【精品实用】道路几何线形智能化观测试验指导书

道路几何线形智能化观测试验 指导书 1 道路几何线形智能化观测试验 指导书 1 实验概括 的与要求 道路线形智能化观测 实验 是实践能力锻炼的一个重要途径，通过 实验 ，了解 握 用的基本步骤和方法，道路线形的智能化观测方法，观测数据的传输和处理，学习撰写说明书，为今后搞好毕业设计奠定基础。 道路线形智能化观测 实验 基本要求是： 1、 实验 过程中应注意培养自己独立工作，综合运用所学知识分析解决问题，查阅资料，运用标准、规范、手册，绘制图表和编制说明书的能力 2、通过 实验 应进一步了解 道路线形智能化观测 的依据、程序、阶段 ； 掌握 用的基本步骤和方法 ；掌握 道路线形智能化观测 的基本原理和方法；能独立进行路线 观测 。 3、按 实验 任务书所规定的任务，独立完成必须完成的全部设计图、表、计算说明书，并装订成册。选做内容，学生根据自己情况选定。 4、 实验 过程中要注意培养严肃认真、一丝不苟、虚心好学、团结互学的工作作风，求真务实的科学态度，埋头苦干、不畏困难、刻苦钻研的工作精神和高尚的职业道德品质。 5、 实验 过程中要严格遵守学校和指导教师的纪律要求。无故缺席课程设计时间在 1/3（含 1/3）以上者，取消本次设计资格，以零分计。 6、严禁抄 袭，一旦发现抄袭，以作弊论处，取消补做资格。 验 基本依据 1、 实验 任务书规定的观测精度 、 技术标准，以及路线起讫点 、 有关的规定和要求。 2、 3、任务书所附的基本资料。 计图表要求及时间安排 1、 成果 图表按 道路 施工图设计阶段的要求进行编制，图表应符合道路工程制图规范。图纸大小采用 框 420框 385 2、 成 图表可以手绘也可以用计算机编程绘制，计算说明书手写。提交的 实验 成果必须按时、完整、规范。 3、 成 图 图表的装订顺序：封面 实验 任务 书 目录 说明书 路线平面图 直线、曲线及转角表 路线纵断面图 路基横断面图 路基设计表 封底。装订好以后，设计文件为 小。 道路几何线形智能化观测试验 指导书 2 4、 实验 整体时间安排可参考下表，结合自己的具体情况拟定。 表 1 时间安排参考 序号 工 作 内 容 所 用 时 间 1 课程设计布置、收集整理资料 ，熟悉仪器 2 交叉口线形观测 （校园内道路交叉口） 3 曲线路段线形观测 4 观测数据传输和处理 5 设计说明书 合 计 7 天 2 实验 内容及要点 本 知识 简介 统的组成 三个独立的部分组成： 空间部分： 21 颗工作卫星， 3 颗备用卫星 地面 部分 ： 1 个主控站， 3 个注入站， 5 个监测站 用户设备部分：接收 星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。 收机硬件一般由主机、天线和电源组成。 位原理 基本 定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收 这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置 、 三维方向 、 运动速度和时间信息 ，如图 1。 道路几何线形智能化观测试验 指导书 3 图 位原理图 用 量模式 随着 术的进步和接收机的迅速发展， 测量定位领域已得到了较为广泛的应用。但是，针对不同的领域和用户的不同要求，需要采用的具体测量方法是不一样的。一般来说， 量模式可分为静态测量和动态测量两种模式 。 而静态测量模式又分常规静态测量模式和快速静态测量模式 ； 动态测量模式分准动态测量模式（后处理动态，走走停停）和实时动态测量模式，实时动态测量模式分 式。 1、 实时动态测量模式 分类 1） 伪距差分原理 （ 这是应用最广的一种差分 。在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。这种差分，能得到米级定位精度 。 2） 载波相位差分原理 载波相位差分技术又称 术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。载波相位差分可使定位精度达到厘米级。大量应用于动态需要高精度位置的领域。 分信息的分类 列采用三种类型的差分信息：即， 英文 缩写，中文称之为航空无线电委员会。专门由美国民间非赢利性股份公司 (运作的国际著名组织。主要针对航空领域内的通信导航监视和空中交通管理 (系统问题，提出一致性的建议。 息格式具有信息量短，误码率低，差分龄期短等特点，为使用 列做差分时的推荐使用格式 。 道路几何线形智能化观测试验 指导书 4 英文 缩写，中文称之为航海无线电技术委员会 。 息格式具有与 比，具有信息量长，相应的误码率高，差分龄期长等特点，为做 量时的选用格式。 3、 静态测量模式 1） 常规静态测量 这种模式采用两台 (或两台以上 )收机，分别安置在一条或数条基线的两端，同步观测 4 颗以上卫星，每时段根据基线长度和测量等级观测 45 分钟以上的时间。这种模式一般可以达到 5相对定位精度 。 常规静态测量常用于建立全球性或国家级大地控制网，建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。 2） 快速静态测量 这种模式是在一个已知测站上安置一台 收机作为基准站，连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机依次到各待测测站，每测站观测数分钟。这种模式常用于控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量等。 需要注意的是这种方法要求在观测时段内确保有 5 颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超过 20 M 入门操作 一款高性能、高精度和高数据更新率的 收机，使用该类型的接收机进行测量时，不需要另配的数据记录器来记录测量数据，它本身就带有数据存储卡（ ），加上它前面板带有 示屏和操作键盘。即方便了用户使用，又降低了系统的成本和对供电的要求。 收机有多种型号，如单频机、双频机及可以用于 量的接收机 ， 它将高性能的微处理器和脉冲孔径相关技术（ 结合，从而使得 收机能够更有效地削弱多路径效应的影响。该类产品具有快速捕获和再捕获 星信号的能力，因此， 收机能够较好地应用于动态和信号经常中断的环境中。 从 收机的功能来说，它可以应用于许多领域 如测量、飞行检查、水利测量、挖掘、摄影测量、农业应用、 差分参考站应用等。 速入门手册以简短的语句，提供给您较广泛的知识层面，关于该产品详细的介绍和安装操作，请参阅随机附送的 盘上的英文资料（ S S S 收机目前最新的固件版本为 通过接 道路几何线形智能化观测试验 指导书 5 收机 连接计算机或其他终端设备的 口，关于 驱动、安装和使用说明请参阅随机的 盘。 系统配置 件 ： 1张 （ 16； 1 条 12V 汽车点烟器电源适配电缆， 1 条 I/O 数据传输线缆， 1 条 据线缆， 1条交叉串口数据线缆， 1条串口直通数据线缆 ； 1 张 盘 ， 包含 供的用于 的 用软件的安装程序 、产品文件 、 用户手册 、 用于申请纸质手册的用户卡。 所需其他装置 运行 列接收机 ， 需要以下基本的装置 ： 装有 高质量天线 ,例如 具有 母头 )的天线电缆，例如 016 电缆； 标准 12输出电压 =7出功率 =加 4o.= 系统 硬件连接 按以下步骤进行连接使用 1. 将 稳，并且视野开阔、天空无遮挡的地方； 2. 将 插入 面板的插槽中 ,旋转插槽挡板右端的螺丝可以打开挡板； 3. 使用天线电缆将 道路几何线形智能化观测试验 指导书 6 4. 使用串口数据线或 据线连接接收机的 和 ； 5. 连接电源电缆 ， 注意接收机 口上的 红色 标记要与电源电缆线的 接头上的红色 标记相对应； 6. 接通电源 ， 如果是对 常供电 ， 示灯变为 红色 ； 7. 按下接收机前面板上的 按钮打开接收机。 关于 如果 在 等待数分钟直到该错误信息 消失 ，然后再关闭 收机并重新打开接收机， 此时 安装 对 收机的设置和操作即可以通过 脑，也可以直接使用接收机的 示屏和操作键盘进行。使用 面介绍该软件安装的方法与步骤： 1. 打开计算机； 2. 将随机 道路几何线形智能化观测试验 指导书 7 3. 按提示安装应用程序，如果 进入安装目录，点击光盘中 该软件采用自动安装方式，用户只需选择安装目录即可，安装前必须关闭所有当前正在 使用的其它应用软件。软件安装完成后，将会生成 C 软件包包含三个应用程序，分别为： 其中， 5/98/户可以通过发送一系列命令对 是基于 5/98/要是用来对接收机所记录的 用它 件格式。 针对 收机在使用数据记录功能方面开发的专用应用软件，主要用来对收机的数据记录卡（ ）进行“组”的设定与数据文件的下载。 收机运行时 ,也可以通过 指导书 主要介绍 于 件的简单使用操作请参见“ 速入门手册”。 使用 记录组指 “发送给 收机的一系列命令的集合”，类似于 件的功能，可以使用 立组 ， 然后下载到 。 1. 运行 件。默认安装位置是 C 2. 点击 钮； 在 话框中 ， 提供了预定义的一般操作模式下的记录组，另外还 有 5 个空组，所有这些组都是可编辑的。 3. 在 拉列表中选择 以通过点击 钮为这个组重新定义一个名字； 4. 点击 钮添加一个记录到组中； 道路几何线形智能化观测试验 指导书 8 5. 在 拉列表中选择要添加的记录； 6. 选上单选框 ， 将记录保存在 中； 7. 在 选框里选择记录的格式； 8. 在 选框中选择触发方式，如果选择了 用 动条选择记录的时间； 9. 点击 新选择的记录添加到组中； 10. 重复 49 步将需要的其他记录都添加到组中； 11. 在 话框中点击 存新建立的组。 上传记录组 建立一个组后 ， 可以按以下步骤把它上传到 。 1. 在 窗口中点击 钮； 2. 在 话框中 ， 在 拉列表中选择连接到 在 表中选择适合的波特率，点击 3. 点击 钮； 道路几何线形智能化观测试验 指导书 9 4. 在 话框中，点击 立与 通信； 5. 在记录组列表中选择需要上传到 组； 6. 点击 行上传； 7. 点击 钮关闭 话框。 重复上 述步骤向 收机上传更多的组 ， 收机一次可以储存 5 个组。 记录数据 记录组上传完毕后 ， 就可以通过设置 面板的 示屏开始记录数据。 1. 按下三次 键在 示屏中可以看到 单； 2. 依次按下 、 按钮可以看到以下显示； 3. 连续按 直到你想记录数据的组的名字出现在显示屏上； 4. 按下 选上这个组； 5. 依次按下 、 按钮可以看到以下显示； 6. 按下 直到 现在显示屏上； 道路几何线形智能化观测试验 指导书 10 7. 按下 开始记录数据； 8. 按下 回到主屏幕。 示“ 息说明 收机正在往 上记录的数据。 有效定位判断 如果接收机已经定位 ， 示屏左下角的 域将显示当前的定位模式 ， 而不是 停止记录 要停止记录数据 ,首先转到 单 ， 在 选择组的名字 ， 然后在 O. 记录停止后记录数据的获取， 详 见 户手册。 数据下载 下载 上的数据即可以使用专门的适配器通过笔记本电脑的 I/O 插槽进行，也可以通过使用件实现。使用笔记本电脑的 I/O 插槽的方法同普通硬盘的操作是一样的，这里不在重述。下面介绍使用 件下载数据至 的方法： 1、 用鼠标点击 的“下载” (钮，出现下列对话框：2、 点击“连接”（ 纽，即可建立 与接收机的连接，一旦连接成功，用户 道路几何线形智能化观测试验 指导书 11 即可选中所要下载的文件，按“增加”（ 纽，将其放到 的目录中，此时再按“下载”即可将接收机 上的文件传送的 的目录中。传送结束后，按“关闭”（ 纽回到主菜单。 注意事项 应该在供电前连接 收机和天线 。 如果天线电缆同天线或 连接脱离，需要首先关闭 后重新连接 。这将防止启动 线的电流限制电路。 给 供的电压低于 +，它将导致接收机停止工作， 当输入 电源电压大于 +18会损坏接收机的硬件。 为尽可能的减小 的损坏， 除非更换 ，应始终关闭盒盖 。 按下 收机的电源开关时间超过 15 秒后，接收机返回出厂默认设置，当前设置将被删除。 接收机常用命令及功能注释 输出接收机序列号和软件版本号 输出接收机串口设置 保存接收机设置 600 n 8 1 n 设置接收机串口 取 时的数据作平均值固定测站 设置串口输入或输出形式 查看 收机 组的内容 查看 收机 中的容量和文件数 输出 线的纬度、经度和高程等信息 输出 线的水平速度和垂直速度 输入基准站已知点的坐标 件简介 安装 司的 品的随机 有 件，它们都是 用程序，它们的安装程序 同一般软件的安装程序是一样的， 还装有开发与接收机接口软件的源 道路几何线形智能化观测试验 指导书 12 代码。 两个应用程序在运行时都要用到 据库资源，所以在安装软件的同时还安装了该数据库的必要部分，安装程序会自动执行这些步骤，用户只需要选择用于存储文件的目录就可以了。 强烈建议在安装 件的时候关掉所有应用程序，必须关掉有可能使用 应用程序 。安装会改变 配置，以便形成新的 据库。 安装 应用程序的步骤如下 ： 1. 打开 2. 将 D 放入光驱中 ， 如果没有自动进入安装界面 ， 执行以下步骤 ： a. 在开始菜单中选择 b. 点击浏览按钮 c. 进入光驱中选择 d. 点击 始安装 . 3. 按照安装进程提示完成安装 。 一旦安装完成 ， 点击程序图标运行程序 。 一个 32 位 用程序，它提供了一个图形界面接口，用户可以通过一系列窗口控制和监视 收机的工作，在简介描述了这些窗口的功能， 供了一个帮助文件， 在 单中单击 以进入这个文件。 道路几何线形智能化观测试验 指导书 13 在各种窗口上点击鼠标右键一般都会看到一个弹出式菜单，用户可以通过它对窗口进行自定义设置或打印窗口内容，一些窗口还有 话框，通过它可以对特定的窗口进行进一步的设置。 星星座窗口 ): 这个窗口显示所跟踪到的卫星位置，在每一个卫星符号的中心显示 ，双击卫星符号可以得到一个弹出式窗口显示了方位角、高度角、残差、多普勒、载波 /噪声、锁定时间、伪距、跟踪状态和拒绝码等信息。 同心圆的最外圈代表 0 度的水平面，中心顶点表示 90 度的正上方。 窗口四个角给出了定位的 。 道跟踪状态窗口）： 这个窗口提供了可视的卫星的跟踪状态，包括跟踪到卫星的通道、 道状态、多普勒、信噪比、残差、锁定时间、拒绝码、卫星系统和测量等信息。 通过这个窗口的弹出式菜单可以进入 话框，在那里用户可以选择通道跟踪状态窗口输出的内容。 置窗口）： 这个窗口显示接收机当前纬度、经度和高度的信息，以及它们的标准差，接收机解算出的日期和时间也在这里显示出来。 用户可以通过它的弹出式菜单进入话框，用户在那里可以选择位置、速度、高度、时间和距离的单位 。 度和运动方位窗口）： 窗口的左图显示的是运动的水平方向，右图表示的是垂直的方位，窗口的左上角 给出了总的速度，左下角是速度的垂直分量，右上角和右下角分别给出了速度的北向和东向分量。 可以通过弹出式菜单进入 话框，用户可以使用速度过滤设置选择一个速度，在这个速度下，接收机被认为是静止的。这种设置可以使接收机免受 号 (如 影响，将一个静止的物体当作是运动的。 务窗口）： 这个窗口实时地显示由接收机解算出的 线当前位置的点位轨迹。当打开窗口或是按下 钮后，窗口的上方将显示天线所在位置的经度和纬度，接收机的位置将从这个初始位置开始显示 出轨迹。 令窗口）： 通过这个窗口 可以直接与接收机进行通讯，实际上它是为接收机增加了一个终端接口的功能，在这个窗口可以向接收机输入命令（命令输入框在窗口的底部），命令输入后，敲回车即可。命令输入框有 功能，按向上箭头将退回到上一条输入命令，按向下箭头将得到下一条输入的命令，这就可以使用户在输入过的命令中进行选择，敲回车将运行选中的命令。 终端窗口上会显示接收机对命令的响应。 道路几何线形智能化观测试验 指导书 14 使用 令时要注意 如果你发现 能连接到 收机上，可能是由于你使用了 令，在这种情况下，可以试着使用另外的 与接收机进行通讯，一旦建立通讯，输入 令，那么就可以使用先前那个通讯端口了。 窗口）： 这个窗口显示的是 格式的 录。 一个 32 位的 用程序，如 下 图所示 。 以识别 件格式并把他们转换为 式。用户可以通过程序在有效记录列表中选择选择想要的记录，并在屏幕上显示出来，通过这项功能可以在大的数据文件中选择特定的记录输出，输出的格式为 二进制。 式是被广泛接受的、独立于接收机的用于保存 是一种非私有的可以组合和处理不同厂家接收机生成的数据的文件格式。 初 道路几何线形智能化观测试验 指导书 15 是由 of 发的，有三种 件类型，每一种类型都有一个头部分和一个数据部分 ， 包括以下信息： 观测文件 (载波相位测量、伪距 /码测量、观测时间 ) 广播的导航信息文件 (被跟踪卫星的轨道数据、卫星时钟参数、卫星健康状况、伪距测量的预期精度、单频电离层延迟模型的参数、 间和 改正值 )。 气象数据文件（大气压力、干噪空气温度、相关湿度、高峰期对流层路径延迟和时间标记）。 虽然 一种独立于接收机的格式，但输出的记录和域都是可选的，在组 合 非据时要记住这一点。 可以使用 件将 收机数据文件转化为 件。 选择 ，如图 37 所示，在 o 框中： 1. 标文件）：用于存放观测文件（ 星历文件 (文件 . 注意 “ 指的是 而“ 指的是 2. 对话框的底部是 户可以在这里为 添加想要显示的信息 (如公司名称、标记名称、标记数字 ). 为了得到最好的结果， 收机的数据文件应该包括以下记录，如表 22 所示 : 收机 统操作步骤与方法 准备工作 1、 理解 统的框架图 道路几何线形智能化观测试验 指导书 16 2 鉴别各种线缆 收机电源线 通串口数据线（接头为一 公一母） 道路几何线形智能化观测试验 指导书 17 号线 串口数据线（接头为两母头） 基准站 台电源数据线 移动站 台电源数据线 （ 头的孔径较大） （ 头的孔径较小） 台电源线 3 所需的设置软件 收机设置软件 于查看接收机工作状态、设置接收机、记录据。 道路几何线形智能化观测试验 指导书 18 统内的超级终端软件（可选）：可用于设置 收机或记录 I 格式的 据。 台设置软件 于设置 台。 道路几何线形智能化观测试验 指导书 19 4 明确 线系统的技术要求 天线阻抗： 50 系统增益： +18 电源要求： +5V 电流要求 : 100 5 推荐工作流程 1)系统软硬件齐套检查 2)系统的设置与调试 3)数据链路子系统软硬件齐套 检查 4)数据链路子系统的设置与调试 5)最终系统联调与检查 统具体操做步骤与方法 1 系统设备检查 在开始工作以前，建议检查并确认 统所需的设备是否缺少，各设备是否工作正常，尤其注意检查天线电缆和各连接线的接头或接口是否损坏、电池电源是否电力充足等。 2 系统操作步骤 (1) 设置基准站 1） 使用三脚架和光学对中基座架设基准站 线，应该 将 线架设在安全、平稳 ， 对天空无遮挡、视野开阔的地方， 保证 线水平，并对准已知坐标点（如无需将天线架设在已知 道路几何线形智能化观测试验 指导书 20 点上 ，只须 线水平即可）； 2） 按系统框架图连接 收机的电缆与其它设备，并确认连接牢靠、正确； 3） 对基准站 收机加电、开机，连接 用相应的程序设置接收机（接收机设置完毕后可以保存该设置，这样在下次重新开机时无需再次设置接收机），具体设置指令方法如下： 使用 件或 级终端连接 收机的 口； 在命令栏中输入命令： 取 时内的平均位置作为基准站已知值）或使用 令输入基准站已知点的 坐标； 置 发送 式的差分改正信息）； 8400（ n 8 1 n 设置 的串口波特率，要保证改值与电台或其他数据链的 串口波特率一致，其中括号中的内容可以不用输入，为默认设置）； 0 5（设置基准站的 出差分改正信息 率为每 10秒发送一次 ,并延迟 5 秒后发送）； （设置基准站的 出差分改正信息 率为每1 秒发送一次）； 0（设置基准站的 出差分改正信息 率为每 10 秒发送一次）； 保存基准站设置）。 注意 ：若基准站需要换站，则先输入命令 消以前输入的坐标，然后使用命令 输入新的站点的坐标重新固定基准站，最后保存设置。 (2) 设置移动站 1） 根据情况合理的架设移动站 线 ，保证 线尽可能的水平稳固，确保天线在移动的过程中不会摔跌； 2） 按系统框架图连接 收机的电缆与其它设备，并确认连接牢靠、正确； 3） 对站 收机加电、开机，连接 用相应的程序设置接收机（接收机设置完毕后可以保存该设置，这样在下次重新开机时无需再次设置接收机），具体设置指令方法如下： 使用 件或 级终端连接 收机的 口； 置 接收 式的差分改正信息）； 8400（ n 8 1 n 设置 的串口波特率，要保证改值与电台的 串口波特率一致，其中括号中的内容可以不用输入，为默认设置）； 设置输出信息，如 ； 道路几何线形智能化观测试验 指导书 21 保存移动站设置）； (3) 系统自检 将基准站和移动站设置完成后，首先确认将两台 能收星定位，特别是基准站接收机是否完成平均或输入已知点坐标而进入 位状态，因为 只有在接收机正常定位后并进入 位状态才能发送差分数据。 观察基准站的 口（差分数据发送串口）的指示灯状态，如果该指示灯有规律的以红色闪烁（ 2 秒一次）说明基准站在发送差分数据，否则需要检查基准站的状态和设置。 将两台接收机的 直接连接，观察移动站 收机的 口（差分数据输入接口）的指示灯状态，如果该指示灯有规律的以绿色闪烁（ 2 秒一次）说明移动站在接收差分数据，此时再查看定位状态是否为 果移动站接收机在接收到差分数据后，定位状态始终为 则需要检查移动站的状态和设置。 注意： 收机在加电前务确认各设备正确连接！ 收机外接电源极性务必正确！ 数据链路子系统操作步骤 1 基准站电台设置 1、 基准站电台天线的架设：尽量将天线架设在位置较高、 安全、平稳 , 对视野开阔的 的地方，确保天线 与移动站的天线通视，同时避免电台天线距离工作人员距离太近，至少与人员距离 5 米以上； 2、 基准站电台的设置：关于 台的具体设置方法此处不再敖述，使用 件按照下图中的信息设置电台。 道路几何线形智能化观测试验 指导书 22 基准站电台设置信息（一） 基准站电台设置信息（二） 2 移动站电台设置 1、 移动站电台天线的架设：根据使用情况合理架设天线，尽量保持天线安全、平稳，确保与基准站通视。 2、 移动站电台的设置关于 台的具体设置方法此处不再敖述，使用 件按照下图中的信息设置电台。 道路几何线形智能化观测试验 指导书 23 移动站电台设置信息（一） 移动站电台设置信息（二） 注意：电台在加电前务必连接天线！ 电台外接电源极性务必正确！ 3 数据链路子系统自检 将设置好电台的天线连接好，然后分别将电台的数据线连接到计算机的两个串行通信口。 在计算机上运行超级终端软件，设置 与电台的串行口设置相对应。 使用连接基准站电台的超级终端发送数据，使用连接游动站电台的超级终端接收数据。 比较接收数据与发送数据，如果一致，则子系统运行正常。否则，检查系统配置与硬件连接。 注意：电台在加电前务必连接天线！ 道路几何线形智能化观测试验 指导书 24 电台外接电源极性务必正确！ 系统联调与检查 将 系统与数据链路通过串行口连接。 系统连接关系无误后加电。 观察基准站 收机的工作状态，确认接收机的 口正常发送差分数据。 观察基准站和移动站的电台的工作状态指示灯状态，确认两电台正常收发数据，确认数据连通讯 正常。 观察移动站 收机的工作状态。如果移动站在收到有效的差分数据后的 5 分钟内进入态，系统工作正常，否则重新检查 统，直至系统工作正常。 路 实地 观测 （ 1） 资料收集 根据测量任务，收集测区控制点资料，包括控制点坐标、等级、类型、中央子午线经纬度、坐标系统，控制点周围的地形和位置环境。 （ 2） 基 站的选定和建立 基准站的选址要具有一定的高度，土质坚实、不易破坏的点，且要远离干扰源。由于基准站电台采用高频发射，信号近直线传播，折射能力弱。天空较开阔、周围无高度角大于 100 的障碍物，为了避开遮挡信号的障碍物，如建筑物、大树等，基准站发射电台应尽可能高于接收机，这样有利于卫星信号的接收和数据链发射。 星距地面高度大约 20200面接受到的信号很弱，远离电磁干扰才能保证信号的接受效果。 （ 3）确定 基 站 的地心坐标 可通过单点定位或进行坐标转换得到单点定位的时间一般在 1h 以上 ， 而对于以后的各点则采用终点静止时的动态解算的结果作为在该点为基准站时的地心 3 维坐标 ， 因此在以后的各点无需再采用静态单点定位，另外在基准站上应采用红漆、铁钉做临时标记 ,以防在某些路段 内业计算失败时返测时利用。 其具体操作见 收机 统操作步骤与方法 。 （ 4）控制点的选取 沿着道路中线的方向每 20m 左右设置一控制点，在线形发生明显变化的路段可适当缩小间距 反应出现行变化情况， 以提高测量的精度。 在进行横断面的测量时，在中线控制点处沿着与中线垂直 道路几何线形智能化观测试验 指导书 25 的方向 （道路法线方向） 每隔 35m 设置一个控制点 。 （ 5） 野外作业 。 在已知的 站上安置一台 收机 ， 开机后跟踪所有可见卫星 ， 并通过通信设备发射差分信号 ， 将测站的坐标 、 观测值、卫星跟踪状态 和接收机工作状态通过数据链发送出去 。 另一台或两台 移动 站接收机在线路中心相应的测点跟踪卫星信号 ， 将载波相位观测值实时进行差分处理得到基准站和 移动 站基线向量 ( X, Y, Z)； 基线向量加上基准站坐标实时得到 移动 站每个点的 地心 3维坐标 。 （ 6） 内业数据处理 由于 时得到了流动站的坐标，因此，内业工作主要是下载记录的实测坐标，显示坐标点位、轨迹，并对点位图形进行放大、缩小及漫游等操作。 路线形拟合 路平面线形拟合 平曲线的特性可通过平曲线上任一点的曲率来表征，曲率沿线路 作积分就是线路方位角度的变化，在平曲线中，直线的曲率 K=0；圆曲线的曲率为 K=1/R(R 为半径 )；缓和曲线的定义式为：曲线上任意一点的曲率半径 与该点到曲线起点的曲线长 l 之积为一常数 l= 此，缓和曲线上任意点的曲率为 K=l/道路里程 S 作为变量，可以将平曲线上各点的曲率统一成函数式：K=f(s)，曲线切线的方位角变化值为 : 因此，可以通过 K 和 判断平曲线的组成 曲线上曲率为一常数，缓和曲线上的曲率随里程线性变化；直线段上方位角变化值为 0，圆曲线上方位角变 化值 l/R，缓和曲线上方位角变化值 12/ (2 公路平曲线上曲率与里程的关系 图 1、直线拟合 在 选定样本点后 ， 可以用最小二乘法进行线形回归 。 首先假定从第 1 点到第 n 点构成的是一条 道路几何线形智能化观测试验 指导书 26 直线段，点位坐标分别为 (设直线方程为 Y= aX+b，根据最小二乘准则，得： 2、 圆曲线拟合 （ 1） 圆心的确定 对于圆曲线的拟合要复杂一点 。 确定一个圆有三个参数 (圆心二维坐标和半径 )， 由于三点唯一确定一个圆 ， 因此可以将样本点中所有任意三个点所确定的圆心的重心定为所有样本点的圆心 ， 然后根据圆心和样 本点确定最佳拟合半径 。 三点确定一圆的圆心求解公式如下 : 采用重心公式求解平均圆心公式如下 : 其中 ， i 个圆的圆心 ； n 为样本点的个数 ， 且 n=3. （ 2） 最佳拟合半径的确定 求 Q 最小时 R 的取值，其中： 即： 其中 n 为样本点的个数。 3、 缓和曲线的求解 如图 2 所示