GPS测量原理及应用实验指导书 (测绘工程)

GPSGPS 测量实验指导书测量实验指导书 供测绘工程专业使用 供测绘工程专业使用 测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系 实验一实验一 单频单频 GPSGPS 接收机的认识及操作接收机的认识及操作 一 实验目的 1 了解单频 GPS 信号接收机的基本构造 认识其主要部件的名称和作 用 2 认识各指示灯的作用 3 能够正常地进行开关机和进行数据记录 二 实验要求 通过实验 学生要能够认识 GPS 信号接收机的各个组成部分的名称和 作用 掌握 GPS 接收机控制器上的各个菜单的功能及参数设置 熟练地对 接收机进行操作 实习时先由指导教师进行操作演示 再由学生自己进行 操作练习 学生在做完实验后应编写相应的实验报告 写出 GPS 信号接收 机各个组成部分的名称和简要的操作过程 三 实验设备与学时 1 设备 每组 4 5 人 配备易测 640 单频接收机 1 台 附脚架 天 线高量尺 1 把 2 学时 课内实验 2 学时 四 实验方法和步骤 1 在校园内空旷地方安置 GPS 接收机 进行对中 整平 2 GPS 接收机的具体操作如下 开机过程严格按照下面步骤进行 开机过程严格按照下面步骤进行 确保E640处于关机状态 按下 I 持续时间大于2秒 直到听见 嘀 一声 放开 I 3 个绿色指示灯同时点亮0 5秒 然后熄灭 依次 点亮一个绿灯 其它指示灯熄灭 次序为BATT绿灯 GPS绿灯 REC绿灯 所有指示灯熄灭 开机成功 各指示灯切换到正常显示状态 注 上述过程缺一不可 否则都不是正常开机 需要返回维修 确定 故障点 关机过程严格按照下面步骤进行 关机过程严格按照下面步骤进行 确保E640处于开机状态 按下 I 持续时间大于3秒 直到听见 嘀 三声 放开 I 3 个红色指示灯开始闪烁直到关机 关机成功 所有指示灯熄灭 嘀 声音停止 启动数据记录 启动数据记录 确保E640处于开机状态和非记录数据状态 确保E640接收到了3颗以 上卫星信息 即GPS绿灯连续闪3次以上 按下 FN 超过3秒 每秒 E640 会 嘀 一声 放开 FN E640再 嘀 一声 REC绿灯快 闪 开始记录数据 E640进 入记录数据状态 停止数据记录 停止数据记录 确保E640处于开机和记录数据状态 按下 FN 超过3秒 每秒E640 会 嘀 一声 放开 FN E640再 嘀 一声 REC绿灯灭 停 止记录数据 E640进入非记录数据状态 3 天线高的量取及计算 h 实测的控制点到测高处的高度 a 测高片上测高处至点中心的距离 a 0 095m b 测高片上测高处至天线相位中心的距离 b 0 084m H 控制点到天线相位中心的高度 22 Hhab 实验二实验二 RTK 接收机认识实习接收机认识实习 一 实验目的 1 认识 RTK 接收机的组成 了解基准站和流动站的结构 2 掌握基准站的安置和流动站的组装及启动 3 掌握测地通软件的使用及对基准站和流动站参数的设置 4 了解在已知点上进行点校正及进行未知点位的测量 二 实验要求 要求学生通过实验掌握 RTK GPS 测量的原理 方法及接收机的操作 和设置 在实验课教师的指导下 学生首先学会 RTK GPS 接收机的参数 设置和电台设置 能动正确启动基准站和流动站 掌握点校正的方法 学 生在做完实验后应编写相应的实验报告 对 RTK GPS 测量的原理 方法 及接收机的操作和设置做一总结 三 实验设备与学时 1 设备 全体学生共用 1 套基站 华测 X90 接收机 电台 每组 4 5 人 配备华测 X90 双频接收机 1 套 手簿 2 学时 课内实验 2 学时 四 实验方法和步骤 1 架设基准站 2 新建任务 配置坐标系统 保存任务 3 设置基准站 包括安装 手簿设置 4 设置流动站 包括安装 手 簿设置 5 点校正 6 测量 注 每步的具体操作已在课堂上通过测地通模拟软件和 PPT 课件进行讲授 实验三实验三 RTK 接收机使用实习接收机使用实习 一 实验目的 1 掌握 RTK GPS 接收机的操作和设置 2 掌握在已知点上进行点校正及进行未知点位的测量方法 3 掌握点位的放样方法及直线放样方法 二 实验要求 通过实际操作掌握 RTK GPS 接收机操作和设置 能够掌握在已知点 上进行点校正 点位测量方法和简单的放样测量 学生在做完实验后应编 写相应的实验报告 对 RTK GPS 接收机的操作和设置 点校正方法 点 位测量方法 点位及直线放样方法做一总结 三 实验设备与学时 1 设备 全体学生共用 1 套单基站 CORS 华测 X60 接收机 电台 每 组 4 5 人 配备华测 X90 双频接收机 1 套 手簿 2 学时 课内实验 2 学时 四 实验方法和步骤 1 由实验室老师将单基站 CORS 开机 基准站自动启动 2 设置流动站 包括安装 手簿设置 3 点校正 在测区内选择 3 个能够控制整个测区的已知点 4 点位测量 点位及直线放样 注 每步的具体操作已在课堂上通过测地通模拟软件和 PPT 课件进行讲授 实验四实验四 GPS 相对定位实习相对定位实习 一 实验目的 1 掌握 GPS 静态相对定位测量的模式 及方法及接收机的操作和设置 2 练习同步进行观测的方法 二 实验要求 相对定位要求 3 台以上接收机进行同步观测 每三个小组做为一个大 组分组进行 GPS 静态相对定位测量 在熟悉 GPS 接收机操作的基础上 要 求观测两个边连式的同步观测环 并练习填写外业观测记录表 学生在做 完实验后应编写相应的实验报告 对 GPS 相对定位测量的模式 同步观测 的方法做一总结 三 实验设备与学时 1 设备 每小组 4 5 人 配备易测单频频接收机 1 台 附脚架 天线 高量尺 1 把 2 学时 课内实验 2 学时 四 实验方法和步骤 1 在校园内空旷的地方选择 4 个点 首先选择 1 2 3 点安置接收机 将仪器对中整平 量取并计算天线高 将接收机号 所架点号 天线高填 入记录手簿相应位置 2 按照正确的开机过程将接收机开机 开始跟踪 GPS 卫星 GPS 信号 指示等连续闪烁 4 次以上 说明搜星正常 3 待同步观测的接收机均搜星正常后由大组组长统一指挥启动数据记 录 同步观测 30 分钟 将记录数据起止时间填入记录手簿相应位置 4 数据记录结束后将接收机按照正确的关机过程将 3 台接收机关机 进行搬站 将 1 号点上的接收机搬至 4 号点进行第二个时段的观测 观测 方法同第一时段 所观测网形如下图所示 12 3 4 12 3 4 实验五实验五 GPS 平面控制实习 平面控制实习 4 学时 学时 一 实验目的 1 掌握 GPS 平面控制网的布设方法 2 严格按照规范进行 GPS 平面控制网的外业观测 二 实验要求 在熟悉相对定位的基础上 要求 3 台接收机进行同步观测 每三个小 组做为一个大组分组进行 GPS 静态平面控制测量 要求观测一个大地四边 形 能按要求进行作业调度 并规范填写外业观测记录表 学生在做完实 验后应编写相应的实验报告 对 GPS 平面控制网的布设方法外业观测的方 过程做一总结 三 实验设备与学时 1 设备 每小组 4 5 人 配备易测单频频接收机 1 台 附脚架 天线 高量尺 1 把 2 学时 课内实验 4 学时 四 实验方法和步骤 1 在校园内空旷的地方选择 4 个点 首先选择 1 2 3 点安置接收机 将仪器对中整平 量取并计算天线高 将接收机号 所架点号 天线高填 入记录手簿相应位置 2 按照正确的开机过程将接收机开机 开始跟踪 GPS 卫星 GPS 信号 指示等连续闪烁 4 次以上 说明搜星正常 3 待同步观测的接收机均搜星正常后由大组组长统一指挥启动数据记 录 同步观测 45 分钟 按二级 GPS 控制网要求 将记录数据起止时间填 入记录手簿相应位置 4 数据记录结束后将接收机按照正确的关机过程将 3 台接收机关机 进行搬站 搬站时间为 10 15 分钟 将 1 号点上的接收机搬至 4 号点进行 第二个时段的观测 观测方法同第一时段 所观测网形如下图所示 5 第二时段结束后将 3 号点上接收机搬至一号点 进行第三时段的观 测 第三时段结束后将二号点上接收机搬至 3 号点进行第四个时段的观测 所观测同步图形依次为 123 234 124 134 最终观测网形如下图所示 12 3 4 12 3 4 12 3 4 12 3 4 12 3 4 12 3 4 实验六实验六 GPS 测量数据处理测量数据处理 一 实验目的 1 掌握通过随机软件对接收机内参数进行设置及进行接收机内数据下载 2 掌握数据预处理及野外观测成果的检核的方法 3 掌握利用随机软件进行基线解算及网平差的流程及成果的检核方法 4 掌握天宝后处理软件的使用 二 实验要求 要求学生通过实验掌握 GPS 测量的原理 方法及 GPS 测量数据预处理 的原理与方法 熟练地使用 GPS 接收机随机软件 并会将存储在接收机中 的测量数据传送至计算机中 对测量数据进行预处理 解算出基线向量并 进行测量成果质量分析 实验时先由指导教师进行操作演示 再由学生通 过自己观测的数据进行实际操作练习 并对数据处理结果进行质量分析和 精度检验 另外要求掌握天宝后处理软件的使用 学生在做完实验后应编 写相应的实验或实习报告 对