GPS-RTK技術(shù)在線路工程測量中的應(yīng)用的實(shí)習(xí)報(bào)告.doc

GPS-RTK技術(shù)在線路工程測量中的應(yīng)用的實(shí)習(xí)報(bào)告一:實(shí)習(xí)目的,通過實(shí)習(xí)進(jìn)一步深入了解GPS原理以及在測繪中的應(yīng)用,鞏固課堂所學(xué)的知識.熟練掌握GPS儀器的使用方法,學(xué)會(huì)GPS進(jìn)行控制測量的基本方法并掌握GPS數(shù)據(jù)處理軟件的使用方法.二:實(shí)習(xí)地點(diǎn),長春工程學(xué)院三:實(shí)習(xí)內(nèi)容:測量學(xué)校道路網(wǎng)平面圖.五:實(shí)驗(yàn)原理.GPS定位的原理是GPS衛(wèi)星發(fā)射的測距信號和導(dǎo)航電文,導(dǎo)航電文中含有衛(wèi)星位置的信息,用戶用GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻接收三顆或三顆以上的GPS衛(wèi)星,測出測站點(diǎn)(GPS天線中心)到衛(wèi)星的距離并解算出該時(shí)刻衛(wèi)星的空間位置根據(jù)距離,并解算出衛(wèi)星的空間位置,根據(jù)距離交會(huì)法求測站點(diǎn)坐標(biāo).其基本思想為:在基準(zhǔn)站上安置一臺GPS接收機(jī),對所有可見衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶觀測站,用戶站在接收GPS衛(wèi)星信號的同時(shí),通過無線電接收機(jī)設(shè)備接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)計(jì)算測站點(diǎn)的三維坐標(biāo).六:實(shí)驗(yàn)過程:(一).參考站要求參考站的點(diǎn)位選擇必須嚴(yán)格。因?yàn)閰⒖颊窘邮諜C(jī)每次衛(wèi)星信號失鎖將會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有流動(dòng)站的正常工作。1.周圍應(yīng)視野開闊，截止高度角應(yīng)超過15度,周圍無信號反射物（大面積水域、大型建筑物等），以減少多路徑干擾。并要盡量避開交通要道、過往行人的干擾。2參考站應(yīng)盡量設(shè)置于相對制高點(diǎn)上，以方便播發(fā)差分改正信號。3參考站要遠(yuǎn)離微波塔、通信塔等大型電磁發(fā)射源200米外，要遠(yuǎn)離高壓輸電線路、通訊線路50米外。RTK作業(yè)期間，參考站不允許移動(dòng)或關(guān)機(jī)又重新啟動(dòng)，若重啟動(dòng)后必須重新校正。根據(jù)以上要求在校園里選擇合適的已知點(diǎn),將天線架設(shè)是該點(diǎn)做為基準(zhǔn)站,連上電纜,注意正負(fù)極要正確(紅正黑負(fù)),確認(rèn)無誤后,方可開機(jī).打開主機(jī)和電臺，主機(jī)開始自動(dòng)初始化和搜索衛(wèi)星，當(dāng)衛(wèi)星數(shù)和衛(wèi)星質(zhì)量達(dá)到要求后（大約分鐘），主機(jī)上的指示燈開始秒鐘快閃次，同時(shí)電臺上的指示燈開始每秒鐘閃次。這表明基準(zhǔn)站差分信號開始發(fā)射，整個(gè)基準(zhǔn)站部分開始正常工作。(二)移動(dòng)站要求將移動(dòng)站主機(jī)接在碳纖對中桿上，并將接收天線接在主機(jī)頂部，同時(shí)將手簿夾在對中桿的適合位置。打開主機(jī)，主機(jī)開始自動(dòng)初始化和搜索衛(wèi)星，當(dāng)達(dá)到一定的條件后，主機(jī)上的指示燈開始秒鐘閃次（必須在基準(zhǔn)站正常發(fā)射差分信號的前提下），表明已經(jīng)收到基準(zhǔn)站差分信號。打開手簿，啟動(dòng)工程之星軟件。工程之星快捷方式一般在手簿的桌面上，如手簿冷啟動(dòng)后則桌面上的快捷方式消失，這時(shí)必須在lashdisk中啟動(dòng)原文件（我的電腦lashdiskERTKPro2.0.exe）。啟動(dòng)軟件后，軟件一般會(huì)自動(dòng)通過藍(lán)牙和主機(jī)連通。如果沒連通則首先需要進(jìn)行設(shè)置藍(lán)牙（工具連接儀器選中“輸入端口：”點(diǎn)擊“連接”）。軟件在和主機(jī)連通后，軟件首先會(huì)讓移動(dòng)站主機(jī)自動(dòng)去匹配基準(zhǔn)站發(fā)射時(shí)使用的通道。如果自動(dòng)搜頻成功，則軟件主界面左上角會(huì)有信號在閃動(dòng)。如果自動(dòng)搜頻不成功，則需要進(jìn)行電臺設(shè)置（工具電臺設(shè)置在“切換通道號”后選擇與基準(zhǔn)站電臺相同的通道點(diǎn)擊“切換”）。在確保藍(lán)牙連通和收到差分信號后，開始新建工程（工程新建工程），依次按要求填寫或選取如下工程信息：工程名稱、橢球系名稱、投影參數(shù)設(shè)置、四參數(shù)設(shè)置（未啟用可以不填寫）、七參數(shù)設(shè)置（未啟用可以不填寫）和高程擬合參數(shù)設(shè)置（未啟用可以不填寫），最后確定，工程新建完畢。七進(jìn)行校正:利用控制點(diǎn)坐標(biāo)庫（設(shè)置控制點(diǎn)坐標(biāo)庫）求四參數(shù).?/P在控制點(diǎn)坐標(biāo)庫界面中點(diǎn)擊“增加”，根據(jù)提示依次增加控制點(diǎn)的已知坐標(biāo)和原始坐標(biāo)，一般至少個(gè)控制點(diǎn)，當(dāng)所有的控制點(diǎn)都輸入以后察看確定無誤后，單擊“保存”，選擇參數(shù)文件的保存路徑并輸入文件名，建議將參數(shù)文件保存在當(dāng)前工程下文件名result文件夾里面，保存的文件名稱以當(dāng)天的日期命名。完成之后單擊“確定”。然后單擊“保存成功”小界面右上角的“OK”，四參數(shù)已經(jīng)計(jì)算并保存完畢。方可進(jìn)行測量.八實(shí)習(xí)總結(jié):1實(shí)習(xí)中遇到的問題能分析,在測量過程中突然收不到衛(wèi)星信號,這種情況可能是流動(dòng)站或基準(zhǔn)站的電源沒電或接收機(jī)的連線出現(xiàn)問題.在測量過程中突然顯示單點(diǎn)定位可能是接收到的衛(wèi)星數(shù)量不夠而無法解算.在觀測過程中手薄上的解算值始終不能固定,可能是流動(dòng)站的選點(diǎn)有問題,周圍可能有高壓輸電線,高大建筑物或在面積水域.誤差分析及減小誤差的方法：1衛(wèi)星星歷誤差，衛(wèi)星星歷誤差實(shí)際上就是衛(wèi)星位置的確定誤差，其大小取決于衛(wèi)星跟蹤的數(shù)量及空間分布，觀測值數(shù)量及精度接收機(jī)鐘誤差，減弱方法是的把每一個(gè)觀測時(shí)刻接收機(jī)差當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立未知參數(shù)在數(shù)據(jù)處理中與觀測站的位置參數(shù)一并求解衛(wèi)星信號傳播誤差，包括電離層和對流層時(shí)廷誤差多路徑誤差，多路徑誤差是指衛(wèi)星信號通過不同的路徑傳輸?shù)浇邮諜C(jī)天線多路徑效應(yīng)不反與反射系數(shù)有關(guān)，也與反射物離測站的距離及衛(wèi)星的信號方向有關(guān)，由于無法建立準(zhǔn)確的誤差改正模型，只能恰當(dāng)?shù)倪x擇地點(diǎn)測量，避開信號反射物人差，儀器沒有完全對中，沒有絕對整平影響GPS基線解算結(jié)果因素的判別及應(yīng)對措施1影響GPS基線解算結(jié)果因素的判別對于影響GPS基線解算結(jié)果因素，有些是較容易判別的，如衛(wèi)星觀測時(shí)間太短、周跳太多、多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對流層或電離層折射影響過大等；但對于另外一些因素卻不好判斷了，如起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確。基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的判別對于由起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確所對基線解算質(zhì)量造成的影響，目前還沒有較容易的方法來加以判別，因此，在實(shí)際工作中，只有盡量提高起點(diǎn)坐標(biāo)的準(zhǔn)確度，以避免這種情況的發(fā)生。衛(wèi)星觀測時(shí)間短的判別關(guān)于衛(wèi)星觀測時(shí)間太短這類問題的判斷比較簡單，只要查看觀測數(shù)據(jù)的記錄文件中有關(guān)對與每個(gè)衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)的數(shù)量就可以了，有些數(shù)據(jù)處理軟件還輸出衛(wèi)星的可見性圖，這就更直觀了。周跳太多的判別對于衛(wèi)星觀測值中周跳太多的情況，可以從基線解算后所獲得的觀測值殘差上來分析。目前，大部分的基線處理軟件一般采用的雙差觀測值，當(dāng)在某測站對某顆衛(wèi)星的觀測值中含有未修復(fù)的周跳時(shí)，與此相關(guān)的所有雙差觀測值的殘差都會(huì)出現(xiàn)顯著的整數(shù)倍的增大。多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對流層或電離層折射影響過大的判別對于多路徑效應(yīng)、對流層或電離層折射影響的判別，我們也是通過觀測值殘差來進(jìn)行的。不過與整周跳變不同的是，當(dāng)路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對流層或電離層折射影響過大時(shí)，觀測值殘差不是象周跳未修復(fù)那樣出現(xiàn)整數(shù)倍的增大，而只是出現(xiàn)非整數(shù)倍的增大，一般不超過1周，但卻又明顯地大于正常觀測值的殘差。應(yīng)對措施基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的應(yīng)對方法要解決基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的問題，可以在進(jìn)行基線解算時(shí)，使用坐標(biāo)準(zhǔn)確度較高的點(diǎn)作為基線解算的起點(diǎn)，較為準(zhǔn)確的起點(diǎn)坐標(biāo)可以通過進(jìn)行較長時(shí)間的單點(diǎn)定位或通過與WGS-84坐標(biāo)較準(zhǔn)確的點(diǎn)聯(lián)測得到；也可以采用在進(jìn)行整網(wǎng)的基線解算時(shí)，所有基線起點(diǎn)的坐標(biāo)均由一個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)衍生而來，使得基線結(jié)果均具有某一系統(tǒng)偏差，然后，再在GPS網(wǎng)平差處理時(shí)，引入系統(tǒng)參數(shù)的方法加以解決。衛(wèi)星觀測時(shí)間短的應(yīng)對方法若某顆衛(wèi)星的觀測時(shí)間太短，則可以刪除該衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)，不讓它們參加基線解算，這樣可以保證基線解算結(jié)果的質(zhì)量。周跳太多的的應(yīng)對方法若多顆衛(wèi)星在相同的時(shí)間段內(nèi)經(jīng)常發(fā)生周跳時(shí)，則可采用刪除周跳嚴(yán)重的時(shí)間段的方法，來嘗試改善基線解算結(jié)果的質(zhì)量；若只是個(gè)別衛(wèi)星經(jīng)常發(fā)生周跳，則可采用刪除經(jīng)常發(fā)生周跳的衛(wèi)星的觀測值的方法，來嘗試改善基線解算結(jié)果的質(zhì)量。多路徑效應(yīng)嚴(yán)重由于多路徑效應(yīng)往往造成觀測值殘差較大，因此，可以通過縮小編輯因子的方法來剔除殘差較大的觀測值；另外，也可以采用刪除多路徑效應(yīng)嚴(yán)重的時(shí)間段或衛(wèi)星的方法。對流層或電離層折射影響過大的應(yīng)對方法對于對流層或電離層折射影響過大的問題可以采用下列方法：1.提高截止高度角，剔除易受對流層或電離層影響的低高度角觀測數(shù)據(jù)。但這種方法，具有一定的盲目性，因?yàn)?，高度角低的信號，不一定受對流層或電離層的影響就大。2.分別采用模型對對流層和電離層延遲進(jìn)行改正。3.如果觀測值是雙頻觀測值，則可以使用消除了電離層折射影響的觀測值來進(jìn)行基線解算。總的來說GPS控制網(wǎng)基線測量，基線長度較短的情況下(10km左右，最大不超過2030km)，GPS的軌道誤差(星歷誤差)，太陽光壓影響及美國SA技術(shù)基本對測量精度不發(fā)生影響(它只能影響單點(diǎn)定位和長基線測量結(jié)果)。在作業(yè)過程中，在GPS接收機(jī)滿足作業(yè)精度要求的情況下，測量的主要誤差源是多路徑誤差、周跳和點(diǎn)位的對中誤差。作業(yè)中應(yīng)盡量避免它們的發(fā)生并減少其誤差。九：