GPS測量原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書測繪工程上課講義

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。GPS測量原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書測繪工程-GPS測量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（供測繪工程專業(yè)使用）測繪與城市空間信息系實(shí)驗(yàn)一單頻GPS接收機(jī)的認(rèn)識及操作（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解單頻GPS信號接收機(jī)的基本構(gòu)造，認(rèn)識其主要部件的名稱和作用；（2）認(rèn)識各指示燈的作用；（3）能夠正常地進(jìn)行開關(guān)機(jī)和進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。（二）實(shí)驗(yàn)要求通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生要能夠認(rèn)識GPS信號接收機(jī)的各個組成部分的名稱和作用，掌握GPS接收機(jī)控制器上的各個菜單的功能及參數(shù)設(shè)置，熟練地對接收機(jī)進(jìn)行操作。實(shí)習(xí)時先由指導(dǎo)教師進(jìn)行操作演示，再由學(xué)生自己進(jìn)行操作練習(xí)。學(xué)生

2、在做完實(shí)驗(yàn)后應(yīng)編寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，寫出GPS信號接收機(jī)各個組成部分的名稱和簡要的操作過程。（三）實(shí)驗(yàn)設(shè)備與學(xué)時（1）設(shè)備：每組（4-5人）配備易測640單頻接收機(jī)1臺（附腳架），天線高量尺1把；（2）學(xué)時：課內(nèi)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時。（四）實(shí)驗(yàn)方法和步驟（1）在校園內(nèi)空曠地方安置GPS接收機(jī)，進(jìn)行對中、整平；（2）GPS接收機(jī)的具體操作如下：開機(jī)過程嚴(yán)格按照下面步驟進(jìn)行：確保E640處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。按下【I】(持續(xù)時間大于2秒)直到聽見“嘀”一聲，放開【I】。3個綠色指示燈同時點(diǎn)亮0.5秒，然后熄滅。依次點(diǎn)亮一個綠燈(其它指示燈熄滅)，次序?yàn)锽ATT綠燈，GPS綠燈，REC綠燈。所有指示燈熄滅。開機(jī)成功，各

3、指示燈切換到正常顯示狀態(tài)。注：上述過程缺一不可，否則都不是正常開機(jī)，需要返回維修，確定故障點(diǎn)。關(guān)機(jī)過程嚴(yán)格按照下面步驟進(jìn)行：確保E640處于開機(jī)狀態(tài)。按下【I】(持續(xù)時間大于3秒)直到聽見“嘀”三聲，放開【I】。3個紅色指示燈開始閃爍直到關(guān)機(jī)。關(guān)機(jī)成功，所有指示燈熄滅，“嘀”聲音停止。啟動數(shù)據(jù)記錄：確保E640處于開機(jī)狀態(tài)和非記錄數(shù)據(jù)狀態(tài)。確保E640接收到了3顆以上衛(wèi)星信息（即GPS綠燈連續(xù)閃3次以上）。按下【FN】超過3秒（每秒E640會“嘀”一聲），放開【FN】。E640再“嘀”一聲。REC綠燈快閃，開始記錄數(shù)據(jù)，E640進(jìn)入記錄數(shù)據(jù)狀態(tài)停止數(shù)據(jù)記錄：確保E640處于開機(jī)和記錄數(shù)據(jù)狀態(tài)。

4、按下【FN】超過3秒（每秒E640會“嘀”一聲），放開【FN】。E640再“嘀”一聲。REC綠燈滅，停止記錄數(shù)據(jù)，E640進(jìn)入非記錄數(shù)據(jù)狀態(tài)。3、天線高的量取及計(jì)算：h：實(shí)測的控制點(diǎn)到測高處的高度a：測高片上測高處至點(diǎn)中心的距離（a=0.095m）b：測高片上測高處至天線相位中心的距離（b=0.084m）H：控制點(diǎn)到天線相位中心的高度實(shí)驗(yàn)二RTK接收機(jī)認(rèn)識實(shí)習(xí)（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）認(rèn)識RTK接收機(jī)的組成，了解基準(zhǔn)站和流動站的結(jié)構(gòu)；（2）掌握基準(zhǔn)站的安置和流動站的組裝及啟動；（3）掌握測地通軟件的使用及對基準(zhǔn)站和流動站參數(shù)的設(shè)置；（4）了解在已知點(diǎn)上進(jìn)行點(diǎn)校正及進(jìn)行未知點(diǎn)位的測量。（二）實(shí)驗(yàn)要求要

5、求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)掌握RTKGPS測量的原理、方法及接收機(jī)的操作和設(shè)置。在實(shí)驗(yàn)課教師的指導(dǎo)下，學(xué)生首先學(xué)會RTKGPS接收機(jī)的參數(shù)設(shè)置和電臺設(shè)置，能動正確啟動基準(zhǔn)站和流動站，掌握點(diǎn)校正的方法。學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)后應(yīng)編寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對RTKGPS測量的原理、方法及接收機(jī)的操作和設(shè)置做一總結(jié)。（三）實(shí)驗(yàn)設(shè)備與學(xué)時（1）設(shè)備：全體學(xué)生共用1套基站（華測X90接收機(jī)、電臺），每組（4-5人）配備華測X90雙頻接收機(jī)1套（手簿）；（2）學(xué)時：課內(nèi)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時。（四）實(shí)驗(yàn)方法和步驟（1）架設(shè)基準(zhǔn)站；（2）新建任務(wù)配置坐標(biāo)系統(tǒng)保存任務(wù)；（3）設(shè)置基準(zhǔn)站（包括安裝、手簿設(shè)置）；（4）設(shè)置流動站（包括安裝、手簿設(shè)置）

6、；（5）點(diǎn)校正；（6）測量。注：每步的具體操作已在課堂上通過測地通模擬軟件和PPT課件進(jìn)行講授。實(shí)驗(yàn)三RTK接收機(jī)使用實(shí)習(xí)（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握RTKGPS接收機(jī)的操作和設(shè)置；（2）掌握在已知點(diǎn)上進(jìn)行點(diǎn)校正及進(jìn)行未知點(diǎn)位的測量方法；（3）掌握點(diǎn)位的放樣方法及直線放樣方法。（二）實(shí)驗(yàn)要求通過實(shí)際操作掌握RTKGPS接收機(jī)操作和設(shè)置，能夠掌握在已知點(diǎn)上進(jìn)行點(diǎn)校正、點(diǎn)位測量方法和簡單的放樣測量。學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)后應(yīng)編寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對RTKGPS接收機(jī)的操作和設(shè)置、點(diǎn)校正方法、點(diǎn)位測量方法、點(diǎn)位及直線放樣方法做一總結(jié)。（三）實(shí)驗(yàn)設(shè)備與學(xué)時（1）設(shè)備：全體學(xué)生共用1套單基站CORS（華測X60接收機(jī)

7、、電臺），每組（4-5人）配備華測X90雙頻接收機(jī)1套（手簿）；（2）學(xué)時：課內(nèi)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時。（四）實(shí)驗(yàn)方法和步驟（1）由實(shí)驗(yàn)室老師將單基站CORS開機(jī)，基準(zhǔn)站自動啟動；（2）設(shè)置流動站（包括安裝、手簿設(shè)置）；（3）點(diǎn)校正（在測區(qū)內(nèi)選擇3個能夠控制整個測區(qū)的已知點(diǎn)）；（4）點(diǎn)位測量、點(diǎn)位及直線放樣。注：每步的具體操作已在課堂上通過測地通模擬軟件和PPT課件進(jìn)行講授。實(shí)驗(yàn)四GPS相對定位實(shí)習(xí)（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握GPS靜態(tài)相對定位測量的模式、及方法及接收機(jī)的操作和設(shè)置；（2）練習(xí)同步進(jìn)行觀測的方法。（二）實(shí)驗(yàn)要求相對定位要求3臺以上接收機(jī)進(jìn)行同步觀測，每三個小組做為一個大組分組進(jìn)行GPS靜態(tài)相對

8、定位測量，在熟悉GPS接收機(jī)操作的基礎(chǔ)上，要求觀測兩個邊連式的同步觀測環(huán)，并練習(xí)填寫外業(yè)觀測記錄表。學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)后應(yīng)編寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對GPS相對定位測量的模式、同步觀測的方法做一總結(jié)。（三）實(shí)驗(yàn)設(shè)備與學(xué)時（1）設(shè)備：每小組（4-5人）配備易測單頻頻接收機(jī)1臺（附腳架）天線高量尺1把。（2）學(xué)時：課內(nèi)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時。（四）實(shí)驗(yàn)方法和步驟（1）在校園內(nèi)空曠的地方選擇4個點(diǎn)；首先選擇1、2、3點(diǎn)安置接收機(jī)，將儀器對中整平，量取并計(jì)算天線高，將接收機(jī)號、所架點(diǎn)號、天線高填入記錄手簿相應(yīng)位置；（2）按照正確的開機(jī)過程將接收機(jī)開機(jī)，開始跟蹤GPS衛(wèi)星，GPS信號指示等連續(xù)閃爍4次以上，說明搜星正常；（3

9、）待同步觀測的接收機(jī)均搜星正常后由大組組長統(tǒng)一指揮啟動數(shù)據(jù)記錄，同步觀測30分鐘；將記錄數(shù)據(jù)起止時間填入記錄手簿相應(yīng)位置；（4）數(shù)據(jù)記錄結(jié)束后將接收機(jī)按照正確的關(guān)機(jī)過程將3臺接收機(jī)關(guān)機(jī)，進(jìn)行搬站，將1號點(diǎn)上的接收機(jī)搬至4號點(diǎn)進(jìn)行第二個時段的觀測，觀測方法同第一時段。所觀測網(wǎng)形如下圖所示：實(shí)驗(yàn)五GPS平面控制實(shí)習(xí)（4學(xué)時）（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握GPS平面控制網(wǎng)的布設(shè)方法；（2）嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行GPS平面控制網(wǎng)的外業(yè)觀測。（二）實(shí)驗(yàn)要求在熟悉相對定位的基礎(chǔ)上，要求3臺接收機(jī)進(jìn)行同步觀測，每三個小組做為一個大組分組進(jìn)行GPS靜態(tài)平面控制測量，要求觀測一個大地四邊形，能按要求進(jìn)行作業(yè)調(diào)度，并規(guī)范填寫

10、外業(yè)觀測記錄表。學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)后應(yīng)編寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對GPS平面控制網(wǎng)的布設(shè)方法外業(yè)觀測的方過程做一總結(jié)。（三）實(shí)驗(yàn)設(shè)備與學(xué)時（1）設(shè)備：每小組（4-5人）配備易測單頻頻接收機(jī)1臺（附腳架）天線高量尺1把。（2）學(xué)時：課內(nèi)實(shí)驗(yàn)4學(xué)時。（四）實(shí)驗(yàn)方法和步驟（1）在校園內(nèi)空曠的地方選擇4個點(diǎn)；首先選擇1、2、3點(diǎn)安置接收機(jī)，將儀器對中整平，量取并計(jì)算天線高，將接收機(jī)號、所架點(diǎn)號、天線高填入記錄手簿相應(yīng)位置；（2）按照正確的開機(jī)過程將接收機(jī)開機(jī)，開始跟蹤GPS衛(wèi)星，GPS信號指示等連續(xù)閃爍4次以上，說明搜星正常；（3）待同步觀測的接收機(jī)均搜星正常后由大組組長統(tǒng)一指揮啟動數(shù)據(jù)記錄，同步觀測45分鐘（

11、按二級GPS控制網(wǎng)要求）；將記錄數(shù)據(jù)起止時間填入記錄手簿相應(yīng)位置；（4）數(shù)據(jù)記錄結(jié)束后將接收機(jī)按照正確的關(guān)機(jī)過程將3臺接收機(jī)關(guān)機(jī)，進(jìn)行搬站，搬站時間為1015分鐘，將1號點(diǎn)上的接收機(jī)搬至4號點(diǎn)進(jìn)行第二個時段的觀測，觀測方法同第一時段。所觀測網(wǎng)形如下圖所示：（5）第二時段結(jié)束后將3號點(diǎn)上接收機(jī)搬至一號點(diǎn)，進(jìn)行第三時段的觀測；第三時段結(jié)束后將二號點(diǎn)上接收機(jī)搬至3號點(diǎn)進(jìn)行第四個時段的觀測。所觀測同步圖形依次為：123、234、124、134，最終觀測網(wǎng)形如下圖所示：實(shí)驗(yàn)六GPS測量數(shù)據(jù)處理（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)掌握通過隨機(jī)軟件對接收機(jī)內(nèi)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置及進(jìn)行接收機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)下載；（2）掌握數(shù)據(jù)預(yù)處理及野外觀測成果的檢核的方法；（3）掌握利用隨機(jī)軟件進(jìn)行基線解算及網(wǎng)平差的流程及成果的檢核方法；（4）掌握天寶后處理軟件的使用。（二）實(shí)驗(yàn)要求要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)掌握GPS測量的原理、方法及GPS測量數(shù)據(jù)預(yù)處理的原理與方法，熟練地使用GPS接收機(jī)隨機(jī)軟件。并會將存儲在接收機(jī)中的測量數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)中，對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，解算出基線向量并進(jìn)行測量成果質(zhì)量分析。實(shí)驗(yàn)時先由指導(dǎo)教師進(jìn)行操作演示，再由學(xué)生通過自己觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際操作練習(xí)，并對數(shù)據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量分析和精度檢驗(yàn)，另外要求掌握天寶后處理軟件的使用。學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)后應(yīng)編寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)報(bào)告，對GPS接收