《无人机飞行操控》课件-外业数据采集

《数字化测图》目录一、GPS-RTK测量系统简介二、RTK数据采集三、

全站仪数据采集GPS-RTK测量系统简介第一部分GNSS是GlobalNavigationSatelliteSystem的缩写，是全球卫星定位系统的总称，它包括：GPS：美国全球定位系统GLONASS：俄罗斯全球卫星导航系统GALILEO

：欧盟全球卫星导航定位系统COMPASS

：中国北斗卫星导航定位系统全球卫星定位系统GPS-RTK测量系统简介GPS是全球定位系统（globalpositioningsystem）的简称，是随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的精密卫星导航定位系统，是美国国防部批准美国海陆空三军联合研制的新一代卫星导航系统。目前在轨卫星为21+3颗卫星轨道面个数为6个卫星高度为20200km轨道倾角为55度卫星运行周期为11小时58分GPS-RTK测量系统简介实时差分动态定位技术（RTK）GPS测量技术与数据传输技术相结合而构成的组合系统。RTK测量技术以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术。它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。GPS-RTK测量系统简介仪器设备至少2台接收机、数据通讯链、RTK软件特点和用途在短时间内获得厘米级精度GPS-RTK测量系统简介RTK的定位原理在已知点上设立基准站，对所有可见GPS卫星进行不间断连续观测，将观测数据及基准站坐标信息一起发给流动站;流动站不仅接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，根据相对定位、实时差分的原理，通过手簿中安装的软件，计算出两测站坐标差，加上基准站的已知坐标得出流动站的坐标。此时，流动站的坐标为WGS-84坐标系中坐标，通过坐标转换可以得到流动站在地方坐标系中的坐标，并显示在手簿上。RTK实时动态测量系统是集计算机技术、数字通信技术、无线电技术、和GPS技术为一体的组合系统，具有定位精度高、可全天候作业等特点。RTK数据采集原理常规RTK测量系统GPS-RTK测量系统简介RTK传输方式1、电台传输——外挂电台基准站包括:基准站接收机卫星接收天线无线电数据链电台及发射天线直流电源特点：作业距离相对较远不受网络条件的限制可设置多台移动站同时使用GPS-RTK测量系统简介RTK传输方式

1、电台传输——内置电台特点：作业距离为

2-3

公里，对工作区域环境要求高，外出作业携带设备少，基准站架设方便，不受网络环境的限制GPS-RTK测量系统简介GPS-RTK作业能否顺利进行，关键因素是无线电数据链的稳定性和作用距离是否满足要求。它与无线电数据链电台本身的性能、发射天线类型、参考站的选址、设备架设情况以及无线电电磁环境等有关。基准站位置选择注意事项:无线通信大基准站上空开阔，以保证对卫星的连续跟踪和卫星信号的质量；基准站周围200m内无大功率无线电发射设施、高压输电线，减少电磁波对卫星信号的干扰;基准站远离高层建筑、大片水域等，减少多路径影响；基准站应该交通便利、易于保存。GPS-RTK测量系统简介流动站的电台接收基准站电台发射的信号，同时也接收基准站观测的相同卫星的信号，用配备手上安装的软件进行实时解算。

流动站数据链电台的功率为2W，其电源和卫星接收机共用，不需另配电池。GPS-RTK测量系统简介电台作业模式的优点利用电台传输基准站数据至流动站的模式为电台作业模式(经典RTK模式)相比传统测量技术，常规RTK技术存在以下优点:观测时间短，有效地提高了工作效率，缩短野外作业时间，大大减少了劳动强度。定位精度高。只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内(一般为8km)，RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级，这是普通测量方法很难达到的精度。0102GPS-RTK测量系统简介0304全天候作业。RTK测量不要求基准站、移动站间光学通视，只要求满足“电磁波”通视，因此和传统测量相比，RTK测量受通视条件能见度、气候、季节等因素的影响和限制小，在传统测量看来难于开展作业的地区，只要能满足RTK的基本工作条件，它也能进行快速高精度定位，有利于按时、高效地完成外业测量工作。RTK测量自动化、集成化程度高，数据处理能力强。RTK可进行多种内、外业测量工作。移动站利用自带软件，无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，减少了辅助测量工作和人为误差，保证了作业精度。GPS-RTK测量系统简介电台作业模式的局限性:数据通讯信号受到遮挡，有盲区!电台信号容易受干扰，所以要远离大功率干扰源;作业距离一般距离为0-15公里，特别是山区或城区传播距离就会受到影响;电台的架设对环境有非常高的要求;设备较多，携带不方便。网络RTK测量系统——基准站RTK网络RTK也称基准站RTK，是近年来在常规RTK和差分GPS的基础上建立起来的一种新技术，尚处于试验、发展阶段。我们通常把在一个区域内建立多个（一般为三个或三个以上）的GPS参考站，对该区域构成网状覆盖，并以这些基准站中的一个或多个为基准计算和发播GPS改正信息，从而对该地区内的GPS用户进行实时改正的定位方式称为GPS网络RTK，又称为多基准站RTK。它的基本原理是在一个较大的区域内稀疏地、较均匀地布设多个基准站,构成一个基准站网,那么我们就能借鉴广域差分GPS和具有多个基准站的局域差分GPS中的基本原理和方法来设法消除或削弱各种系统误差的影响,获得高精度的定位结果。GPS-RTK测量系统简介网络RTK测量系统多基准站RTK系统组成及数据流程图GPS-RTK测量系统简介网络RTK测量系统多基准站RTK的优势与常规RTK相比，多基准站RTK的优势有以下几点：（1）扩大了移动站与基准站的作业距离，且完全保证定位精度；（2）对于长基线GPS网络，用户无需架设自己的基准站，费用大幅度降低；（3）改进了OTF初始化时间，提高了作业效率；（4）提高了定位的可靠性，确保了定位质量；（5）可以进行实时定位，又可以进行事后差分处理；（6）应用范围更广泛。GPS-RTK测量系统简介GPS-RTK测量系统简介RTK传输方式2、网络传输——超级模式基准站基座移动站对中杆手薄网络电台双发信号GPS-RTK测量系统简介RTK传输方式2、网络传输——连接CORS特点：需要有能在当地使用的

CORS

账号外出作业时只需携带移动站不必每天校准控制点组成：连续运行基准站数据处理中心数据发布中心用户流动站GPS-RTK测量系统简介网络模式的优点由于减少了常规电台及相关设备，故仪器配置简单，携带方便，减轻了野外作业的劳动强度。作业距离有较大改观，特别是在城区，建筑物严重影响常规电台作业距离，而网络RTK工作模式是借助于移动通讯的发射基站，能保证有手机信号的地方均能接收到来自基站的差分信息，测量范围更加广泛。010203国内CORS系统采用CGCS2000坐标基准，无需已知点，可直接测量。GPS-RTK测量系统简介网络模式的缺点容易受一些外部电磁信号干扰，作业范围取决于移动通讯的网络覆盖度，网络工作模式作业前提是要有移动信号！！！通讯还会产生费用，尤其是以GSM通讯，按照移动通话的标准收费，跨区域作业时还存在漫游费(现在漫游费已取消)。010203基于GPRS移动通信的网络数据传输系统有一定的延时。RTK数据采集第二部分RTK数据采集流程①基准站及流动站架设②基准站设置③移动站设置④手簿与移动站连接⑤校正⑥数据采集⑦数据传输RTK数据采集的基本流程是：连接仪器达到固定新建项目改坐标系参数计算点校正RTK数据采集流程1.连接仪器达到固定RTK长按开机卫星灯常亮仪器正常锁星点击设备连接，选择蓝牙连接搜索基准站机身（SN）号点击配对，等待仪器连接完成设置基准站平滑设站，内置电台，协议，频道，目标高RTK数据采集流程1.连接仪器达到固定点击设备连接，选择蓝牙连接搜索移动站站机身（SN）号点击配对，等待仪器连接完成设置移动站内置电台，协议，频道RTK数据采集流程1.连接仪器达到固定固定移动站协议、频道，要与基准值保持一致。信号灯闪烁，仪器达到固定解，仪器设置成功。RTK数据采集流程2.新建项目改坐标系投影设置投影设置包括投影方式及中央子午线设置我国基本比例尺地形图中除1:100万比例尺地形图采用兰伯特投影(正轴等角割圆锥投影)，大于等于1:50万比例尺地形图均采用高斯-克吕格投影(等角横轴切椭圆柱投影)，简称高斯投影。高斯投影分为3度投影或6度带投影，三度带中央子午线计算方法为3*N，6度带中央子午线计算方法为6N-3，其中N为带号。RTK数据采集流程2.新建项目改坐标系椭球:克拉索夫斯基椭球原点:前苏联普尔科沃椭球:IAG1975椭球原点:陕西省泾阳县永乐镇椭球:CGCS2000椭球原点:海洋和大气的整个地球的质量中心RTK数据采集流程2.新建项目改坐标系输入项目名，选择对应的坐标系统坐标系统中设置检查椭球参数，投影参数RTK数据采集流程3.参数计算点校正RTK数据采集流程四参数模型七参数模型3.参数计算点校正RTK数据采集流程用于某些项目部工地覆盖某个地级市或是行政区3.参数计算点校正RTK数据采集流程3.参数计算点校正源点采集RTK数据采集流程3.参数计算点校正输入目标点RTK数据采集流程3.参数计算点校正参数计算点校正全站仪数据采集第三部分全站仪碎部测量步骤（6）照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。

（1）设定测站点的三维坐标。（2）设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。（3）设置棱镜常数。（4）设置大气改正值或气温、气压值。（5）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。全站仪数据采集后视点A已知数据测站点坐标(XO,YO,HO)定向点坐标(XA,YA,HA)碎部点P最终结果

碎部点坐标(XP,YP,HP)观测数据定向方向水平度盘读数HOA仪器高i、棱镜高v碎部方向水平度盘读数HOP碎部方向竖直度盘读数VOP碎部方向斜距SOP中间数据定向方向坐标方位角a

OA碎部方向坐标方位角a

OP碎部方向竖直角α

、平距DOP坐标增量（∆XOP,∆YOP

）高差hOP测站O全