GPS測量是利用兩臺GPS接收機(jī)接受空間軌道上4顆以上GPS衛(wèi)星發(fā)射的載波信號,通過的計(jì)算方法,求出兩臺GPS接受機(jī)天線相位中心的距離。本節(jié)試介紹GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)在工程測量中的應(yīng)用,包括衛(wèi)星定位測量控制網(wǎng)的布設(shè)、衛(wèi)星定位控制點(diǎn)位的選定及GPS外業(yè)操作,GPS測量放點(diǎn)使用方法步驟。
一、衛(wèi)星定位測量控制網(wǎng)的布設(shè)
衛(wèi)星定位測量控制網(wǎng)的布設(shè),應(yīng)符合下列要求:
(1)應(yīng)根據(jù)測區(qū)的實(shí)際情況、精度要求、衛(wèi)星狀況、接收機(jī)的類型和數(shù)量以及測區(qū)已有的測量資料進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。
(2) 級網(wǎng)布設(shè)時,宜聯(lián)測2個以上高等級控制點(diǎn)或地方坐標(biāo)系的高等級控制點(diǎn);對控制網(wǎng)內(nèi)的長邊,宜構(gòu)成大地四邊形或中點(diǎn)多邊形。
(3)控制網(wǎng)應(yīng)由獨(dú)立觀測邊構(gòu)成一個或若干個閉合環(huán)或附合路線:各等級控制網(wǎng)中構(gòu)成閉合環(huán)或附合路線的邊數(shù)不宜多于6條。
(4)各等級控制網(wǎng)中獨(dú)立基線的觀測總數(shù),不宜少于觀測基線數(shù)的1.5倍。山西太原gps測量工具
(5)加密網(wǎng)應(yīng)根據(jù)工程需要,在滿足精度要求的前提下可采用比較靈活的布網(wǎng)方式。
(6)對于采用GSP—RTK測圖的測區(qū),在控制網(wǎng)的布設(shè)中應(yīng)顧及參考站點(diǎn)的分布及位置。
二、衛(wèi)星定位控制點(diǎn)位的選定
(1)點(diǎn)位應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)固可靠的地方,同時要有利于加密和擴(kuò)展,每個控制點(diǎn)至少應(yīng)有一個通視方向。
(2)點(diǎn)位應(yīng)選在視野開闊,高度角在15°以上的范圍內(nèi),應(yīng)無障礙物;點(diǎn)位附近不應(yīng)有強(qiáng)烈干擾接收衛(wèi)星信號的干擾源或強(qiáng)烈反射衛(wèi)星信號的物體。
(3)充分利用符合要求的舊有控制點(diǎn)。
三、GPS外業(yè)觀測
1.GPS觀測準(zhǔn)備工作
(1)GPS接收儀的一般性檢視
主要檢查接收機(jī)各部件是否齊全、完好,緊固部件是否松動與脫落,設(shè)備的使用手冊及資料是否齊全等。
(2)通電檢驗(yàn)
通電檢驗(yàn)的主要項(xiàng)目包括:設(shè)備通電后有關(guān)信號燈、按鍵、顯示系統(tǒng)和儀表工作情況,以及自測試系統(tǒng)工作情況。當(dāng)自測試正常后,按操作步驟進(jìn)行衛(wèi)星捕獲與跟蹤,以檢驗(yàn)其工作情況。
(3)試測檢驗(yàn)
試測檢驗(yàn)主要是檢驗(yàn)接收機(jī)精度及其穩(wěn)定性。試測檢驗(yàn)是在不同長度的基線上進(jìn)行,兩臺GPS接收機(jī)所測的基線長與標(biāo)準(zhǔn)值比較,以確定接收機(jī)的精度和穩(wěn)定性。通常至少應(yīng)在每年使用接收機(jī)前進(jìn)行一次檢驗(yàn)。
(4)編制GPS衛(wèi)星可見性預(yù)報(bào)及觀測時段的選擇
GPS定位精度與觀測衛(wèi)星的幾何圖形有密切關(guān)系,衛(wèi)星幾何圖形的強(qiáng)度越好,定位精度越高,從觀測站觀測衛(wèi)星的高度角越小,衛(wèi)星分布范圍越大,則幾何精度因子GDOP值越小,定位精度越高,通常要求GDOP值小于6。
通常GPS接收機(jī)的商用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)都帶有衛(wèi)星可見預(yù)報(bào)軟件。使用軟件時,需在當(dāng)前子目錄下存有前觀測時衛(wèi)星星歷文件;調(diào)入預(yù)報(bào)軟件后,輸入預(yù)計(jì)觀測站的概略坐標(biāo)、預(yù)計(jì)觀測日期和觀測衛(wèi)星的高度的截止角。軟件 先讀取前期衛(wèi)星星歷文件的衛(wèi)星日程表,軟件按預(yù)計(jì)觀測日期計(jì)算衛(wèi)星位置,再利用測站坐標(biāo)計(jì)算衛(wèi)星高度角,選取高度角大于高度的截止角的衛(wèi)星進(jìn)行預(yù)報(bào),按時間順序列出可見衛(wèi)星信息。
2.觀測工作
觀測工作包括天線安置,GPS接收儀安置與操作,氣象參數(shù)測定及測站記錄等。
(1)天線安置
天線的 安置是實(shí)現(xiàn)精密定位的前提條件之一。通常情況下,天線應(yīng)盡量利用三腳架安置在標(biāo)志中心的垂線方向上,直接對中;天線的圓水準(zhǔn)泡居中;天線定向標(biāo)志線應(yīng)指向正北,并顧及當(dāng)?shù)卮牌堑挠绊?,以減弱相位中心偏差的影響,定向誤差一般不應(yīng)大于土5°。
天線安置后,應(yīng)在各觀測時段的前后各量取天線高一次。兩次量高之差不應(yīng)大于3MM。取平均值作為 后天線高。如果互差超限,應(yīng)查明原因,提出處理意見,記入觀測記錄。
(2)安置GPS接收儀
在離天線的適當(dāng)位置的地面上安放接收儀,用電纜把接收儀與電源、天線及控制器連接好,確認(rèn)無誤后,打開電源開關(guān),進(jìn)行預(yù)熱和靜置。
(3)開機(jī)觀測
觀測的主要任務(wù)是捕獲GPS衛(wèi)星信號并對其進(jìn)行跟蹤、接收和處理信號,以獲取所需的定位觀測數(shù)據(jù)。接收機(jī)操作的具體方法步驟,詳見儀器使用說明書。不同的接收機(jī)操作過程基本相近,其主要步驟包括:
1、打開接收機(jī)
2、手簿開機(jī)
3、進(jìn)項(xiàng)目→新建→輸入工程名稱
→確定→編輯→增加→
橢球名稱:XIAN80→子午線:109.30→點(diǎn)擊OK→天線高:(默認(rèn)1.8M,可根據(jù)桿高調(diào)整,但跟桿高一致)→確定
4、校正坐標(biāo):
步:輸入→球轉(zhuǎn)換參數(shù)→打開:HW20151207文件下的INFO/ HW20151207.COT→OK
保存→文件名:(新建工程名稱)→應(yīng)用→是→是
步:輸入→校正導(dǎo)向→輸入本控制點(diǎn)的X、Y、H坐標(biāo)→(水泡需居中)→校正→確定
4、點(diǎn)放樣:
步:測量→點(diǎn)放樣→目標(biāo)→文件→導(dǎo)入→打開文件:(LTLZBD01或 LTLZBD02或 LTLZBD03)→導(dǎo)入
步:選中要放樣的點(diǎn)→確定。即可根據(jù)提示找到目標(biāo)點(diǎn)。
5、直線放樣:
測量→直線放樣→目標(biāo)→增加→輸入或添加(起止點(diǎn)、線名、里程0)等相關(guān)信息即可→確定→選中該線→確定。即可開始放樣了。
四、數(shù)據(jù)處理
當(dāng)外業(yè)觀測工作完成后,通常應(yīng)將當(dāng)天的觀測數(shù)據(jù)下載到計(jì)算機(jī)中,并計(jì)算GPS基線向量,基線向量的解算軟件一般采用儀器廠家提供的軟件,也可以采用通用數(shù)據(jù)格式的第三方軟件或自編軟件。
當(dāng)完成基線向量解算后,應(yīng)對解算成果進(jìn)行檢核,常見的有同步環(huán)和異步環(huán)的檢測。根據(jù)規(guī)范要求的精度,剔除誤差大的數(shù)據(jù),時還需要進(jìn)行重測。
當(dāng)進(jìn)行了數(shù)據(jù)的檢核后,就可以將基線向量組網(wǎng)進(jìn)行平差了。平差軟件可以采用儀器廠家提供的軟件,也可以采用通用數(shù)據(jù)格式的第三方軟件或自編軟件。
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