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实验二 GPS 实时动态测量. 山东理工大学建筑工程学院测绘系 韩保民. 一、实验目的与要求 二、实验内容 三、实验步骤 四、仪器及工具 五、注意事项 六、学时分配 七、上交资料. 一、实验目的与要求 熟练掌握 RTK 的原理、方法、构成、连接、作业模式及手簿的操作。 二、实验内容 1 . RTK 的构成及连接; 2 .基准站及流动站的设置; 3. 坐标转换; 4. 碎部测量。. 三、实验步骤 3 . 1 新建一个作业
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实验二 GPS实时动态测量 山东理工大学建筑工程学院测绘系 韩保民
一、实验目的与要求 二、实验内容 三、实验步骤 四、仪器及工具 五、注意事项 六、学时分配 七、上交资料
一、实验目的与要求 • 熟练掌握RTK的原理、方法、构成、连接、作业模式及手簿的操作。 • 二、实验内容 • 1.RTK的构成及连接; • 2.基准站及流动站的设置; • 3. 坐标转换; • 4. 碎部测量。
三、实验步骤 3.1 新建一个作业 选择TopSURV 连接的仪器类型: GPS+ 。进入此界面,点击新建,进入新建作业界面 也可以选中作业,然后点打开,直接进入已建好的作业。 。作业文件包含与该工作有关的所有数据:参数设置、测量设置。测量设置是一个参数集,包括:仪器参数、电台设置。
新建作业-2 在名称栏里面,建立一个自己最容易辨认的名称,所有的测量结果保存在该名称下 然后点继续
新建作业-3 进入该界面,确认 GPS+设置里的名称是 My RTK,点完成。大约30秒后进入主操作界面。
3.2新建一个GPS+的设置 用户可以选择一个预先定义的测量设置或新建一个测量设置。按[…]可以增加、编辑或删除一个测量设置: 1、要新建一个测量设置,按[增加] ,显示设置:测量界面:输入名称、选择测量类型:RTK(另有后处理静态测量、后处理动态测量)。 2、按[继续]进入设置:基准站接收机界面:选择RTK格式:CMR+(CMR、RTCM2.1、RTCM2.2、RTCM2.3格式),输入高度角。 3、按[继续]进入设置:基准站电台界面:选择所用的电台及其参数:接口、奇偶位、数据位、波特率、停止位。对PCC公司的电台还需设置频道和灵敏度(按[设置电台])。按[缺省]设置为缺省值。对于内置电台,设置频率模式、电台功率、天线(内置或外置)。
4、按[继续]进入设置:基准站天线界面:选择天线型号、天线高测量类型(垂高、斜高),输入天线高。 5、按[继续]进入设置:流动站接收机界面:选择RTK格式:CMR+(CMR、RTCM2.1、RTCM2.2、RTCM2.3格式),输入高度角。流动站的RTK格式必须和基准站相同。 6、按[继续]进入设置:流动站电台界面:流动站电台的设置必须和基准站电台的设置相同。 7、按[继续]进入设置:流动站天线界面: 8、按[继续]进入设置:测量参数界面:选择数据记录的类型:固定解;固定解,浮点解;固定解,浮点解,码差分解;全部。选择点测量自动采用的观测次数或所需达到的精度。选择线测量的方法并输入间距值。 9、按[继续]进入设置:放样参数界面:输入放样的水平距离限差,选择放样的参考方向、放样点存储时的后缀、注释、以及放样过滤器的设置。
10、按[继续]进入设置:高级界面:选择用或不用多路径抑制、共同跟踪;选择使用的卫星系统(GPS、GPS+GLONASS)及RTK位置(匹配的历元、外推)。 11、按[完成],保存设置的参数:则在GPS+ 设置的名称中显示新建测量设置名称。 12、按[继续]进入坐标系统界面:选择投影、基准、大地水准面模型等参数。 13、按[继续]进入单位界面:选择距离单位和角度单位。 14、按[继续]进入显示界面:选择坐标类型、坐标顺序、方位角起始、方位角类型。 15、按[继续]进入报警界面:设置好需要报警的信息,按[完成]即可保存新建的作业。至此,新建一个作业的操作全部完成。
3.3 测量 准备:RTK测量时,需要至少两台接收机,一台为基准站,与其相连的天线在已知点上对中整平;一台为流动站,与其相连的天线在待测点上对中整平。 如果是在地方坐标系统下测量,则还需计算坐标转换参数。 有两种测量模式:点测量、线测量。点测量是指逐个点地进行测量;线测量是指按一定的时间或一定的距离进行自动测量,通常用于动态测量。
3.4设置基准站-1 点击测量,进入设置基准站界面 轻轻点击设置基准站,直接进入设置基准站的操作界面
3.4设置基准站-2 在这里输入一个点名,如果有该点的84坐标,直接输入,如果没有,点击自动定位,观测1~2分钟,结束观测,输入天线高,点击设置基准站,基准站设置成功。
3.5、设置流动站 基准站设置完成后,将手薄拔下,然后和流动站的A口相连,流动站就开始工作了。 因为GPS所测的都是WGS-84坐标,而我们需要的是我们工程所在的地方坐标。 所以,我们必须先做坐标转换:只需输入3个地方坐标点和对应的WGS-84坐标(84坐标接收机可以直接测得)即可。 注意流动站的电台频道应和电台的一致。
3.6、坐标转换-1 坐标转换至少需要三个已知点坐标,将已知点输完后,就进行坐标转换,如左图:点坐标转换
坐标转换-2 1)地方点:输入我们的地方点的名称,如C13。 2)WGS84点:输入C13-84表示是该点的84坐标,然后把流动站放在该点上(注意:图中划圈的地方一定要是Fixed),点开始观测,然后点“确定” 重复此步,用3个点做坐标转换。
3.7点测量 将手簿和流动站连接,手簿和流动站均开机。选择“测量/点测量”菜单。输入点号、编码、天线高、量高方式等信息。按[设置],可以修改测量的参数。如果被测点难以到达,可以采用偏距法进行支点。按[偏距]、[Az Dis Ht],输入支点的点号和编码、角度类型(方位角或象限角)、高的类型(天顶距、高度角、垂直距离)、和水平距离。按相应的键可以切换角度类型或高的类型。按[存储]保存该支点。按[线]可以采用线偏距法进行支点。输入两点构成一条参考线,指定支点在线的哪边,输入支点的点号、编码、从参考线的第二点到支点与参考线垂直的垂足点之间的距离、支点到垂足点之间的距离。按[存储]保存该支点。按[开始]则开始观测。按[数据]可以查看当前观测点的结果。按[图]可以查看当前观测点的图形。
3.8、流动站操作-放样 放样点坐标的在输入已知点中已输入,进入该界面,直接点“点” 进入“点放样”模式
流动站操作-放样 输入要放样点的点名:如C13 (划圈显示Fixed) 然后点“点放样”,按屏幕指示走即可。
四、仪器及工具 GPS接收机1+3接收机、基座1各、三角架2各、小钢尺1把,2米对中杆3根,手簿3个,电瓶1个,电台1个,发射天线一套,数据线若干。
五、注意事项 1.在作业前应做好准备工作:接收机、电瓶及手簿电池充满电,清空接收机内存。 2.用数据线连接GPS接收机和计算机时,应选注意数据线上的红点对着接收机数据接口上的红点,拔的时候应捏紧端部,不能旋转。 3.注意RTK各数据线的正确连接,要知道为什么。 4.在仪器观测过程中,不能随意开、关机,不能随意拔掉手簿电池,不能随意按数据记录键,在接收机周围15m内不能接打手机,如有问题及时向老师汇报。 六、学时分配 课內2学时。 七、上交资料 每人上交一份实验报告。
补充材料:RTK技术(real time kinematic) 一、概念 二、原理 三、系统构成 四、作业方式 五、作业距离 六、精度
一定义: RTK:是以载波相位为观测量的实时差分GPS定位技术,它是GPS测量技术与数据传输技术相结合的组合系统。其原理是用户接收机在接收GPS卫星信号的同时,还实时接收由无线电传输设备发送过来的基准站接收机接收到的GPS信号及坐标,然后根据相对定位的原理,实时解算并显示用户GPS接收机的三维位置及其精度。 二、原理 1.修正法:将基准站载波相位的修正量发送给用户站,用以对用户站测得的GPS载波相位进行误差改正实现对用户站的定位。 2.求差法:真正的RTK,基准站将自身的坐标及其接收到的GPS载波相位信号发送给用户站,用户站将自身测得的GPS载波信号和同时接收到的基准站的载波信号求差进行定位。 RTK
三、RTK的构成、 GPS接收设备(基准站接收机和用户接收机) 数据链(基准站发射电台和发射天线,流动站接收设备和 接收天线) 软件系统具备的功能为:1快速解算模糊度 2 实时解算用户接收机 的三维位置 3实时坐标转换 4解算结果 质量分析与评价 5作业模 式的选择 6测量结果的显 示与绘图)
四、RTK的作业方式及精度: 1.快速静态测量方式 要求接收机在每个测站上静止观测一段时间,定位精度为mm-1cm 2.准动态测量: 要求流动站静止一段时间解算模糊度,然后在每个测站静止观测几个历元,定位精度在1-2cm 3.实时动态测量: 一般先静止观测一段时间,解算模糊度,这个过程叫模糊度初始化,然后按预定采样间隔自动确定采样点的位置。目前定位精度为cm级 五、RTK的作业距离, 一般在几km到20km 在城市里面距离较短,在开阔平地距离增加