GPS后差分的毕业设计

PAGEPAGE36前言GPS（GlobalPositionSystem）即为全球定位系统的简称。它的含义是：利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统，它具有全球性、全天候、连续性、实时性导航定位和定时功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。近年来，随着GPS接收机性能和数据处理技术逐渐完善，其应用领域也不断拓宽。GPS后差分处理系统的功能基于南方测绘公司的北极星9200型GPS接收机，采用走走停停后处理差分模式。由于不通过数据链实时传输数据，因此不会受到电磁波传播的影响，具有精度高，抗干扰性强，作用距离长等特点，适合于不需要实时处理的各项测量工作。9200便携式后差分测量系统轻巧，便于携带野外输入方便，可直接输入属性采集数据自动进入南方CASS成图软件，无需转换。后差分行业解决方案：▲国土资源部地籍处：土地权属调查，有力推动国土资源管理数字化；▲国土资源部地矿处：地矿资源调查，提高矿权管理工作水平，实现矿权登记坐标标准化、管理自动化、数字化；▲水利部门：江河、水库水面区域调查，库容调查，水土保持、水土流失调查；▲农场：土地面积测量，作物规划，农场的范围确定；▲交通部门：公路、铁路、各种管线普查；▲林业部门：各种植被覆盖面积的调查，林业资源调查；▲海洋管理部门：海洋区域面积测量，海洋资源调查；▲大规模小比例尺的绘制；等。经过我们在学校内、河滨公园的多次的实验，我们得出了GPS后差分在应用上得一些心得，使我们在应用得时候更加得心应手。不过我们在许多地方还存在不足，在这一点我会继续努力探索。在实习期间我们曾经做过多次数字化测图和矿区面积、距离测量等工作，在实践中我们发现，用GPS后差分作业，有着很多优势，在本文中我会一一做详细论述。2008年1月在鲁山马楼乡的一个铁矿尾矿库测地形图，就是我们应用GPS后差分的一个成功例子。另外2008年3月我们在汝洲运用这项技术测量两矿边界和与临近村庄的距离，精度良好，完全符合标准，很好的完成了任务。关键词：后差分走走停停后处理差分模式数字化

Southpost-processingdifferentialsystembasedonthefunctionofthePolaris9600-typereceiver,usedtofeelcomfortablepost-processingdifferentialmode.Becausenotlinkedreal-timetransmissionofdatathroughthedataandthereforewillnotbesubjecttotheimpactofelectromagneticwavepropagation,withhighprecision,andstronganti-interference,theroleoflongdistancefeatures,whicharenotsuitableforreal-timeprocessingofthesurvey,suchas:

▲CadastralDepartmentofLandandNaturalResources:landownershipsurveys,effectivemanagementoflandresourcestopromotedigital;

▲DepartmentofLandandNaturalResourcestomine:themineralresourcessurvey,矿权improvemanagementstandards,andachievestandardization矿权coordinatesregistration,management,automation,digital;

▲waterconservancydepartments:riversandreservoirssurfaceregionalsurvey,storagesurvey,soilandwaterconservationandsoilerosioninvestigation;

▲farms:areaoflandsurveying,cropplanning,thescopeoffarmsidentified;

▲DepartmentofTransportation:roads,railways,pipelinesvariouscensuses;

▲Forestrysector:thevarietyofvegetationcoversurveys,forestresourcessurvey;▲marinemanagement:Regionalmarineareameasurement,marineresourcessurvey;

▲large-scalesmall-scaleelectronicmapping;Keywords:differentialtofeelcomfortableafterthepost-processingofdigitaldifferentialmode目录第一章研究必要性········································（5）第二章GPS后差分外业操作及注意事项·······················（7）第三章GPS后差分内业处理及注意事项····················（10）第四章GPS后差分数据成图处理···························（22）第五章试验资料的分析···································（28）第六章GPS后差分的优缺点·······························（30）第七章总结体会······································（32）.一研究必要性事后差分GPS技术,它是GPS测量技术发展的一个新突破,在测绘、交通、能源、城市建设等领域有着广阔的应用前景。众所周知,静态差分定位,由于数据处理解算所需求，每次定位解算坐标数据都需要观测很长的时间；动态定位模式,是最近几年新兴的高级精确模式，但其造价比较高，精度也不都是很好。所以对于事后差分GPS技术的研究，还是很有价值的。事后差分GPS系统由基准站、流动站和数据处理软件组成,建立了一套完整快捷的高精度测量模式，其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点,安置一台接收机作为基准站,对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在同时接收卫星信号,观测结束后通过传输设备接收到基准站和流动站的观测数据,在专用软件上根据相对定位的原理解算出流动站上各点的坐标。计算显示出流动站的3维坐标和测量精度。这样用户就可以得到待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况,根据待测点的精度指标,确定观测此次观测误差。这种定位模式在公路工程中的应用可以覆盖公路勘测、监理和前端数据采集。从地形图测绘、中桩测量、横断面测量、纵断面地面线测量等工作采用事后差分解算作业,水平精度可优于0.1米,且整个测量过程不需通视,仪器操作方便，有着常规测量仪器(如全站仪)不可比拟的优点。事后差分GPS技术的测量速度主要由初始化所需时间决定,初始化所需时间又由接收机的性能、能接收卫星的数量和质量、数据链传输质量等因素决定,快速解算技术越先进,在一定的高度角下接收到的卫星数量越多、质量越好,数据链传输质量越高,初始化所需时间就越短。在良好的环境条件下,初始化所需时间一般为5分钟;不良环境条件下(尚满足GPS基本工作条件),技术先进的接收机也需要几分钟到十几分钟,而技术性能较差的接收机则很难完成初始化工作。即使测区内有一部分地方环境恶劣,其观测值点位中误差仍在±2.5cm以下。具体的作业模式如下：建立一个基准站，连续跟踪所有的可见卫星。另一台接收机则采用手持的方式在待测点间移动，移动的过程中，按预定的采集间隔自动观测，自动记录数据。观测工作结束后，将存储在采集器的数据文件传输到计算机中进行后处理。处理后直接输出坐标成果并显示所有轨迹。应用我公司专用堪界软件可在CAD平台上进行剔除毛刺、输出电子表格、求面积等多项图形编辑操作；还可以直接转换成CASS数据格式直接展点编辑。作用距离：300公里以内。在测量前，后差分GPS对基准站位置的要求比较高。。二后差分外业操作及注意事项2.1初始界面使用PWR键开机。打开9600主机电源后进入程序初始界面，初始界面如下图：F1F2图1北极星9600GPS初始界面2.2后差分野外作业步骤第一步：架设基准站操作与9600接收机作静态测量时完全相同。等基准站主机进入数据记录状态后（数据自动记录状态图见图2），野外移动站即可进入测量区域进行差分测量。要注意的是在基准站的接收机进入3D模式后，要保证精度因子在允许的范围内，要做好记录。F1F2图2北极星9600静态数据采集界面基准站应注意：（1）.点位应选设在易于安置接收机和便于操作的地方，视野应开阔，被测卫星的地平高度角一般应大于10°~15°，以减弱对流层折射的影响。（2）.点位应远离大功率无线电射源（如电视台、微波站等，其距离不得小于200m；并应远离高压输电站，其距离不得小于50m），以避免周围磁场对GPS卫星信号的干扰。（3）.点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体，并尽量避免大面积水域，以减弱多路径误差的影响。（4）.点位基础稳定，利于点位保存。（5）.应充分利用符合要求的旧有控制点第二步：移动站数据采集（1）在初始界面下按F4键选择“差分”方式进入采集界面；见图3。F1F2图3北极星9600初始界面（2）当满足采集条件后，主机自动进入采集状态；差分采集界面见图4。注：满足采集条件是指接收机状态中的定位模式达到3D；静态因子小于6大于0；锁定卫星数多于4颗；F1F2图4北极星9600后差分数据采集界面（3）移动站初始化：在测量区域内选择一固定点，在采集状态下按F1键[停止]，这时F1对应的屏幕菜单会变成[走动]，屏幕状态显示为“停止”。初始化约需5分钟（初始化成功后9600主机的蜂鸣器会有长鸣提示）；（4）初始化结束后，按F1键[走动]，即可进行测量，在到达测量的特征点、勘界点时，按F2键[采点]，等待至蜂鸣器长鸣后，即可移动到下一点进行采集；采集结束长按电源键，退出采集，所采数据将自动保存。2.3GPS野外作业流程及其注意事项一网形规划及时段安排：GPS网形规划与控制点分布有关，为使整个网形的点位中误差值能够均匀，最好网形能依控制点之分布规划：（1）平面控制点之分布：网形测区：最好有至少三个已知控制点分布在测区外围的四个象限，若已知三角点（控制点）位于测区外面，则测区外缘与该已知点之距离最好不超过20km。线状测区：最好有至少三个已知控制点分布在测区之两端及中央，且每隔30km左右最好有一个已知控制点。（2）高程控制点之分布：网状测区：一般而言，在每10km×10km范围内需有4个已知水平点做为控制点，且分布于测区周围。若欲得较高之高程精度时，可于测区内加密水平高程控制点的数目，通常待测点与已知水平点相距最好不超过5km。线状测区：最好有至少四个已知控制点分布在测区之两端及中央。当线状测区区域较大时，在每10km×10km范围内需有已知水平点做为控制点。时段之安排最好能避开中午（AM11:00~PM1:00）时段观测。时段安排后，填写计划时段表，并明确指示测量员测站行程。二摆站程序：外业负责人应负责明确告知摆站人员其所摆设测站点名、点号及开关机时间，若架站人员有未明了事项，也应主动向负责人请示了解。以下是架设GPS时应该注意的事项及操作程序：（1）找寻点位：该点若已去过，应该不会发生问题；若是没去过点位，而应按点之记找寻，在到达点位之后应确认该点之标石号码，检核无误后再行架设仪器。（2）架设仪器：首先进行仪器的定心及定平。通常要注意的是：在定心及定平过程中，不要将天线盘架在脚架上，仅架上基座即可。光学求心仪因仪器高及个人视力不同，而有不同的焦聚，所以在定心之前应该要调整到最适合的焦聚，避免求心上有像差的发生。天线盘挂上之后，将天线盘的指示方向指向北方（若不知道北方在那，可利用石桩上刻字判别之，字的正向为北方），量测三个方向上的天线盘高（北方、东南及西南）及对应之英吋数，记录下来。开机后，将点号、天线高输入接收仪中，并开始接收卫星数据（注意每笔数据间隔秒数）。（3）记录观测手簿：手簿是数据下载及内业计算最重要的信息记录，外业所发生的错误都必须要经由手簿的记载来改正之，因此手簿数据的记载务必要求正确、详尽。注意事项：注意点名、点号书写是否正确；天线高、天线盘及接收仪的型号、序号记录是否正确；开关机时间务必记录。（4）意外状况处理：摆设GPS人员尽可能留在仪器旁边，不要让仪器离开视线范围之外，数分钟需至接收仪查看一次，注意数据有无持续接收、电池剩余电量等。注意：任何意外造成仪器之定心、定平移动甚至倾倒，则立即关机重新架设，并在手簿上记录关机及开机时间；断电处理：换上新电池，重新开机，记录断电及重开机时间；若有本身无法排除之困难，则立即回报并记录状况。2.4★特别提示：1·为了保证测量精度，请在初始化和采点时确保采集器的位置相对固定，不要摇摆、晃动，建议初始化时将接收机用支架固定。2·在初始化时候不要有任何物体阻挡到接收机天线接收信号，尤其是自己身体的阻挡，最好是精度因子保持稳定良好。3·连续工作一小时，需重新初始化一次，初始化次数依此类推。4·在走动过程中注意差分采集界面下PDOP的数值，如果数值太大或为0（在大于0小于7时符合要求）需重新进行初始化。5·在走动的过程中GPS接收机的高度最好高出头顶，以减少人体对卫星信号的阻挡。6·建议每个测区开始和结束后，都进行初始化。外业施测是内业工作的数据来源，也是整个GPS技术工作的基础。如何做好GPS野外作业，对确保GPS外业观测数据质量，提高整个GPS技术的成果精度，显得尤为重要。本文介绍了GPS野外作业的一些工作流程和应该注意的一些问题。三后差分内业处理及注意事项3.1数据传输和软件注册一、软件注册注册码是保证用户正确和合法使用南方公司GPS产品的用户标示码，请用户妥善保管。注册GPS的步骤如下：（1）注册前的准备①保证9600主机电源充足，打开电源；②用通讯电缆连接好电脑的串口；③要等待（约10秒钟）9600主机进入主界面后再进行连接、传输和注册（初始界面不能注册）；（2）进行通讯参数的设置①打开南方基线解算软件，选择“工具”菜单下“downloadobservation”命令（见图5），激活软件注册和数据传输界面（见图6）图5南方基线解算软件首页图6软件注册和数据传输界面②选择“通讯”菜单中的“通讯接口”功能，系统弹出图7所示的通讯参数设置对话框，设置所连接的计算机通讯接口，鼠标点击“确定”。图7通讯参数设置对话框图7通讯参数设置对话框（3）连接计算机和GPS接收机在“通讯”菜单中选择“开始连接”命令或直接在工具栏中选择“”。如果在第二步中设置的通讯参数正确，系统将顺利实现计算机与GPS接收机的连接，在程序视窗的下半部分显示GPS接收机内的野外观测数据（见图6）。如果通讯参数设置不正确，请重复第二步操作，调整串口、波特率等参数至正确；（4）选择“帮助”菜单中的“软件注册”功能，系统弹出图8所示的对话框；图8接收机注册对话框（5）在接收机注册对话框中的注册码编辑框中输入在南方公司申请到的注册码，鼠标单击“确定”。注意：注册码为21位，如果长度不足程序不能接受。如果输入的注册码正确，系统提示注册成功对话框，见图9。如果注册码错误，则提示注册码输入错误对话框，见图10。图9注册成功对话框图10注册失败对话框（6）检测注册码连接GPS接收机和计算机，启动数据传输软件，在软件的标题栏会显示注册码的日期，如果提示的时间比当前的时间小则表明注册码日期已到，请与就近南方公司的分公司联系，索取正确的注册码。★只有经过注册的软件才能进行差分后处理测量和数据传输。二观测数据传输（1）连接计算机和GPS接收机具体操作与注册过程相同（2）数据传输①选择“通讯”菜单中的“传输数据”功能，系统弹出图11所示的对话框。②在GPS数据传输对话框中选择野外观测数据文件，鼠标单击“开始”。图11GPS数据传输对话框例如要将数据保存在E盘根目录下JT文件夹中，则可进行如下操作：①打开E盘根目录下JT文件夹；②选定欲传输的数据（如2113点数据）如图5。③在图7的对话框中可更改点名、仪器天线高、时段号。④然后鼠标左键点击“开始”，该点上采集的数据“2113”将传输到指定的E盘根目录下JT文件夹。、（5）断开连接选择“通讯”菜单中的“断开连接”功能或直接在工具栏中选择“”。即可断开计算机和GPS接收机的连接。注意：在不同的传输方式下会有一些不同，需要随机应变。注意通讯端口的选择。3.2数据处理后处理的使用大体可分：新建工程、导入数据、数据处理和成果输出。一、新建工程：在主菜单“文件”下选择新建图12数据处理界面选取菜单后会弹出建立项目对话框，见图12：图13建立项目对话框在此对话框中，我们可以设置项目名称、施工单位、坐标系等工程信息。如果使用坐标是独立坐标系，要点击“定义坐标系统”按钮，弹出坐标系统设置对话框，见图14：图14坐标系统设置对话框在左边的坐标系统列表框中选择“自定义坐标系”即可对“系统参数”下的选项进行编辑，见图15：图15坐标系统设置对话框参数设置好后，点击“应用”调用所设参数，选择“返回”键可以回到图13的界面。在从“坐标系统”中选中自定义的坐标系统，点击“确定”实现坐标系统的自定义。二、导入数据在数据处理程序的“文件”菜单项选择“增加观测数据文件”，见图16：图16观测数据导入选择“增加观测数据文件”后，系统会弹出图16所示选择加入数据文件对话框：图17选择加入数据文件对话框在“选择路径”项下选取存放采集数据的文件夹（软件默认的数据格式是“*.STH”），在文件列表中选取欲传输的数据文件，点击“确定”按钮，在显示区内的观测图形如图18所示：图18数据解算界面三、数据处理：（1）解算设置在“事后差分”主菜单下选取“解算设置”，会弹出图20所示的对话框：图19事后差分菜单图20解算设置对话框如无特殊情况，这些参数是无需修改的。参数的设置完毕后，点“确定”。（2）查看原始观测数据在左边的控键区选择“”点击前边的“+”打开下拉文件，右击欲查看的文件，即可以看到所选文件的卫星状况（图21）：图21选择“”通过框选，把有问题的数据剔除，可有效提高解算质量。（3）差分解算①已知点坐标录入用“数据输入”下的“坐标数据录入”，如图22所示，调出图23所示表格框，将基准站的坐标输入；②差分解算准备工作做好后，即可进行后处理数据解算。打开“事后差分”下拉菜单选择“差分解算”命令（见图24），或点击工具栏中的“”，都可开始数据的解算，看到数据解算的进度条（见图25）；图22图23图24图25③查看解算数据解算完成后，从左边的控键区选择“基线简表”，点击前边的“+”打开下拉文件列表，再单击“”就可以在右边的显示区看到解算的详细情况：图26★特别提示：数据解算的结果有四种，精度从高到低依次为：固定相位解（优于0.1m）、浮点相位解(优于0.5m)、相位平滑伪距差分解(优于0.8m)和伪距差分，用户可根据实际需要，制定相应精度指标，确保工程质量。四、成果输出从“事后差分”下选取“输出设置”如图27图27根据所需数据，制定输出内容，如图28：图28输出内容确定后，即可执行“差分成果输出命令”（在“成果”下拉菜单中选择），将选定结果输出到所需位置（图29）；图29成果会同时输出两个文件，一个“*.out”文件和一个“*.txt”文件，后者可通过专业堪界软件直接被AutoCAD调用。3.3资料下载：GPS外业收集之数据须经由传输线之连接下载（DOWNLOAD），或经由记忆磁卡（PCMCIA卡）传输至计算机中，再经由仪器商所提供之计算软件计算基线，最后再组成网形计算坐标。因此，数据下载也是一门重要的课题，外业上所发生的一些错误就必须在这个阶段完成侦错及改正。下载软件及硬件的连接这里不予讨论，以下只提出几点数据下载需注意事项供大家参考：（1）收集手簿及接收仪：数据下载时需要观测手簿的信息来辅助下载。利用手簿上记载之接收仪序号找到对应之接收仪进行下载，若下载数据与手簿数据不符合者（如点号、天线高等），将该数据记录于手簿上，待下载完成之后询问该摆站人员哪项信息才是正确的。（2）核对时段：将所有接收仪数据下载完成之后，按当日计划时段表核对手簿上各时段之点号是否相符，若有不符者、或未摆设者，请于当日计划时段表上注记，并交由网形时段规划者处理。规划者应找出不符之原因，若为遗漏则应记录下来，以备日后补测之用。3.4资料检核测量工作首先最重要的就是数据的正确性，因此在最后外业交付内业的最后阶段，必须再次确认各项数据是否有误，检核后将下列各档案移交内业人：（1）当日计划时段表：交付网形、时段规划者。（2）测站手簿、实际观测时段表、下载磁性数据（rawdataRINEXdata）：交付内业计算人员。3.5结语GPS外业流程至此就算完全结束，若能将上述各注意事项慬慎处理，避免不必要的错误发生，相信以GPS高自动化的作业流程，应该可以节省许多时间及成本。所以GPS不失为一种先进的测量技术，必将得到更加广泛的应用。第四章GPS后差分数据成图处理GPS差分处理软件可以直接输出CASS坐标数据文件，利用这些文件可以直接进行地形图的编辑处理。4.1、定显示区在CASS7.0的“绘图处理”的下拉菜单中“定显示区”，会弹出图30所示对话框，在查找范围窗口选择“后差分输出的数据”的位置，图30在显示区的两个文件中选一个“打开”，就会看到命令栏中显示最小和最大坐标的区域，如图31图314.2、定比例尺在主菜单“绘图处理”下选择“改变当前图形比例尺”，在命令栏输入所需的比例尺。如32图图324.3、展外部点在主菜单“绘图处理”下选择“展野外测点点号”后将弹出下图对话框：图33在查找范围窗口选择“后差分输出的数据”的位置，在显示区的两个文件中选一个“打开”，便可在屏幕上展出野外测点的点号。如图34图344.4、展高程点在主菜单“绘图处理”下选择“展高程点”后将弹出下图对话框，如图33。在查找范围窗口选择“后差分输出的数据”的位置，在显示区的两个文件中选一个“打开”，便可在屏幕上展出高程点的点号。如图344.5、绘平面图图354.6、绘等高线1）建立DTM在主菜单“等高线”下拉菜单中“建立DTM”单击弹出如图36图36确定后，屏幕显示如图37图372）绘制等高线在主菜单“等高线”下拉菜单中“绘制等高线”单击弹出如图38图38确定后，屏幕显示如图39图393）删除三角网在主菜单“等高线”下拉菜单中“删除三角网”单击弹出如图40图404）等高线注记在主菜单“等高线”下拉菜单中“等高线注记”。注：一般自动生成的等高线都有毛刺，所以需进行修改。4.7、图幅整饰加图框、方格网、坐标、图签、图示和图名。4.8、保存在主菜单“文件”下拉菜单中“保存或另存为”。第五章试验数据及分析5.1、数据采集和处理及结果

GPS测量的后差分模式的选用简要讨论于后，使用南方测绘9600后差分接收机。用走走停停动态模式建立数字地面模型点。该测量模式是快速而精确的，但要求在已知点上初始化，并连续至少保持锁定4颗卫星。用这种模式共使用6台接收机，1台在基准站，2--4台在运动，每点上以1秒历元间隔每时段观测5秒，要以具有观测最多的卫星数目(超过6个)和PDOP值小于3.0进行观测。该方法经后处理和最小二乘平差后，所有测量点都得到了精确的坐标。

在本研究中所使用的基本控制网，是使用校园控制点进行对比的，按优于四等点的精度建立的新点。利用两组同时观测统一的点位得出一下的数据，其中J10和J11同一个点即学校的东GPS点坐标为（3732016.199，433602.471，109.643）全站仪数据：点号Y坐标X坐标Z坐标10433602.8033732016.059109.54909433557.7323732036.773108.42808433523.0743732050.939107.34907433493.8213732063.290106.59606433450.0033732082.239105.27005433408.1973732099.780104.30604433374.2683732114.012103.96703433358.9863732121.111103.54102433318.5883732135.554103.88001433277.8603732153.208103.689利用GPS后差分（5秒一次，截止角25°，观测3次）：点名X坐标Y坐标Z坐标中误差误差来源J13732154.177433277.430102.9290.416相位平滑伪距差分J23732136.453433318.038103.1310.402相位平滑伪距差分J33732121.846433358.543103.2630.543相位平滑伪距差分J43732114.626433373.800103.3810.622相位平滑伪距差分J53732100.342433407.912105.0870.734相位平滑伪距差分J63732080.532433450.925107.9430.206相位平滑伪距差分J73732061.908433494.959110.7860.273相位平滑伪距差分J83732050.011433524.057110.2540.270相位平滑伪距差分J93732036.551433558.084109.1180.154相位平滑伪距差分J103732015.822433602.442109.6490.169浮点相位解J113732015.922433602.457109.3580.007浮点相位解点名X坐标Y坐标Z坐标中误差误差来源J13732153.311433277.870103.3990.171相位平滑伪距差分J23732134.124433319.185104.4750.206相位平滑伪距差分J33732119.556433359.543104.1400.117相位平滑伪距差分J43732112.996433374.690104.4750.051相位平滑伪距差分J53732098.902433408.388104.5450.007相位平滑伪距差分J63732081.726433450.151105.0320.073相位平滑伪距差分J73732063.521433493.527107.5260.062浮点相位解J83732051.267433522.819108.2680.066浮点相位解J93732036.898433557.481108.5110.003固定相位解J103732016.209433602.494109.6700.013固定相位解J113732016.244433602.425109.6420.004固定相位解J123732035.296433557.748107.9920.126相位平滑伪距差分J133732049.811433522.810106.0000.139相位平滑伪距差分J143732062.820433493.157104.7780.131相位平滑伪距差分J153732082.097433449.446103.6250.126相位平滑伪距差分J163732099.435433407.797103.0340.214相位平滑伪距差分J173732113.976433373.688102.8840.142相位平滑伪距差分J183732121.056433358.408102.5550.125相位平滑伪距差分J193732135.563433317.941102.2140.009相位平滑伪距差分J203732153.234433277.261101.7010.022相位平滑伪距差分同时观测高差相比最大相差2.2m（J1=J20）点位差1—2m(J2=19,J3=J18)与全站仪测出的数据相比点位差为高差相差为注意：数据解算的结果有四种，精度从高到低依次为：固定相位解（优于0.1m）、浮点相位解(优于0.5m)、相位平滑伪距差分解(优于0.8m)和伪距差分，用户可根据实际需要，制定相应精度指标，确保工程质量。5.2后差分用于工程测图的实例研究这种后差分技术比较适合在地势高低起伏且上方开阔的地方测图是最发挥其优点的。研究区位于平顶山鲁山县马楼村附近，场地为起伏地形(高程在221m～257m)，面积1.0km×0.7km，场地是具有许少树林的山地。进行工程(大比例尺)测图并采集野外数据。该工程使用现有的国家四等点作为已知控制点。（如附图）第六章GPS后差分的优缺点6.1GPS后差分技术的优点1.作业效率高在一般的地形地势下,高质量的事后差分解算设站一次即可测完5km半径的测区,大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数,仅需一人操作,每个放样点只需要停留10～25s,就可以完成此次操作。若用其进行地形测量,每小组每天可以完成0.8～1.5km的地形图测绘,其精度和效率是常规测量所无法比拟的。2.定位精度高,没有误差积累只要满足GPS的基本工作条件,在一定的作业半径范围内(一般为5km),GPS后差分的平面精度和高程精度都能达到厘米级,且不存在误差积累。3.全天候作业GPS技术不要求两点间满足光学通视,只需要满足“电磁波通视和对空通视的要求”,因此和传统测量相比,GPS后差分技术作业受限因素少,几乎可以全天候作业。4.GPS后差分作业自动化、集成化程度高GPS可胜任多种测绘外业。流动站配备高效手持操作手簿,内置专业软件可自动实现多种测绘功能,减少人为误差,保证了作业精度。6.2GPS后差分技术的缺点虽然GPS技术有着常规仪器所不能比拟的优点,但经过多年的工程实践证明,GPS后差分技术存在以下几方面不足：1.受卫星状况限制GPS系统的总体设计方案是在1973年完成的,受当时的技术限制,总体设计方案自身存在很多不足。随着时间的推移和用户要求的日益提高,GPS卫星空间组成和卫星信号强度都不能满足当前的需要,当卫星系统位置对美国是最佳的时候,世界上有些国家在某一确定的时间段仍然不能很好地被卫星所覆盖。例如在中、低纬度地区每天总有两次盲区,每次20～30min,盲区时卫星几何图形结构强度低,RTK测量很难得到固定解。同时由于信号强度较弱,在对空遮挡比较严重的地方GPS无法正常应用。2.受电离层影响白天中午,受电离层干扰大,共用卫星数少,因而初始化时间长甚至不能初始化,也就无法进行测量。根据我们的实际经验,每天中午12～13点,RTK测量很难得到固定解。3.受对空通视环境影响在山区、林区、城镇密楼区等地作业时,GPS卫星信号被阻挡机会较多,信号强度低,卫星空间结构差,容易造成失锁,重新初始化困难甚至无法完成初始化,影响正常作业。4.受高程异常问题影响GPS后差分作业模式要求高程的转换必须精确,但我国现有的高程异常分布图在有些地区,尤其是山区,存在较大误差,在有些地区还是空白,这就使得将GPS大地高程转换至海拔高程的工作变得比较困难,精度也不均匀,影响GPS的高程测量精度。5.不能达到100%的可靠度GPS后差分确定整周模糊度的可靠性为95%～99%,在稳定性方面不及全站仪,这是由于GPS较容易受卫星状况、天气状况影响的缘故。GPS后差分测量成果的质量控制。6.3后差分质量控制方法根据接收机厂家提供的技术资料,GPS后差分确定整周模糊度的可靠性为95%～99%,后差分比静态GPS还多出一些影响可靠性的因素,如数据链传输过程中易受到外界无线电信号和多路径因素的影响等。因此和GPS静态测量相比,GPS后差分测量更容易出错,必须进行质量控制。根据生产实际,我们总结出GPS后差分质量控制方法主要有以下几方面:1.与已知点检核比较。即在布测控制网时用静态GPS或全站仪多测出一些控制点,批量作业前用GPS后差分测出这些控制点的坐标进行比较检核,发现问题即采取措施改正。2.重测比较。每次初始化成功后,先重测1～2个已测过的GPS后差分点,确认无误后才进行测量。3.精度因子实时检测。测量过程中，注意观察接收机的精度因子，尽量使其保持稳定，这样得到的数据成果误差更小。以上方法中,最可靠的是已知点检核比较法,但控制点的数量总是有限的,所以没有控制点的地方需要用重测比较法来检验测量成果。第七章总结7.1提高GPS后差分作业效率的方法虽然此有如上所述的缺点,但经大量的工程实践证明,其优点远远大于缺点,况且有些优点是常规测量方法所不能比拟的。针对GPS后差分技术的缺点,通过这我们的工程实践,我们摸索出下面几条优化施测方法,以在目前的GPS技术水平下弥补GPS后差分技术的不足,提高作业效率。1.摸清仪器特性通过在各种条件下反复试验,摸清仪器各种特性,如能否达到标称精度,在各种条件下的测量误差和作业半径,摸清仪器的稳定性和各种条件下的初始化能力及所耗时间等等,以便应用时得心应手。2.注重基准位置的选择基准站尽量设置在点位较高的控制点上,以利于接收卫星信号和数据链信号,控制点间距离应小于GPS有效作业半径的2/3倍。为方便对GPS后差分测量成果进行控制检核和避免出现作业盲点,应在测区内环境不良地区增设控制点,控制点的选点还要避免无线电干扰和多路径效应。3.合理选择作业时间通过下载星历文件了解测区的卫星分布情况,编制可行的作业计划,尽量避开卫星信号盲区和中午电离层干扰大的时段,提高作业效率。4.选择合理的作业流程在植被茂密等对空通视受限的测区,通过采用常规方法和GPS技术相结合的生产流程可以极大地提高生产效率。如辅助相应的软件,GPS可与全站仪联合作业,充分发挥GPS后差分测量优势。7.2GPS后差分技术的前景1.“GPS现代化”的实现针对GPS系统存在的问题,美国专门成立的“GPS执行委员会”和“GPS顾问委员会”专门负责GPS的现代化工程,并于1997年8月26日、1997年11月6日、1998年1月20日和1998年2月20日先后召开四次国际会议,讨论了GPS的现代化问题,根据会议结果,在2010年前美国对GPS系统可能采取如下重大改进措施。1.GPS系统的在轨卫星数量由目前的24颗增加到30颗,即6个轨道平面中的每个平面均匀分布5颗卫星,卫星的可见性将大大提高,全球任何地方、任何时间都不再有盲区,卫星空间图形结构强度提高。观测前再无需制定观测计划,RTK测量将是真正的全天候。2.增加第三个民用频道(L3C)发播不保密的民用信号。如果此方案付诸实施,对GPS静态和RTK测量来说,将是受益匪浅,再无需解算整周相位模糊度值,GPS测量成果的精度、可靠性、困难地段RTK初始化能力将大大提高。GPS后差分2.多种空间资源共用随着俄罗斯“GLONASS”定位系统的完善以及伽利略(Galileo)导航定位系统的建成,出现了多种空间资源共用的局面,联合系统将比单GPS系统表现更加卓越,GPS后差分技术的使用范围将更广、效率将更高。3.建设永久参考站网连续运行的GPS参考站网是利用GNSS卫星导航定位技术,在一个城市、一个地区或一个国家根据需求按一定距离建立长年连续运行的一个或若干个固定GPS参考站,利用计算机、数据通信设备和互联网络(LAN/WAN)技术将各个参考站与数据中心组成网络,由数据中心从参考站采集数据,利用参考站网软件进行处理,然后向各种用户自动发布不同类型的GPS原始数据、各种类型GPS后差分改正数据。7.3经过外野实习观测可得以下结论：如果地势起伏不大且上方开阔的地方，利用全站仪比GPS后差分更快更准确。（如果通视效果不好的情况下，后差分失锁或精度因子过大的可能比较大，在利用初始化5分钟在外野就很浪费时间）如果地势起伏比较大且上方开阔的地方，是利用GPS后差分技术的最好的理想环境。综上所述：基于经济效益分析，在不同的环境下选择不同的测绘方式，最终达到又快又准的效果。参考文献许其凤，GPS卫星导航与精密定位。北京：解放军出版社，1989周忠谟，GPS卫星测量原理与应用。北京：测绘出版社，1992王昆杰，王跃虎，李政航，卫星大地测量学。北京：测绘出版社，1990金国雄，刘大杰，施一民，GPS卫星定位的应用与数据处理。上海：同济大学出版社，1994CJJ73-97全球定位系统城市测量技术规程GB/T18314—2001全球定位系统（GPS）测量规范王广运等著，GPS测地研究与应用文集。北京：测绘出版社，1992南方测绘GPS9600后差分操作手册等。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究HYPERLINK"/de