gps实习报告_gps实习报告12
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1.实习名称: 动态GPS定位测量
2.实习器材: 动态GPS一套 对讲机两个 写字板一张 钢卷尺一把
3.实习地点: 雅安市雨城区 金凤寺到彩虹大桥路段
4.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,巩固所学的理论知识.2.熟悉熟练掌握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.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.5.实验原理:
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。如图所示,假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机,可以测定GPS信号到达接收机的时间△t,再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式:
四个方程式中各个参数意义如下:
x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标。
xi、yi、zi(i=1、2、3、4)分别为卫星
1、卫星
2、卫星
3、卫星4在t时刻的空间直角坐标,可由卫星导航电文求得。
Vt i(i=1、2、3、4)分别为卫星
1、卫星
2、卫星
3、卫星4的卫星钟的钟差,由卫星星历提供。
Vto为接收机的钟差。由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z 和接收机的钟差Vto。
目前GPS系统提供的定位精度是优于10米,而为得到更高的定位精度,我们通常采用差分GPS技术:将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标,计算出基准站到卫星的距离改正数,并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时,也接收到基准站发出的改正数,并对其定位结果进行改正,从而提高定位精度。载波相位差分原理
载波相位差分技术又称RTK(Real Time Kinematic)技术,是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。
载波相位差分可使定位精度达到厘米级。
6.实习要求:
要求学生通过实验掌握GPS实时动态测量(RTK)的原理和方法,熟练掌握接收机的操作和设置,并对RTK采数测量和GPS实时动态测量(RTK)的基本作业方法有较深入的认识。
7.实习过程
7.1 实习过程中的注意事项
A 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。
B由于GPS仪器较少,实习中,小组内各成员之间应团结协作,提高工作效率,保证一周实习的顺利完成。
C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报告。
7.2 实习步骤:
A:将基准站GPS接受机安置在开阔并且相对较高的地方,电台和天线架设好,连上电缆后开机,先启动基准站,在TSC1控制器中进行。
B:建立新工程:给工程起一个文件名。选择工程管理并确认;在选择坐标系统窗口中选用手工键入参数;在键入参数窗口中选设置投影参数;在键入参数窗口中再选输入转换参数。
C:启动基准站:在显示连接接受机后,输入基准站的点名,输入天线高,若控制器中有该点的点名可直接按软键(F1)后显示:(控制器可以离开接收机)。若控制器中不存在该点或该点是未知点,则按(F3键)求的该点的WGS-84坐标(伪距),显示后,一直按回车键,直到高度变化趋于稳定为止,再按(F1键)
D:启动流动站。
E:野外开始测量。
7.3 卫星信号的考虑及影响
A.点周围高度角15°以上不要有障碍物,以免信号被遮挡或吸收.B.点位要远离大功率无线电发射源、高压电线等,以免电磁场对信号的干扰.C.周围没有反射面(比如大面积的水域),不致引起多路径效应
D.卫星在很大的程度上要受天气的影响
E.若不注意以上几点将会影响到测量数据的精确性和测量数据时的效率。其次还会导致卫星信号时断时续等。
7.4 实习过程中遇到的问题及分析
A在实习过程中接收机突然没有信号。像这种情况有可能是流动站的电源装置没有电了或者是流动站的连线出了问题(比如接触不良),还有就是基准站出了问题(可能是电源没有电了.可能是接收机的连线因外界原因导致松动。)
B在实习过程中中突然显示单点定位。是因为接收的卫星数不够导致无法解算。
C在实习过程中 手薄上显示的解算值始终迟迟不能固定。可能是因为流动选点有问题即(选点周围有高的建筑物或周围有无线电发射源、高压电线或周围有大面积的水域)
D小组个成员之间的分配与安置不太理想。是因为在刚开始的时候大家工作不合理导致有一些同学很累而有一些的同学却没有得到锻炼。
E在下午5点左右卫星的信号很差,使解算迟迟不能固定。导致这样的原因可能是因为下午了天气较阴沉。因为天气的好坏影响着卫星信号的接收质量,F在实习过程中流动站的接收机的无线电信号突然为0。这种原因应该是基站接收机出了问题。
8、实习结论及讨论
8.1.实习结论
得到雅安市雨城区金凤寺到彩虹大桥路段绿化带的分布和面积,以及绿化带分布图。
8.2结论的误差分析和减少误差的方法
A.卫星星历误差
某一瞬间的卫星位置,是由卫星星历提供的。所以卫星星历误差实际上就是卫星位置的确定误差。星历误差是一种起始数据误差,在一个观察时间段的内属系统误差。其大小主要取决于卫星跟踪的数量及空间分布,观察值的数量及精度,轨道计算时所使用的轨道模型及定轨软件的完善程度等。它对单点定位的精度影响很大,也是精度相对定位的重要误差来源之一。
B.接收机钟误差
接收机内安装的是石英钟其稳定程度相对卫星钟间的同步差为1μS则由此引起的等效距离误差约为300m。减弱接收机钟差比较有效的方法是:把每一个观察时刻的接收机钟差当做一个独立的未知参数,在数据处理中与观测站的位置参数一并求解。
C.多路径误差
多路径是指卫星信号通过多个不同路径方向传到接收机天线。在直接收到卫星信号的同时,还可能收到经天线周围地面物反射的卫星信号,多种信号叠加就会引起测量参考点的位置变化,这种由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应称为多路径效应。多路径误差不仅与反射系数有关,也和反射物离测站的距离及卫星信号方向有关,无法建立准确的误差改正模型,只能恰当的选择地址,避开信号反射物。例如:测站附近不应有高层建筑物。
D.卫星传播信号误差
电离层折射误差
对流层折射误差
E.人为误差
在架设基站的时候就易造成很多的认为误差。例如:仪器没有完全的对中、仪器没有绝对的整平。
9、实习区的绿化带成图
10、参考文献
1.《GPS测量定位技术》 主编 周建郑 化学工业出版社 2004年8月第一版
2.《测量学》主编 谷达华 中国林业出版社 2004年2月第一版