GNSS数据采集处理技术设计书

************大学GNSS数据采集与处技术设计书课程名称 专 业 班 级组员姓名 任课教师word资料TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1基本概况 4\o"CurrentDocument"2主要任务 4\o"CurrentDocument"3作业依# 4\o"CurrentDocument"4使用的仪器及物品 45已有起始资情况 56坐标系统 5\o"CurrentDocument"7GPS控制网的布设 5\o"CurrentDocument"GPS网图形设计及设计原则 5\o"CurrentDocument"GPS网图形设计原则 6\o"CurrentDocument"GPS网图形设计 5GPS网的密设计 6GPS控制网的选点 7\o"CurrentDocument"7.4埋石 7\o"CurrentDocument"8制定观测计划 89静态外业观测 89.1外业基本要求 8\o"CurrentDocument"9.2外业观测记录要求 9\o"CurrentDocument"9.3静态数据传输与备份 1010静态数据处 1010.1静态数据处任务 1010.2数据处的具体事项 11\o"CurrentDocument"10.2.2 GPS 网平差 1211提交的成果 13附录 14GNSS数据采集与处技术设计书1基本概况*******大学校区位于株**株**市******新城,校园地势整体平坦，校内绿化面积较大，校园环境优美，周末时间人较少。2主要任务进GPS外业静态测，并进数据处，建二级 GPS控制网。3作业依#a•《全球定位系统GPS测规范》GB/T18314-2009；《工程测规范》GB50026-2007；《全球定位系统城市测技术规程》CJJ73-2010；《测绘成果质检查与验收》GB/T24356-2009。4使用的仪器及物品表1 仪器及物品表仪器及物品名称型号/规格数GPS接收机（含基座）南方灵锐s864台脚架大4个小钢尺3m4把计算机联想ThinkCentre干数据传输软件与GPS接收机配套干数据处软件中海达HDS2003干数据传输线与GPS接收机配套1根铅笔HB4支5已有起始资情况校园内已有供实习使用的GPS控制点，标石保存完好。已知控制点坐标:G24，G42。点名XYHG24———*********———*********———*********G42———*********———*********———*********6坐标系统平面坐标系统：GPS坐标为WGS-84坐标系；高程系统：1985国家高程基准；时间系统：采用京GTM+8时区时间系统。7GPS控制网的布设GPS网图形设计及设计原则GPS网图形设计原则GPS网应根据测区实际需要和交通状况，作业时的卫星状况，预期达到的，成果的可靠性以及工作效，按照优化设计原则进。GPS网-般应通过独观测边构成闭台图形，如-个或干个独观测环，或者附台线形式，以增加检核条件，提高网的可靠性。GPS网的点与点之间要求通视，但应考虑常规测方法加密时的应用，每点应有一个以上通视方向。在可能条件下，新布设的GPS网应与附近已有的GPS点进联测；新布设的GPS网点应尽与地面原有控制网点相联接，联接处的重合点数应少于三个，且分布均匀，以可靠地确定GPS网与原有网之间的转换参数。GPS网点，应用已有水准点联测高程。C级网每隔3~6点联测一个高程点，D和E级网视具体情况确定联测点数。A和B级网的高程联测分别采用三、四等水准测的方法；C至E级网可采用等外水准或与其相当的方法进。7.1.2GPS网图形设计GPS网网形：三角形网，如下图1所示：观测作业方式：边连式；平均设站数：2；图1GPS网网形概图7.2GPS网的密设计在GPS方案设计时，一段首先根据测任务书提出的GPS网的密和经济指标，再结合规范（工程测规范）规定并现场踏勘具体确定各点间的连接方法，各点设站观测的次数、时间长短等布网观测方案。各种同的任务要求和服务对象，对GPS点的分布要求也同。对于一般城市和工程测布设点的密主要满足测图加密和工程测的需要， 平均边长一般在几公以内。表2 GPS网中相邻点间距离(km)f'ffr 级别项目 、、、*_二等三等四等-级二级相邻点平均距离94.5210.5闭合环或附合线的边数W6W8<10<10<107.3GPS控制网的迷点点位的选择应符合技术设计要求，并有于其他测手段进扩展与联测；点位的基础应坚实稳定，于长期保存，并应有于安全作业；周围应于安置接收设备和操作，视野开阵，被测卫星的地平高角应大于15；点位应远离大功无线电发射源(如电视台、微波站等)，其距离小于200m并应远离高压输电线其距离得小于 50m；附近应有强干扰接收卫星信号的物件或产生多径效应的环境；交通应于作业；充分用符合要求的旧有控制点及其标石和觇标。7.4埋石控制点为原有控制点、，其埋石情况如下图2所示：

图2GPS控制点、标石埋设图1-土面2-素土3-贫混凝土8制定观测计划根据实际作业的进展情况，及时调整观测计划和调命。表3 GPS测作业调表作业组接收机型号时段1时段2时段3时段4时段5测站点测站点测站点测站点测站点第一组9254G24G24G42G42D07第二组9252G06G06G29G01G01第三组9177G09G54G54G54G09第四组9624G20G35G35G24G249静态外业观测9.1外业基本要求a•各级测作业基本技术要求：表4 各级GPS测基本技术要求规定级别项目AAABCDE卫星截止高角101015151515同时观测有效卫星数N4N4N4N4N4N4有效观测卫星总数N20N20N9部N4N4观测时段数N10部N4N2N1.6N1.6PDOP值<6<6<6<6<6<6b•观测组必须严格遵守调命，按规定时间同步观测同一组卫星。当没按计划到达点位时，应及时通知其它各组，并经观测计划编制者同意对时段作必要调整，观测组得擅自改观测计划。c•-个时段观测过程中严禁进以下操作：关闭接收机重新启动；进自测试（发现故障除外）；改变接收设备预置参数等；改变天线位置；按关闭和刑除文件功能等。d•观测期间作业员得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，要防止人员或其它物件靠近、碰动天线或阻挡信号。e•在作业过程中，应在天线附近使用无线电通讯。当必须使用时，无线电通讯工具应距天线10m以上。雨过境时应关机停测，并卸下天线以防击。9.2外业观测记录要求a•测站名的记录，测站名应符合实际点位；b•时段号的记录，时段号应符合实际观测情况；c•接收机号的记录，应如实反映所用接收机的型号；d•起止时间的记录；e•天线高的记录，观测前后取天线高的互差应在限差之内，取平均值作为最后结果，确至0.001m；f•测手簿必须使用铅笔在现场按作业顺序完成记录，字迹要清楚、整齐美观，得连环涂改、转抄。如有读、记错误，可整齐划掉，将正确数据写在上面并注名原因。g•严禁事后补记或追记，并按网装订或开，交内业卷收。9.3静态敬据传输与备份用数据传输线正确连接GPS接收机和计算机，数据线应有扭曲，接口应宜插直拔，应有扭转。a•及时将当天观测记录结果录入计算机，并拷贝或一式两份；b•数据文件备份时，宜以观测日期为目录名，各接收机为子目录名，把相应的数据文件存入其子目录下。存放数据文件的存储器应制贴标签，标明文件名，网名、点名、时段号和采集日期、测手簿应编号；c•制作数据文件备份时，得进任何剔除或刑改，得调用任何对数据实施重新加工组合的操作指。d•数据在备份后，宜通过数据处软件转换至 RINEX通用数据格式，以与各类商用数据处软件兼容。10静态数据处10.1静态数据处任务用Torinex4,将*.sth格式的观测文件转化为rinex格式；用中海达后处软件HDS2003中文版进基线解算及网平差；成果时出。10.2数据处的具体事项10.2.1基线解算及其质检验基线解算以双差固定解作为最终结果，双差固定解的可靠性由以下两项指标来判别，即固定解的单位权中误差（Rms）和整周模糊检验倍（Ratio），其检验值见表5。根据表5判别时，Rms必须首先符合要求，而Ratio值越大表示固定值越可靠。同步多边形闭台差检验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相对闭台差和全长相对闭台差宜超过表 6的规定。对于采用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闭台差和全长相对闭台差按独环闭台差要求检核。同步时段中的多边形同步环，可重复检核。表5 静态GPS基线固定解可靠性判别表基线长（km）W55〜10>10Rms(m)<0.010<0.012<0.015RatioN2.5N2.1N2.0表6 同步环坐标分及环线全长相对闭合差的规定（1x10-6）等级限差类型E级坐标分相对闭台差6.0

环线全长相对闭台差10.0c,重复基线边检验重复基线的长较差宜超过下式的规定_:ds<2气.'2。TOC\o"1-5"\h\z式中：b为E级GPS控制网规定的（按实际平均边长计算）。（ 4）独环闭台差检验无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，应在整个GPS网中选取的独基线构成独环，各独环的坐标分闭台差和全长闭台差应符合下式的规定:Q < 35。式中：n:为闭台环边数Q < 式中：n:为闭台环边数Q < 3\伪Q < 3打。。：为E级GPS控制网规定的（按实际平均边长计算）。10.2.2GPS网平差起算数据与坐标系统首先要解测区中央子午线经， 起算数据的带号，采用的坐标系等。中央子午线经为121，故采用1980西安坐标系，取中央子午线经L0=121的3带高斯投影。即有：参考椭球为克夫斯基椭球，长半径a=6378245m，扁a=1/298.257；中央子午线经L0=12100'00。高程系统采用1985国家高程基准。三维无约束平差当GPS基线各项质检验符合要求时，应以所有独基线组成闭台图形，以三维基线向及其协方差件作为观测信息，以一个点的WGS-84系三维坐标作为起算依据，进GPS网的三维无约束平差。当超限时，可以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基线，直至符合上式要求。二维约束平差在无约束平差确定的有效观测基础上，以起算数据中提供的已知点作为强制约束的固定值，进二维约束平差。平差结果就输出各GPS控制点在前述的坐标系统中的二维平面坐标，基线向改正数，基线边长、方位以及坐标、基线边长、方位的信息，转换参数及其信息。约束平差中，应将已如坐标点组合成同的约束条件，以发现作为约束的已如坐标与GPS网兼容（即约束平差结果严重扭曲GPS无约束平差结果的）。11提交的成果GPS控制网图；平差报告及成果表；外业观测记录；GPS测技术设计书；实习报告。

附录附录：1:GPS外业观测手簿 工程GPS外业次观测手簿观测者姓名 日 期 月 日测站名 测站号 时段号 天气状况 测站近似坐