完整版GPS实习报告.docx
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完整版GPS实习报告
《卫星导航定位基础》课程实验指导书
专业测绘工程
姓名赵若雨
班级测绘1402班
学号20141671
指导教师魏恋欢、修春华
学期2015-2016学年第二学期
东北大学•资源与土木工程学院
GPS实验课注意事项2
实验一：
GPS接收机认识3
实验二：
GPS静态相对定位测量4
实验三：
GPS基线向量解算5
实验四：
GPS基线向量网平差6
实验五：
GPSRTK测量7
GPS实验课注意事项
1、实验前必须仔细阅读有关教材及实验指导书，了解实验内容、要求及步骤。
2、实验记录应用正楷填写，不可潦草。
按规定完成实验指导书中的内容并上交。
3、实验过程中各项记录须于测量进行时立即记下，不可另以纸条记录，事后誉写。
4、记录数字若有错误，不得涂改，也不可用像皮擦拭，而应在错误数字上划一斜杠，将改正之数记于其旁。
5、简单计算及必要的检验，应在测量进行时算出。
6、实验结束时，应把实验结果交给指导教师审阅，符合要求并经允许，方可收拾仪器结束实验，并按实验开始时领取仪器的位置，归还仪器与工具。
7、实验过程中应遵守学校和实验纪律及有关规定，确保仪器和人身安全，凡违反实验纪律和规定，无故缺勤实验、未交实验成果和实验报告或伪造实验数据者，均按不及格处理。
8、切实爱护实验仪器与用品，凡损坏仪器与用品的应按仪器室规定赔偿，并应给予通报批评。
实验一GPS接收机认识
基本要求：
熟悉GPS定位的几种方法，了解GPS接收机的种类、型号和精度指标。
了解不同类型GPS接收机的特点和功能，重点理解静态相对定位接收机的特点和功能。
仪器用具：
Trimble5700测量型接收机、苏一光A20测量型接收机
实验内容：
1、Trimble5700与苏一光A20接收机的组成、性能及特点。
2、测量前的准备工作。
3、仪器的安置与观测。
4、其他仪器性能和特征的了解。
实验记录：
时间：
2016年7月2日地点：
东北大学校园
接收机的组成、性能及特点
接收机组成：
接收机主机、天线、电源二部分组成；接收机主机由变频器、信号通道、微处理器、存储器及显示器组成；天线由接收机天线和前置放大器组成；接收机电源分为内置电源和外接电源；
接收机性能：
（1）接收机部分：
通道：
220通道，双星系统；包括：
GPS、GLONASS、
SBAS-WAAS/EGNOS/MSAS/GLOVE-A/B；信号跟踪：
L1、C/A码、P码、L1/L2全波长（升级后可跟踪L5）
（2）接收机精度：
静态后处理精度：
平面：
土
2.5mm+1xi0A（-6）-D；高程：
土5.0mm+1xi0A（-6）-D；RTK定位精度：
平面：
土1cm+1X10A（-6）•D;高程：
±2cm+1X10A（-6）•D；码差分定位精度：
0.45m;单机定位精度：
1.5m；
（3）:
电源：
内置锂电池，5800mAh，标配二块，工
作时间20小时以上；外接电源：
2个外接电源口，可接入6-18V直流电源；
（4）电台传输：
基站UHF:
原装进口电台，支持中继
站作业模式；外挂电台：
2/35W可选，作业距离可达
35km,亦可作中继站使用，作业距离可达55km；③GPRS:
内置，TCP/IP与固定IP工作方式；
（5）其它：
4行16列感光自控OLED高亮度显示屏；多种语音提示；128M内存容量，支持SD卡（最多4G）;蓝牙接口，SD卡槽，SIM卡槽（1个），可支持USB和以太网；防尘、防水；工作温度：
-40~+80C;存储温度：
-55~+85°C
接收机特点：
（1）可实时把数据传送到电脑上，实现数据的无限扩展；兼容性强；
（2）可与各种型号的接收机联合作业；（3）支持多种方式的作业模式；（4）分体化设计，坚固耐用、性能稳定、功能强大、操作简单；（5）具有64M超大内存（可扩展内存）；（6）用microSD插卡式存储卡，可任意换卡扩充存储空间，可以把航迹自动保存到存储卡中，所能保存航迹数量只取决丁存储卡的容量
测量前的准备工作
明确任务；②测区勘察及收集资料：
了解交通情况；水系分布情况；植被情况；控制点分布情况；居民点分布情况；当地风俗民情；收集：
各类图件，各类控制点成果以及各种参数；测区有关的地质、气象、交通；城市及乡村行政区划表；③技术设计；④器材准备及人员组织；⑤选点及埋标；⑥拟定外业观测计划；⑦设计GPS网与地面网联测方案；⑧GPS接收机选型及检验；⑨技术设计书编写
仪器的安置与观测
安置：
①在正确点位架设三脚架，圆水准器泡必须整平；
②天线定向标志性指向正北；③将天线进行二方向固定；
④架设天线不宜过低，并量取天线咼；⑤复查点名并记录，将天线与仪器连接
观测：
在离开电线适当位置的地面上安置接收机，接通接收机与电源、天线、控制器的连接电缆，经过预热和静置，即可启动接收机测量。
评阅：
实验二GPS静态相对定位测量
（测量外业与数据传输）
基本要求：
了解GPS静态相对定位原理，掌握GPS接收机野外操作方法。
理解不同类型GPS接收机的特点和功能。
仪器用具：
Trimble5700测量型接收机、苏一光A20测量型接收机、记录簿、数据传输电缆或
、七［—护
读卡器。
实验内容：
1仪器的安置。
2、天线高的量取。
3、外业记录（表格、基线长）。
4、数据传输与保存。
实验记录:
时间：
2016年7月2日地点：
东北大学校园
观测方案
四个网点，三台接收机,
每个网点设站一次，构成异步观测环
点号
天线高
点号及天线高
1
1.49199998378754b
2
1.55200004577637m
3
1.40299999713898b
4
1.53299999237061m
数据传输与保存
将保存在SD卡中的数据导入到电脑屮并叩名保存
基线长度
精度
基线长度及精度
41211—6247.1776
140.7050m
0.0027
41212—6247.1776
249.8466m
0.0022
41211—6249.1775
144.7923m
0.0027
41212—6249.1775347.3249m0.0022
6247—6249.1775150.0289m0.0010
解算截图
一、平差参数：
§2.1平差参数
参考因子：
1.29
工平方檢验科“通过自由度：
6
1、平差基线边
f2.2平差基线边
序号
歸名
DKGi）
DYtn）
DZtn）
距离
中误差（>）
改正加（ji）
谀正如（Ji）
改芷奴M
谀正敕（B）
拒旳误差
1
41211-^6247.1776
58.2395
-73,398T
104.9424
140.7051
0.QQ27
-0,0011
0.0QLB
0,0017
-0.0001
151955
2
41212^6247,1776
-96.esse
136.2414
-186.4997
249.8463
0.0022
U.00C4
-U.00Q]
0,0016
-（LDGH
I113116
3
41211^624S.1775
78,3030'
-109.0326
54,1700
144.7922
0.0027
0.0010
-0.0017
-0.0017
0.0001
1.53695
4
41212^6249.1775
-233.2394
99.5576
-237.2721
347.3236
0.0023
-0.QC04
n.Q0D1
-0.0015
G0D13
115776Q
£
6247->6249.1775
-136.5925
-35.6840
-50.7724
150.0290
0.0010
x>
-0.0002
0.0004
0.Q006
-C.000II
1146069
三、T检验
§2.3T检骗列表
T-X
T-Y
T-Z
"处1-T阀症”T曲
42746
0.2BG?
0.3238
4l.2i2->-6247.1776
（L0916
CL02B5
0.4330
J!
211-*fi24^.3775
j£26E1
0.2SL3
0,3211
JI212-*S245.]776
0.0895
0.0273
0.4200
6247—6249.1775
0.1446
0.2323
0.3191
四、自由网平差坐标
§2.4fl由网平差址标
厚号
点名
虽寰em引
高程
点位中误差
中唉差
中罠差（*）
1
41211
41:
45:
46.43280）1
123:
24:
49.I3637E
66.1324
0.0021
0.0012
d.onoe
0.00E5
2
4：
1212
4T45:
59.OaiODN
123;24;4B.50967E
&6.6539
0.001?
0.0009
0,0008
0.00i3
3
6247
41:
45:
60.98662N
123:
24:
48.77982E
66.38B4
0.0010
0.0005
0.0004
0.0007
4
6249
4145:
43.7771SN
123;2r54.56642E
甌硕
0.0010
0.0005
0,0004
0.0007
评阅:
实验三
GPS基线向量解算
基本要求：
了解GPS基线向量解算方法，掌握一种GPS基线向量解算软件的使用方法。
掌握
GPS基线向量解算的条件、方案调整、解算精度。
仪器用具：
LGO软件一套、电脑一台。
实验内容：
1、GPS基线向量解算软件的使用
2解算外业测量数据。
3、分析观测数据质量。
实验记录:
时间：
2016年7月1日地点：
大成教学楼
基线解算步骤
①打开后处理软件；②新建项目；③选择需要导入的数据格式，导入观测数据；④进行基线处理：
点击静态基线-＞处理全部基线，采取默认的基线处理设置，处理全部基线
如何处理外业测量数据
①数据采集；②数据传输：
将接收机与计算机连接并传输数据；③数据预处理：
包括平滑滤波，剔除粗差，统一数据格式并加工成标准格式；修复整周跳变，进行模型改正；④基线向量解算；⑤网平差
①观测值残差残差分析：
当偶然误差达到1cm时，
观测数据质量如何分析
应认为观测值质量存在严重问题，单位权中误差一般在0.05以下，否则表明观测值存在问题；②基线长度的精度分析：
多数接收机的基线长度标称精度为土5.0~10mm+1~210A（-6）•D;③双差固定解与双差实数解，两者之间的基线差通常要小于5cm，当坐
标差达分米级时，处理结果可能有误；基线长度较长时，通常以双差实数解为佳。
评阅：
实验四
GPS基线向量网平差
基本要求：
了解GPS基线向量网平差和坐标转换模型，掌握GPS控制网平差的方法和步骤。
结合理论，使用GPS平差软件。
仪器用具：
LGO软件一套、电脑一台。
实验内容：
1、了解GPS基线向量网平差和坐标转换模型。
2、掌握LGO软件解算外业测量数据。
3、分析观测数据质量
实验记录：
时间：
2016年7月8日地点：
大成教学楼
基线向量网平差步骤
①在管理区中切换到“站点”，在树形视图右边双击“观测站点”中的已知点，再在属性区中选择修改，进入测站坐标设置，如果是二维平差，则固定方式米用xy或xyh方式输入，如果是三维平差，则采用EL或BLH方式输入；②选择网平差网平差设置二维平差，若需要进行高程拟合，则需选择“水准高程拟合”；③选择网平差-执行网平差；④选择处理报告-网平差，平差结果的全部内容输出一个HTML报告。
成果分析及处理方法
①检查坐标系设置是否正确；②检查已知点是否正确且在一个系统内；③检查基线向量网是否正确，对于不合格的静态基线，可以禁止参与网平差，如果该基线不能删除或非常重要，则应重新解算，必要时还应进行重新外业观测；④检查观测文件中的观测站点、天线高是否正确，出现这种情况的时候，往往网平差的结果特别差；⑤是否通过网平差的检验，关键看参与网平差的数据质量的优劣，因此，对数据进行重新编辑和处理，甚至删除或重测部分数据，通常是必要的；⑥选取适当的协方差比例系数，以及适当的网平差方差因子；⑦数理统计检验仅仅是网平差结果检验的一部分，评价一个网平差结果的好坏往往要与生产、实践的过程紧密联系在一起。
评阅:
实验五
GPSRTK测量
基本要求：
了解GPSRTK技术，掌握GPS动态定位方法、标准和要求。
掌握GPSRTK技术外业与内业。
仪器用具：
Trimble5700RTK仪器、苏一光A20RTK仪器。
实验内容：
1、了解GPSRTK技术。
2、掌握GPS动态定位方法。
3、GPSRTK技术外业。
实验记录：
时间：
2016年7月14日地点：
东北大学校园采矿馆前小草坪
RTK的组成
①基准站：
基准站GPS接收机及接收天线、无线电数据链电台及发射天线、直流电源；②流动站：
流动站GPS接收
机及接收天线、无线电数据链接收机及天线、TSCI控制器及软件。
RTK的作业方式
①快速静态测量：
接收机在每一用户站上静止地测量；②准动态测量：
接收机在观测开始前，首先在某一点上静止地观测，初始化后，流动的接收机在每一站上，只需静止地观测数历兀；③动态测量：
首先在某一起始点上静止观测数分钟，之后，接收机按预定的采样时间间隔进行自动观测。
RTK的应用领域
1常规控制测量如三角测量、导线测量；
2地籍和房产测量；
3土地利用动态监测。
评阅:
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