GPS卫星定位实践报告.docx
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GPS卫星定位实践报告
GPS卫星定位实践报告
太原理工大学阳泉学院
专业（本/专）：
测绘工程（本）
年级班级：
姓名：
学号：
指导教师：
实习单位：
二零一一年七月二十二日
GPS卫星定位实践报告
前言：
GPS在工程应用中极为普及,比如矿山测量,交通土建选线,城市建设等等.作为提供控制用，作为导线和三角网的基线,.我们可以看到用GPS建立控制网的主要特点：
控制点间无需通视.在0~15km内误差在1cm之内；定位精度高.静态的误差在1~2个毫米；观测速度快.一般定时开机,45分钟一个点；自动化程度高；可全天候作业。
总的来说现在的GPS可以用在,土建,交通,地籍测绘,海洋测绘,国土资源,城市规划,空间测量,急救等等领域,是一种多元化学科.以后的发展会更加的广阔.
《卫星定位原理及应用》是测量工程专业的主要专业课之一。
通过这门课的学习，要使学生了解GPS全球定位系统的构成，掌握GPS控制网的布设，观测方法。
使学生在毕业后。
通过生产实践，能独立担任设计和组织GPS控制网的测量工作。
通过本课程的各教学环节，培养学生的分析问题和解决问题的能力。
为专业的拓宽打下良好的基础。
一、实习目的
1.理解和消化《GPS测量原理与应用》课堂教学的内容，巩固和加深课堂所学的理论知识；
2.熟练掌握GPS仪器设备的使用方法，学会使用GPS仪器进行控制测量的基本方法，培养学生的实际动手能力；
3.熟练掌握GPS静态定位的外业观测、基线解算、GPS网平差的技术方法，培养学生GPS数据处理能力；
4.熟悉RTK的系统组成。
5.熟悉组成RTK各部件的名称、功能和作用。
6.掌握各部件的连接方法。
7．理解基准站与流动站之间的信号传输。
8.初步掌握南方GPS电子手簿的操作方法。
9.培养学生GPS控制测量的组织能力、独立分析问题和解决问题的能力；
10.培养学生的团队协作、吃苦耐劳的精神，养成严格按照测量规范进行测量作业的工作作风。
二、实习时间
7月11日---------7月22日
三、实习地点
四、实习单位或部门
五、实习内容
（一）、实验仪器
GPS接收机一套，内含接收机一台、电池一块、三角架一个、基座一个。
南方灵锐S82GPS接收机3台（含基准站和流动站），RTK数据链无线电发射机一套（GDL25），流动站柱状锂电池一个，基准站12V/36Ah以上的蓄电池一个JETT.CE电子手簿一个
（二）、GPS网的布设
1、根据用户的需求，静态网的布设有三种方式：
点连式：
图形结构的强度较弱，但工作效率较强。
边连式：
图形结构的强度较强，但工作效率较弱。
边点混合式：
综合了边点的优缺点。
2、选点布网
我们在陈胜华老师的带领和指导下，分别在学校西操场，东操场和教学楼附近的空旷地方选了6个GPS控制点，这6个点作为测区和实践基地。
（三）外业观测操作步骤
1、将接收机在地面的标志点上对中，整平。
2、量取天线高，三个方向取平均值。
3、接收时间的规定:
两个时段时长为45---60分钟。
以五台机中最晚观测记录时间为准，第一时段管测完后，按作业计划降低天线高，整平。
进行第二个时段观测。
4、开机搜索天空GPS卫星信号，直到GPS接收机接收到四颗以上的卫星，而且PDOP值小于3。
5、进行数据采集前的GPS接收机参数设置（如：
采样间隔5秒钟，高度截止角10°），每个小组的GPS接收机参数设置要一致。
6、数据采集条件满足后每个小组约定同步采集起、止时间，数据采集开始
7、做好观测期间的GPS数据记录工作
8、采集时间到，数据采集工作结束，收拾仪器进行下一个测量点的数据采集工作。
9、重复上述步骤，直至外业观测结束。
（四）数据处理
1、检查复核
①应全面检查导线测量外业记录、数据是否齐全，有无记错、算错，成果是否符合精度要求，起算数据是否正确。
②绘制导线略图，把起算数据、观测数据标注在图上相应的位置。
应对标注的数据进行复核。
2、数据处理过程
利用数据线将接收机内的数据信息传入计算机内，采用后处理软件对数据信息进行处理得出各点的坐标。
（见表数据）
点名
坐标X
坐标Y
高程h
代码
坎东
89000.0000
98000.0000
800.0000
0005
九号楼前
89101.7522
98090.4752
799.2304
0001
西操场
88718.8253
97813.0185
776.9760
0002
十号楼
89079.0053
98232.1596
793.7562
0003
篮球场
88877.5230
98074.6563
791.1421
0004
坎西
89006.9678
97894.8125
800.1514
0006
快速静态数据表
ID
坐标X
坐标Y
高程
点名
0007
87549.6920
89787.1400
805.0960
0007
2222
87568.0000
89658.0000
800.0000
2222
0000
87546.4599
89765.2484
800.4957
0000
0004
87585.8808
89714.0258
800.4957
0004
1111
87573.4525
89690.8449
800.3307
1111
2221
87621.9754
89705.7639
800.8721
2221
SB66
8750.7862
89747.9958
798.9654
SB66
RTK的实验原理
两台接收机（一台基准站，一台流动站）都在观测卫星数据，同时基准站通过发射电台把所接收到的载波相位信号发射出去；那么流动站在接收外星信号的同时也通过其接收电台接收基准站的电台信号；在这两信号的基础上，流动站上的固化软件就可实现差分计算，从而精确的定出基准站和流动站的空间相对位置关系
RTK实验步骤
1、基准站、流动站的组成按图将电源、基准站电台、电台天线、基准站接收机、流动站、电子手簿完成连接。
基准站架设在已知控制点或未知点位上方。
基准站安装：
在基准站架设点安置脚架，安装上基座对点器，再将基准站主机装上连接器置于基座之上，对中整平。
安置发射天线和电台，建议使用对中杆支架，将连接好的天线尽量升高，再在合适的地方安放发射电台，用多用途电缆和扩展电源电缆连接主机，电台和蓄电池。
检查连接无误后，打开电池开关，再开电台和主机开关，并进行相关设置。
移动站安装：
连接碳纤对中杆，移动站主机和接收天线，完毕后主机开机。
安装手簿托架，固定数据采集手簿，打开手簿进行蓝牙连接，连接完毕后即可进行仪器设置操作。
说明：
使用南方的蓝牙手簿，可以在10米范围之内连接和控制主机，进
行测量或者放样，这种模式多用在陆地上的作业
2、电子手簿的初步操作
l 新建工程
（1）操作：
工程→新建工程如
（2）单击新建工程，出现新建作业的界面，（3）使用向导方式新建工程：
首先在作业名称里面输入所要建立工程的名称，新建的工程将保存在默认的作业路径“\系统存储器（或SystemCF）\Jobs\”里面，选择新建作业的方式“向导”，然后单击“OK”，进入参数设置向导。
椭球设置。
单击“椭球系名称”后面下拉的按钮，选择工程所用的椭球系然后单击“下一步”进入下一个界面；“取消”，取消工程的建立。
投影参数设置。
在“中央子午线”后面输入当地的中央子午线，然后再输入其它参数。
在这里输入完之后，如果没有四参数、七参数和高程拟合参数，可以单击“确定”，则工程已经建立完毕。
如果需要继续，请单击“下一步”，
四参数设置。
如果需要使用四参数，先勾选“启用四参数”，然后输入已有的四参数，然后单击“下一步”继续。
输入完之后如果单击“确定”，建立工程完毕。
七参数设置。
如果需要使用七参数，先勾选“使用”，然后输入已有的七参数，然后单击“下一步”继续。
输入完之后如果单击“确定”，则表明工程已经建立完毕。
如果不需要使用七参数，直接单击“下一步”，高程拟合参数。
如果需要使用高程拟合参数，先勾选“启用高程拟合参数”，然后输入已有的高程拟合参数，单击“确定”，工程建立完毕。
如不需要则直接单击“确定”，工程建立完毕，可以开始使用。
2 打开工程
操作：
工程→打开工程
打开一个已经存在的工程，例如要打开工程0901，打开Jobs→0901→0901.ini，0901.ini是一个系统参数设置文件，打工程时选择工程名.ini即可。
新建文件
操作：
工程→新建文件，例如在工程0901下再新建一个文件09012。
六、实习心得体会
（一）、这次GPS卫星定位实践的收获体会：
回顾这次的GPS测量实习，我觉得要感谢老师的辛勤指导和同学的无私帮助，在实习中，有苦也有乐，有汗水，也有收货，有困难也有帮助。
并且让我们在此次的实习过程中对熟练GPS接收机的使用方法、熟悉GPS网的布设方案、熟悉GPS静态定位外业观测过程掌握GPS接收机野外静态数据采集的测量方法，理解GPS控制网的同步环、异步环的构网思想。
让我们学到了很多书本上学不到的东西，也遇到了书本上不曾考虑到的问题。
虽然此次的实习只有短短的几周，但是在这其中学到东西的确是很多。
首先、让我在此次的实习中对灵锐S82GPS的动态、静态及内业的操作过程中有那些需要注意的事项有了更加全面的了解和掌握。
对了解灵锐S82GPS的动态、静态及内业的构造、熟悉GPS动态静态的各部件的名称、功能和作用、掌握各部件的连接方法、初步掌握GPS动态静态的使用方法等有了更多的掌握了，并且在短短的几节课的实习中让我自己接触了很多新的知识和新的仪器的操作方法和测量学在我国基础建设中的作用，同时认识到在测绘事业中要拥有过硬的测量知识的重要性。
其次在此次的实习的过程中对GPS的动态的观测也有了很多的了解和掌握，而且在此次的实习的过程中熟悉RTK的系统组成，熟悉组成RTK各部件的名称、功能和作用，掌握各部件的连接方法，理解基准站与流动站之间的信号传输，初步掌握南方GPS电子手簿的操作方法。
并且在此次的内业的操作中对GPS数据处理软件的平差过程熟悉GPSPr0Ver4.0的集成开发环境，了解有关菜单栏和工具栏的作用。
熟悉数据基线解算、网平差和坐标转换等各个处理阶段的操作步骤。
理解处理后的成果的内容及应用。
在此次实习的过程中更多认识到在测量实际操作过程中的相互协作、相互帮助的重要性。
我们有5台仪器，用GPS采集数据时5台仪器同时采集数据，这样就需要我们5个小组的人员配合默契，一个组出现问题采集都不能进行，这让我充分体会到了集体是需要配合默契的，同时也让我感觉的科技的发展对我们的好处，小到我们这个集体大到我们这个社会，科技发达了，既可以提高我们的工作效率又能节省劳动力。
我们把需要的数据输入进去，就可以让GPS自己工作了，偶尔赶上测站旁边有阴凉的地方，也可以做点其他的事情，但是科技并不代表劳动力，在人多的时候，我们还得到仪器旁边挡着，以防止GPS受到不必要的损害
在这次实习中，我深刻体会了现代的测绘在空间卫星技术下的发展和GPS在各方面的领域的广泛运用。
也深刻的理解了现代社会对内业处理工作者的高知识水平的要求。
在内业处理过程中，经过自动化的基线解算和平差，通过删减卫星调整基线来提高精度让我懂得了如何去“精益求精”。
在现代社会科技发展过程中，空间卫星技术和其他的测绘技术将更加长远发展，那么就对我们现在还未走入社会的测绘人要求更多而且要求更高，数学计算和协调能力是测绘的显性要求。
值得一提的是，在静态测量实习过程中由于其中一台GPS接收机因为电源耗尽无法正常开机而使我们第二天的数据采集不能按照计划的调度方案执行。
因而需要临时调整调度方案，这对我们而言是个非常好的锻炼机会。
一开始各组长和队长都有点慌，因为这样会导致我们原先的计划全被打乱，而且要重新安排调度计划。
一方面我们需要按照国家C级网的要求进行观测（每个点得观测至少2个时段，每个时段至少观测60分钟），但另一方面由于接收机数量上会减少一台，加上电池的工作时间有限，以及老师要求我们每个时段得观测一个半小时左右。
这样便出现了一个问题，对于剩下的任务我们如果依然按照规陈老师的硬性要求去做一天绝对完成不了任务。
最后请教老师，发现老师很快的对剩下的任务进行了规划，也就是说，只要观测网能够反应大致的区域，可以让部分点只观测一个时段，这样就能在一天内顺利的完成任务。
从最后内业处理的结果来看，老师的布局还是比较不错的。
我想可能是我们所观测的基线不长（平均就几百米的样子），因而基线处理的结果基本上是固定解。
这次突发事件对于我们队来说是弥足珍贵的，这样的一次外业数据采集不仅锻炼了我们的团队精神，而且从这样一个比较小的突发事件中也让我们学到了很多的东西。
总的来说此次的实习让我对GPS的原理有更深入的了解，还对GPS外业数据采集和内页处理有一定的理解。
学会了测量等课堂上无法做到的东西，积累了一些处理实际问题的经验，很大程度上提高了动手和动脑的能力，更是对理论性知识的综合性巩固。
也更加了解实习的过程，培养了同学间的交流合作能力。
一次实践实习要完整的做完，单单靠一个人的力量和构思是远远不够的，更不会对自身有什么提高，只有小组的合作和团队精神才能让实习快速而高效的完成。
（二）、在布设GPS静态网的时候，应该注意以下几点：
1、点的四周要开阔，没有遮盖物，没有大片水域，没有强的发射台，以减少多路径效应的影响。
2、点的选择要尽方便交通，地面基础稳定，易于点的保存。
3、网的三角网内角尽可能满足大于45°而小于90°，长边和短边最好不要相邻。
4、操作者身体各部位不得接触脚架。
5、在接收机接收数据的过程中，不的在接收机打手机。
6、静态观测的最短观测与时间卫星和基线的长度有关。
7静态观测的最短观测时间
最短的观测时间与天空的卫星和基线的长度有关，基线条度越长，观测时间越长，卫星颗数越少，观测时间越长，观测的最短时间
（四）、实习期间的注意事项：
1．实习期间应严格遵守学校有关的实习规定，遵守实习纪律，未经指导老师同意，不得缺勤，不得私自外出。
2．实习中，各小组长应切实负责，合理安排小组工作。
实习的各项工作每人都应有机会参与，得到锻炼。
3．由于GPS仪器较少，实习中，小组内、小组之间、班级之间应团结协作，提高工作效率，保证一周实习的顺利完成。
4.实习中要特别注意仪器设备的安全，各小组要指定专人负责保管。
每次出工和收工应清点仪器和工具，发现问题应及时向指导老师请教
附：
指导教师评语
实习报告成绩：
指导教师（签字）：
年月日
太原理工大学阳泉学院
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