实习四GPS静态相对定位控制测量

1、 实习四GPS静态相对定位控制测量一、实习目的 GPS静态相对定位控制测量的目的是建立一小型的图根控制网，为实施校园1：1000比例尺地形图（局部）测绘打好基础，使校园地形图与邻近地区具有同一控制框架和坐标系统，也为校园图的分区、分期实施创造条件。GPS控制网分首级控制和二级控制。首级控制由两个边连式的同步四边形组成，用四台静态GPS接收机用二个时段（1、2时段）进行静态同步观测，观测点分别定为：第一时段，Tj1、Jida1、Tk9、Mk03；第二时段，Tj1、Jda1、Jda2、Mk03。其中Tj1、Tk9、Mk03为三个已知点，Jda1 、Jda2为未知点，位于航海学院内；Jda1准备做为

2、基准站用。静态观测分二时段，分别在四个一组的测站上安置GPS机，静态观测30分钟，求出Jda1 和Jda2的坐标。二、实习仪器装备每组领用HD8200E或HD5800RTKGPS接收机一套（含充电电池、三脚架）、GPS观测手簿一份，自备通讯手机、时钟。三、实习内容与过程（一）使用卫星预报软件制定观测计划：静态观测前应利用卫星位置预报软件制定观测计划。在HDS2003GPS数据处理软件中，有“Hitplan星历预报”模块。运行“Hitplan星历预报”模块选择“设置”/“设置观测站及观测时段”键入测站位置，经度118：05：25E，纬度24：19：00N，高度截止角10选上“地方时间”复选框，键

3、入计划观测的时段OK。则出现GPS卫星状况预报图。选“卫星跟踪图”页/“卫星星座”页，可见星座图。选“可见卫星”页/“几何精度因子”页，可见卫星测距精度预报，选PDOP4的卫星做观测卫星，精度较高。（二）在测站安置GPS机： 1、HD8200B型GPS接收机操作：打开GPS机。打开遥控器，按一下ON/OFF键，开机。（遥控器一般会自动与GPS机连接，遥控器上的按键操作同通讯手机类似）。在遥控器的界面上选择“静态”图标（工作模式），Enter。查看卫星状态，等待其进入3D状态，表示已锁定卫星。选择“设置”设置采集间隔5秒，截止角10度，“确定”。选择“静态”项，Enter。选“新建”，键入一新的

4、文件名（文件名前四字符用测点名，最后一字符用时段号1或2。文件名的规定见后面）“确定”选“天线高”键入天线高度“确定”Enter。采集结束后，选“结束”，退出。按住ON/OFF键2秒，关机。注：HD8200GPS文件名命名规定是，每个观测文件名由8个字符的文件名和扩展名组成。前四个字符为点名（如：MI09）；中间三个字符为年积日，取值001至366天，仪器会自动取值；最后一字符为当日观测时段序（如：1或2）。天线类型的设置：可选“项目”/“原始参数”/“天线”选择相应的天线类型（如：HD8200内置天线），使量测的天线高能正确地换算成天线相位中心高。若要修改观测数据中的天线设置，可从“文件/导

5、入”选择导入数据类型打开某数据文件出现详细数据列表。在表中右击选“属性”选“通用”页面。在“天线高”栏的右侧处，击修改，对天线各设置进行修改：修改天线类型和天线测量方法。2、中海达RTKHD5800一体化机的操作本次做静态观测，基准站不连接发射电台，均按移动站方式安置。在HD5800机的面板上，轻按一次带“”的电源键，开机。按住带“F”的功能键3秒钟，三个指示灯同时闪2下进入设置工作方式状态，松开。再轻按功能键4次，使三只灯全亮；此时，轻按一下电源键，待三只灯快闪二次后，自动进入静态工作方式。各测站仪器设置好后，同步观测采集静态数据不少于30分钟。采集数据中，状态灯应闪亮，表示有数据记录。采集

6、结束后，断开手簿连接，按住电源键3秒钟，关机，缷掉各条连线。装箱，按第二时段计划搬运至新测站（部份机子不缷机，只关机，原地等待），进行第二时段的观测。外业观测时注意量取天线高度，并做好外业记录表。外业工作结束后，进行室内后处理工作。GPS外业观测手簿工程GPS外业观测手簿第组观测者姓名_日期年月日测站名地点测站号时段数天气状况测站近似坐标：本测站为：经度：E118度5分 _新点纬度：N24度19分 等大地点高程：m 等水准点 _记录时间：北京时间UTC区时开始时间结束时间接收机号天线号天线高：1、m,2、m。平均值m.天线高量取方式略图：测站及周围障碍物平面略图：观测状况记录：1、电池电压：2

7、、接收卫星号：3、信噪比（SNR）或健康状态：4、故障情况：备注：实习五GPS静态相对定位控制测量数据处理一、 静态观测数据的后处理工作为了对观测数据进行后处理，先要将观测数据文件传输至计算机中。1、将GPS接收机中的观测文件传输至台式机中：为了释放GPS机的内存，需要将GPS机中的数据文件传输至台式机中，再清除GPS机内存。为此，将接收机与台式机连接启动HDS2003软件的“接收机数据传输软件（HtMon.exe）”选“连接”/“通讯设置”使通讯串口COM1，波特率57600选“连接”/“连接”项，在出现的窗口的“文件”页中，显示GPS接收机内存中的所有文件用“工具”/“设置下载文件存贮目录

8、”项，设置存贮目录为E：GPS2006static选择要下载的文件(如*.Zhd)右击之，选择“下载”菜单项，则文件从中海达GPS机传输至台式机。没有事先输入测站信息的数据文件无法下载，可先行在数据文件上右击选“输入测站信息”项键入该站的站名、观测时段（时段序号1、2）、天线高等。2、将控制器PSION中的数据传输给台式机：将控制器PSION通过RS232数据线与台式机的COM端口相连。在HDS2003GPS软件中，选择“工具”/“PSION文件传输”出现的窗口中，左栏为台式机文件，右栏是PSION控制器中的文件。控制器处在命令状态下，用方向健，选择Menu钮在菜单“special”中选“Re

9、mote Link”项（或用U+L快捷键）用左、右键选“ON”，使连接通再选Bound Rate=57600, Port=AOK。在台式机上，选“与PSION通讯软件”图标，运行通讯软件选择“通讯”/“设置”选串口COM1，Bound rate=57600用菜单“通讯”/“连接”，将控制器与台式机相连接。在PSION文件传输窗口中，选择要传输的观测文件用拖放方式或“复制”/“粘贴”方式，将控制器中文件拷贝至台式机中的E：GPS2005Static目录中。也将RTKGPS接收机手簿中保存的静态观测文件（*.ZHD）全部传输至E:GPS2005Static目录下。其它类型的GPS机数据传输至计算机

10、的方法可能不同。请参见相关使用手册。3、静态观测数据的后处理工作用HDS2003数据处理软件处理静态观测数据（后处理过程）。A、 新建项目运行HDS2003软件：开始双击“HDS2003数据处理”图标。“项目”/“新建项目”键入项目名和存放位置（如：E：GIS051017）OK项目属性设置（项目细节、坐标系统、控制等级），坐标系统选“北京54”，投影方式高斯投影3度带，中央子午线117度，Y加常数500000米。B、将观测数据文件复制至当前项目所在的目录中。即将E:GPS2005Static中的所有观测数据文件通过“复制”、“粘贴”的方法复制一份至当前项目目录E:GIS051017之下。注意把

11、相关的星历文件亦放在同一目录里。C、导入数据将观测数据文件导入至当前项目中。方法是选“文件”/“导入”菜单项选择GPS数据文件格式（例：中海达ZHD格式、Rinex格式）选择要导入的所有文件（先前做静态观测的数据文件）打开则将相应文件导入，显示网图和导入的文件名。注意：“文件导入”每次只能导入一种类型或一个目录的文件。若观测数据文件有不同类型或格式或存放在不同目录下，需要分多次选择不同类型或目录分别导入，直至把所有同一时段的不同测站的观测文件都导入。在“观测数据窗口”窗口中，可选择“观测数据图”页观看各颗卫星数据跟踪时段的分布情况；再选“卫星跟踪图”页，观看每颗卫星在观测期间在天空的运动与分布

12、（卫星运动轨迹有数字的一端为开始时刻卫星位置）。D、基线处理a) 设置基线处理控制参数：“静态基线”/“基线处理设置”数据采样间隔5秒，截止角10度，参考卫星自动方式，粗差容忍系数3.5RMS。b) 输入的观测数据的检查与修改。可在“管理区”窗口的“站点”页中右击某站点，选择“属性”，打开属性窗口进行检查。c) 基线解算：可先选择自动方式进行，选取“基线处理”/“处理全部基线”在“计算”窗口得到基线解算的结果。如果出现“警告”信息，可双击该基线，显示相应信息；在“信息”页列出详细情况，在“报告”页，列出处理结果。如果选“处理报告/静态基线/生成基线报告”，可显示基线报告。d) 基线处理结果检验

13、：可从以下一些指标检查基线质量：RMS，中误差的大小。RMS值绝对值一般应小于3.5倍设计值。RATIO，比值。RATIO值应大于3。另外可利用软件提供的一些工具检查解算结果的精度：殘差图，可双击基线列表中的某一基线，出现“属性”窗口选“基线殘差图”页，出现殘差图。基线殘差曲线的振幅应小于0.2周。在该图中亦可发现“周跳”现象。对质量不合格的基线解算结果，可采用两种方法加以解决：改变基线处理的设置值，重新处理该基线；亦可删除质量较差的基线，再次处理全部基线，直至合格为止。前种方法在更改设置后，单击该基线“处理当前基线”，则再处理当前这条基线。后种方法可将该条设成不采用，也可在“观测数据图”页面

14、中拖动鼠标，选择要删除的某颗卫星的某一时段的数据（被一虚线框所包围部份），不参与基线处理。选择好不参与处理的基线后，再重新“处理全部基线”，直至全部基线质量合乎要求为止。E、基线网平差前的设置：A、坐标系的设置：“工具”/“坐标系管理”/“坐标系统”页坐标系北京54，投影方式高斯投影3度带，中央子午线117度，Y常数500000。B、网平差设置：“网平差”/“网平差设置”“平差设置”页平差选择中，选中二维平差复选框（为求工程平面坐标XY值）和高程拟合复选框（为求工程控制点高程值）。在“二维平差”页中，选二维平差方法“平移、旋转、缩放各种组合”。在“高程拟合”页中选拟合方式“平面拟合”。C、已知

15、坐标输入：为了输入各控制点的已知坐标，可选择“管理区”窗口的“站点”页，显示观测站列表。选某一个已知点右击，选“属性”项，出现站点属性对话框选择“修改”页面输入“固定方式”XY或XYH（前者二维平差用，后者高程拟合用），“固定坐标值”该控制点的已知坐标（X、Y或X、Y、H及其精度），“是否固定”是（确定为控制点）。依此方法，将所有设站观测的已知点的坐标值键入（键入各已知点的厦门坐标系的X、Y、H值及其精度）。（注：在属性区中选择或修改各项属性值时，可点击该属性行的右侧，会出现一下拉列表钮，供选择）D、基线网平差的执行：“网平差”/“进行网平差”。出现“观测站点”窗口。其中，自由误差列是自由网平

16、差的结果误差，二维、三维和拟合误差分别是二维、三维及高程拟合平差结果的误差。在“基线列表”窗口中显示每一条基线的改正数、平差值。在“详细成果输出”窗口中列出基线向量改正数、平差值、XYZ三个方向和点位中误差。F、成果输出：“处理报告”/“网平差”，输出基线网平差的结果，得到各控制点的高斯投影XYH坐标值。用“成果”/“简明文本文件输出”，输出只有点号、X、Y坐标值列的文本格式.ism文件。二、GPS观测工作注意事项：1、每观测组均严格遵守调度计划进行观测，保证每一个时段同步观测30分钟以上。2、观测时要检查各电缆和天线连接无误后方可开机。开机后要查看有关指示灯显示正常后，才可进行设置等操作。3、在一个时段的观测中，不允许进行以下操作：关机后又开机；改变卫星高度角、改变数据采样率、变动天线位置、改变机子工作方式。4、观测期间，要有人值守，要保护好仪器。要防止接收机受碰动，阻止无关人员