99 布设城市图根导线控制网分级布网如图 31 图 31 分级布网 二测量作业流程 图 32 测流程图 三 制网的设计方案 1 仪器设备 制网的仪器设备配置 表 31 制网布设的仪器设备 仪器设备名称 数 量 9600 型 收机 4 台 三脚架 4 付对讲机 4 个 小钢尺 4 把 数据传输线 1 根 9600 型 收机的主要技术参数 静态相对定位精度 静态基线 5 高 程 10制网的技术标准 量的精度指标 各等级 相邻点间弦长精度用下式表示 31 式中 标准差基线向量的弦长中误差 固定误差 比例误差 1 10 相邻点 间的距离 的主要技术要求 表 32 四等二级 的主要技术要求 等级 平均距离 km a b 1 10最弱边相对中误差 四等二级 1 15 20 110000 注 相邻点最小距离应为平均距离的 12 13最大距离应为平均距离的 23 倍 当边长小于 200m 时边长中误差应小于 20闭合环或附和线路边数的规定 应由一个或若干个独立观测环构成也可采用附合线路形式构成非同步观测的 线向量边应按所设计的网图选定也可按软件功能自动挑选独立基线构成 表 33 四等二级 闭和环和线路边数的规定 等 级 四 等 二 级 闭合环或附和线路边数条 10 接收机的选择 表 34 四等二级 接收机的选择 等级 接收机类型 标称精度 观测量 同步观测接收机数 四等二级双频或单频 1010d 载波相位 2 量作业的基本技术要求 表 35 四等二级 量作业的技术要求 等级 观测方法 卫星高度角 有效观测卫星数 平 均 重 复 设 站 数 时段长度 据采样间隔 s 四等 二级 静 态 15 4 16 45 10 60 快速静态 15 5 16 15 10 60 注 当采用双频机进行快速静态观测时时间长度可缩短为 10 量各等级的点位几何强度因子 应小于 6 制网测量数据的检核 3 数据预处理 基线解算可采用双差相位观测值对于边长超过 30基线解算使也可采用三差相位观测值 在采用多台接收机同步观测的一个同步时段中可采用单基线模式解算也可以只选择独立基线按多基线处理模式统一解算 同一级别的 根据基线长度不同可采用不同的数学处理 模型但 80内的基线可在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果 30其以上的基线可采用三差解作为基线解算的最终结果 4 同步观测数据的检核 同一时段观测值基线向量处理中二三等数据采用率都不宜低于 80 采用单基线处理模式时对于采用同一种数学模型的基线解其同步时段中任一三边同步环的坐标分量相对闭合差和全长相对闭合差不宜超过表 36 的规定 表 36 同步环坐标分量及环线全长相对闭合差的规定 1 10 32 式中 重复观测基线的长度较差 相应级别的规定中误差按平均边长计算 6 同步观测环的检核 对于采用不同数学模型的基线解其同步时段中任一三边同步环的坐标分量闭合差和全长相对闭和差应符合下式的规定 33 式中 三边同步环闭和差 对于四站或更多站同步闭合环而言除应用上述方法检查一切可能的三边环闭合差外所有闭合环的分量闭合差不应大于而环闭合差符合下式规定 34 式中 同步环的边数 7 异步观测环的检核 无论采用单基线模式或多基线模式解算基线都应在整个 中选取 一组完全的独立基线构成独立环各独立环 的坐标分量闭和差和全长闭合差应符合下式的规定 35 式中 异步环闭和差 异步环中的边数 8 平差处理 无约束平差 当各项质量检验符合要求时应以所有独立基线组成闭合图形以三维基线向量及其相应方差协方差阵作为观测信息以一个点的 三维坐标作为起算依据进行 无约束平差中基线向量的改正数绝对值应满足下式要求 36 当超限时可认为该基线或其附近存在粗差基线应采用软件提供的方法或人工方法剔除粗差极限直至符合上式要求 约束平差 在无约束平差确定的有效观测量的基础上在国家坐标系或城市坐标下应进行三维约束平差或二维约束平差约束点的已知点坐标已知距离或已知方位可作为强制约束的固定值也可作为加权观测值平差结果应输出在国家或城市独立坐标系中的三维或二维坐标基线向量改正数基线边长方位以及坐标基线边长方位的精度信息转换参数及其精度信息 约束平差中基线向量的改正数与剔除粗差后的无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差应符合 下式要求 37 当超限时可认为作为约束的已知坐标距离已知方位与 不兼容应采用软件提供的或认为方法剔除某些误差较大的约束值直至符合上式要求 四 的外业观测 一 作业要求 1 观测组应严格按调度表规定的时间进行作业本证同步观测同一卫星组当情况有变化需修改调度计划时应经作业队负责人同意观测组不得擅自更改计划 2 受机在正式观测前应进行预热和静置然后方可启动接收机进行观测 3 开机后接收机有关指示显示正常并通过自检后方能输入有关测站和时段控制信息 4 每时段开机前作业员应量取 天线高并及时输入测站名时段号天线高等信息关机后再量取一次天线高作校核两次量天线高互差不得大于 3平均值作为最后结果记录在手簿若互差超限应查明原因提出处理意见记入测量手簿备注栏中 5 接收机开始记录数据后作业员可使用专用功能键选择菜单查看测站信息接受卫星数卫星号各通道信噪比实时定位结果及存贮介质记录情况等 6 仪器工作正常后作业员应及时逐项填写手簿中各项内容当时段观测时间超过 60上应每隔 30录一次 7 一个时段观测过程中不得进行以下操作关闭接收机又重新启动进行自测试发生故障除外改变卫星高度 角改变数据采样间隔按动关闭文件和删除文件等功能键 8 观测员在作业期间不得擅自离开测站并应防止仪器受震动和被移动防止人和其他物体靠近遮挡卫星信号 9 接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机雷雨过境时应关机停测并卸下接收机以防雷击 10 观测中应保证接收机工作正常数据记录正确每日观测结束后应及时将数据转存至计算机硬软盘上确保观测数据不丢失 11 在观测过程中要特别注意供电情况除在出测前认真检查电池容量是否充足外作业中观测人员不要远离接收机听到仪器的低电压报警要及时予以处理否则可能会造成仪器内部数据的破坏 和丢失 12 观测站的全部预定作业项目经检查均已按规定完成且记录与资料完整无误后方可迁站 二 技术指标 根据 的技术设计方案此次测量所使用的南方测绘 9600 型 收机的标称精度满足四等二级 表 37 四等二级 测量的技术指标 项目 技术指标 卫星高度角 20 有效观测卫星数 6 平均重复设站数 16 时段长度 50 数据采样间隔s 20 点位几何强度因子 4 基线平均距离 1 闭合环或附和线路边数条 10 三 作业步骤 1 选点 要求 点位的选择应符合技术设计要求并有利于其他测量手段进行扩展与联测 点位的基础应坚实稳定易于长期保存并有利于安全作业 点位应便于安置接收机设备和操作视野应开阔被测卫星的地平高度角应大于 15 点位应远离大功率无线电发射源如电视台微波站等其距离不得小于200m 并应远离高压输电线距离不得小于 50m 附近不应有强烈干扰接受卫星信号的物体 在点位选好后在对点位进行编号时必须注意点位编号的合理性在野外采集时输入的观测站名是由 四个任意输入的字符组成为了在测后处理时方便及准确必须不使点号重复 实施为了保证 间的互相通视 的选点网图 2 拟定观测计划 卫星可见性预报 根据网站提供的星历 据高程应取至 01m f 天线高应包括测前测后量得的高度及其平均值均取至 0001m g 观测状况应包括电池电压接收卫星信噪比 障情况等 记录应符合下列要求 a 原始观测值和记事项目应按规格现场记录字迹要清楚整齐美观不得涂改转抄 b 外业观测记录各时段观测结束后应及时将每天外业观测记录结果录入计算机硬盘或软盘 c 接收机内存数据文件在卸到外存介质上时不得进行任何剔除或删改不得调用任何对数据实施重新加工组合的操作指令 d 天线高的量取 安置好仪器后观测员应在各观测时段的前后各量测天线高一次量至毫米量取时由标石或其他标志或者地面点中心顶端量至天线中部即天线上部与下部的中缝 图 31 量