卫星定位与导航实验指导书

卫星定位与导航试验指导书试验一GPS静态定位数据采集h=h上+h下天线类型502双频天线501单频天线DEGPjmale)LEMO10DEGPjmale)中留意!手簿端口与数据电缆接头的方向；应当是数据电缆接头的突起向上插入到手簿端每个接收机集成有天线。静态测量，接收机需安装在三角架上：定位天线：天线上部有一个在电池插口上方的小三角形作为定向标志，它用于指北。建议同时使用STRATUS接收机时，定向同一个方向。测天线高：在点位上，若三角架水平，接收机固定好，你需测量天线高或仪器高(HI)。1)、将天线环安装在接收机上，此环应牢靠地固定在天线上。2)、选择以下测高方式中的一种：●斜高●垂高●真高3)、测量天线和地面点间的距离。4)、将测量结果纪录在野外手簿或STRATUS掌握器上。注：精确测量和纪录天线高时特别重要的。天线高测量不精确位错误。注：使用掌握器必需遵循在合适的地方纪录天线高。使用Smart天线斜高。使用掌握器纪录斜高，遵循以下步骤：将会导致三维定3100IS掌握器，只需纪录1)从MainMenu屏幕上敲(Static)按钮，打开静态测量屏幕。2)按(Add)按钮创建新的观测时段或从文件窗口中选择已存在的观测时段。4)在Ant.Method中输入斜高(SH),不需将天线半径输入掌握器。掌握器将自动计算真高用于后处理。注：当使用有刻度的测杆或固定高的三角架时，可测量天线的垂高和真高。当你测完天线高就可预备采集数据。填写测站名、年月日、时段号、天线高等信息于测量手簿 测站名测号站天气状况时段号新点等大地点等水准点纪录时间：北京时间UTCGPS开录时间结束时间信噪比(SNR)(1)NovAtelRT2接收机假设有某点，测站号为0D11,当前观测时段为00011)开机检查①首先检查各个电缆线是否连接稳固②将电源线插入主机电源插口(留意，接口Lam头红点对齐)③按下手簿上的ON键开机，等待2)开机后手簿显示EscToAbortSeach系统正在自检和通讯连接系统正在锁定卫星2)等待卫星锁定后屏幕如下图，选择数据采集DataCollector项，按Enter键确认，屏幕如左下图。3).采纳快速开头模式，选择QuickStar,按Enter键确认。B.输入测站信息③在UserName后输入观测者名⑤确认选中OK项⑥设置测站观测参数Tag为在特征标注时按要求纪录数据，Cont+Tag为进行特征标注时，可以设定的数传率连续纪录数据。)Cont+Tag为进行特征标注时，可以设定的数传率连续纪录数据。)ONCHANGED为转变后才纪录ONNEW为纪录新的数据)●在Time后选择观测纪录采纳的时间系统1①按F7键(自定义热键),屏幕如图②输入测站信息(文件头):③.确认，按F2键或选中OK项，Hor.Ver.留意：当有数据文件存储消息框消失时，按F1或选择Yes项；否则将导致所采集的数据将不予保存。(4).退回到主菜单时，应选择Sleep项，按Enter确认，千万不行选择Exit项；否则将导致系统问题。G关机后的收尾工作1).拆卸电源线拔除主机上的电源线，2).拆除数据线拔除主机COM1端口与手簿数据电缆接头，拔除手簿上●RTCM(码差分)E.等待数据采集Notes!等待数据采集期间F.停止数据采集，退出系统1).按F9键(自定义热键).终止纪录观测数据；单3).拆除天线电缆旋开并拔除主机RF端口天线，旋开并拔除天线上的数据电缆。以上完成GPS静态数据采集工作。H.观测过程中应留意的事项1)一个时段观测中不得进行以下操作：关闭接收机又重新启动；进行自测试转变卫星高度2)观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震惊和被移动，防止人和其他物3)接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机；雷雨过境时应关机待测，并卸下天(4)避开遇到接收机数据电缆和天线电缆，以防人为信号失锁，纪录数据丢失，甚至掌握5)每一时段开头前，应测试电池电压，推断是否满意本时段观测(正常工作电压106)观测数据均纪录于A盘上，保证足够的存贮空间，以及避开手簿系统故障或中断造成数7)观测中应保证接收机工作正常，且纪录完整无误，经检查全部规定作业项目全部完成后8)每日观测结束后，应准时将数据转存至计算机硬、软盘上，确保观测数据不丢失。STRATUS接收机是一个多功能GPS装置基本工作是用接收机采集原始数据。每一采集时段(一个没有中断的时间段)存储为一个唯一的文件到接收机内存中。接收机纪录来防卫星的原始数据。这些纪录以周期性的A.只有接收机(无掌握器)静态采集数据工作流程：1)、将STRATUS接收机安装在基线的一个测量点上。安装天线参见3.2.1,P20。卫星跟踪##电源键425红外线端口36电源按钮一用于打开和关闭接收机，删除接收机中的全部文件，将接收机时段长度一确定是否有足够数据用于基线。内部电量指示器—显示内部电池剩余电量。可采用的内存指示器一内部存储数据剩余空间数量的估量。电源按钮按下的时间短打算接收机的行为，在每个时间段内会在你的操作过程中发出时间(秒)13清无无持续按1s松开，将会打开接收机，在初始化过程中，显示持续按3s,接收机响2声。中间的三个电池指示灯亮了，松2声，内部电源指示灯、锁定卫星数指示灯和可用内存在接收机开状态下，按住Power按键20s,直到接收机响2少于20%。20-60分钟GPS数据,时段长度指示器的具体信息参见下表。最下端红色二公里或更少8)、当采集的数据满意测量点的精确要求时关闭接收机。采用时段长度指示器做参考。当工作时间是近似的。跟踪卫星数目和卫星几何图形化将路径效应，电离层活动状态都可能影响结果，最终采集的时段长度要稍长一些，为防止采基线解算必需至少需要同时段的两台接收机，确保每台接收机的采集数据足够重叠时将STRATUS架设在点上，开机，用掌握器连接STRATUS主机(红外线端口)。进入进入StaticSurvey静态测量模式kmematicSurvey拼图9)、纪录20-60分钟GPS数据(依靠于基线长度)。13)、重复7-12步骤，直到所需观测向量完毕。1.练习GPS接收机动态系统配置与连接4.熟识GPS接收机动态数据采集观测信息评价方法1.试验时数支配为2学时、试验小组由4人组成，每小组可分为2人操作基准站仪器，2人操作流淌站仪器。2.每组的试验设施为GPS接收机2台，天线2台、掌握器2台、三脚架1支，对中杆1支，纪录扳1块。用两台STRATUS接收机(1台基准站+1台流淌站),通过静态初始化(基准站架设测一个点。建议流淌站和基准站的距离最长2Km左右。将基准站架设在已知点上，开机，用掌握器连接STRATUS主机(红外线端口)。选择KinematicSurvey菜单。如下图一所示=一然后输入工程文件名称，选择Base按钮，新建Base(NewBase)测站如下图二所示：拼<Read>……点击该按钮读取动态信息，读取之前需要同流淌站接收机同步.在基站编辑视窗输入基站点号，天线高度，天线高的量测方式等其他讯息。然后按Start键，开头基站观测(注：这中间需和STRATUS主机同步)如下图三所示： 在BaseSetup对话框的底端是<Start>和<Set>按钮。当(观测)Observation面板中的相关信息输入完毕，点击<Start>开头与接收机的同步。点击<Set>将这些设定应用到接收机当前的观测文件中采样间隔……确保采样间隔同流淌站上的设置全都，一般来讲，进行动态测量采纳较低的采样间隔(例如2秒) Stratus拼拼拼4Ⅲ一流淌站设置，开头连接流淌站(注：和另一台主机相连)Ⅲ③.初始化接收机，其时间应近似于你所设定的读数时段。当你将流淌站设在已知点上。你可以极大地削减接收机初始化的时间。已知点上设站⑤已知点坐标在掌握器上不会自动初始化，要完完全全地初化，数据必需传输到⑨点击<OK>保存信息③.初始化，耗时近似于你所设定的观测时段⑤.掌握器上，已知的坐标不会自动初始化，要完全地初始化，数据必需传输到⑧.输入正确的坐标①.点击<Read>,掌握器开头采集信息直到达到在ReadingDuration中输入的数然后按钮自动转换为<Save>2.把握GPS基线解算参数设置3.练习GPS基线解算操作4.把握GPS基线网平差参数设置5.练习GPS基线网平差操作1.试验时数支配为2-4学时、试验可分为二阶段进行，基线解算2学时，网平差2学●方式之一：在Windows95/98/NT桌面上，单击“开头”—“程序”一●方式之二：单击"Locus"快捷图标。●方式之一：在Windows95/98/NT桌面上，单击“开头"—“程●方式之二：单击“Projectsmanager”快捷图标。在显现Locus测量图片之后，随即显示“WelcometoLocus”(欢迎)对话框。单击图中的命令钮之一：●[Openanexistingproject]一打开一个已有的项目。●[Creatanewproject]一建立一个新项目●[Openthelastyouworkon]—打开一个最近用过的项目。假如在"Don'tshowdialogagain”检核框前打“√迎”屏。如未做记盘操作，退出Locus之前提示是否记盘。2.屏示画面之一—时间视窗时间视窗(图2)显示每个接受机或装入项目文件的设站时间条。SMsn.ProPro....时间条表示过滤文件的采数日期(日期过滤器再时间视窗的左上角),每次同时可显示同一天的各设站时段。视窗右部面版即设站时段的起讫时间条，视窗最大化，光标再时间条上移动，屏下边便随时显示其对应时刻。视窗的左部面版是对应的接收机的序列号，欲查看有关接收机信息，双击对应机子的序列号即可。假如使用电子手薄(手持电脑)来采集数据，左版面将代之为文件名，时间条上的站名为"????"。时间条上每个站点自动1)网图视窗“MapView”图1图1-3视窗网图有多种模式：●"Normal"(一般)—显示未经QA检测的站点和基线向量。●"process"(处理)—自动显示经基线处理后的站点与向量，失败的基线呈红色。"Adjustment"(平差)—自动显示经平差后的站点与向量，""检验失败呈红色。"RepeatVector"(复测基线)—显示复测基线，QA检测失败者呈红色。"ControlTie"(掌握联测点)—显示掌握点坐标与闭合差，QA检测失败者呈红色。"Loopclosure"(环路闭合差)—在网图上挨次单击所选闭合环基线向量边，以检测环路闭合差，闭合差QA检测失败的环路呈红色。●"NetworkPrecision"(网精度)—显示平差后的"点对"的误差椭圆，网精度QA检测失败者呈红色。2)颜色与图例“Legend”对话框：“Legend”对话框：GroundLocalgridGridGeodeticRepeatvectorviewControltieviewLoopclosuremode图1-4网图图例①通用颜色●绿色——QA检测通过。●红色——QA检测失败。②站点符号与颜色●未处理的点——白色●选定的点——黄色●已处理过的点——蓝色●已做平差的点——绿色●平面固定的点——△●高程固定点——O●平高固定点——③.基线向量颜色●“Normal”(一般)——尚未处理的基线向量未虚线，其它为黑实线。●“Process”(处理)——经基线处理QA通过为绿色，失败的基线呈红色。●"Adjustment"(平差)——经平差后的QA通过的呈绿色，失败者呈红色，未经平差呈黑色。●"RepeatVector"(复测基线)——QA检测失败者呈红色，通过者呈绿色，非复测基线呈黑色。●"Control"(掌握点)——黑色。●"LoopClosure"(环路闭合差)——环路闭合差QA通过者呈绿色，QA检测失败者呈红色，未列入环路者呈黑色。●"Selectedinanymap"(在各模式下选定的)——黄虚线。●“Excluded”(剔除的)——灰色。3)误差图示图1-5网图误差图示4).图形缩放按住鼠标左键不放在视窗移动拖出欲放大的区域即可，按[ESC]键便复原。5).视窗功能●参加平差的基线向量的取舍。●设置供基线处理与平差之用的固定掌握点，编辑掌握点的坐标。4.屏示画面之三——工作薄视窗1)工作薄视窗各种数据的综合界面，它们按卡片分类列出，单击卡页即可相互切换。单击表头可令数据行改换排序。EpochsSze11999-10401:393024983456789422UrkroUrknwnCotioTeAqustmenAnaysisNet2)卡片页说明●"Files"(文件卡页)——装入项目中的原始数据文件。在此页可从项目中删文件。●"Occupations"(设站卡页)——列有项目中、各设站信息，在此页可：◆编辑站点ID(标示符)◆编辑天线高参数——天线斜高、半径、附加高◆查看设站特性表●"Sites"(站点卡页)——全部站点坐标、精度、固定与否的信息。在此页◆编辑站点ID◆输入或编辑点名◆删除点名◆查看站点特性表●"ControlSites"(掌握点卡页)——掌握点的坐标、精度、固定状态信息。◆编辑掌握点坐标◆删除掌握点◆设置掌握点类型◆设置掌握点状态●“Vectors”(向量卡页)——列出基线处理后的向量信息，在此页可：◆查看向量特性◆舍除向量●“RepeatVectors”(复制向量卡页)——列有复测多时段向量信息。此页仅供查●“LoopClosure”(环路闭合差卡页)——列出环路闭合差计算的信息。在此页可：◆查看闭合环路◆删除闭合环路●"ControlTie"(掌握点卡页)——比对平差后的掌握点坐标与已知值较差的信息，此页仅供查看。●“AdjustmentAnalysis”(平差分析卡页)——列有平差后全部基本等信息，此页仅供查看。●"NetworkRel.Accuracy"(极限相对精度卡页)——列有平差后全部基线相对精度等信息，此页仅供查看。5.报文信息窗实时地显示程序运行过程中的综合信息，实时纪录，告诫。虽不行编辑，但可拷入粘贴板或通过鼠标右键菜单作其它用途。6.工具条说明鼠标移到各工具钮会显示其名称，各工具钮地用途如下：“New”——新建项目。“0pen”——打开项目。"FilefromReceiver"——从接收机下载数据文件。"filefromDisk"——从磁盘添加数据软件。"ProcessNew"——处理尚未处理地数据。“Adjustment”——作网平差计算。"WorkBook"——打开工作薄。"TimeView"——打开时间视窗。“MapView”——打开网图视窗。"ZoomOut"——进入放大操作。(二)基线解算留意：不同的单频接收机下载数据时可能会消失重名状况(都是第N次开机),需要重1).打开SOLUDTION2.Welcome3).设置为大地坐标系单击"CoordinateSystem"(坐标系统)卡页Nm/AN/AN/A4).设置其它参数ppm选定"ConfidenceLevel(置信水平)":一般选标准差O95%Error(按95%置信度)Horizontal(平面默认)0.01m+1ppmVertical(纵向默认)0.02m+1ppm若置信水平选了95%置信度此处填三倍中误差◆选定"LinearUnit(长度单位)"为"Miters"。◆确定"BlunderDetection(粗差探查*"MinimumVectortimespan(极限求解最少的同步观测时间跨度)",默认为5Min(分钟)。*"Validantennaheightrang(有效天线高范围)"0米——3米。◆选定"Time(时间系统)":OUTC(世界协调时):OLocal(地方时),在地方时上打勾，输入时差(Local-UTC)=8Hrs小时◆"Processedvectorerrorscalingfactor(向量误差尺度因子)",为平差计算先验尺度，默认为1。◆选定"Antenna(天线高类型)":Slant"newproject"(新项目)屏各卡页填选完毕无误后，单击[0K]钮，弹出添加数据文件框3、给项目添加数据1).选[Addrawdatafilesfromdisk]钮，如下图所示，由磁盘拷贝原始观测数据到项目文件BJDXCA99.277BShjjb99.JzoSYTBJdxcb99.2BShjjcJZSytBJZ21A99.277BSYT1A99.276Jz212772ZJZBJz21b99.277BSyt1b99.276Jz212773.9oZjzBJz21c99.277BZjz1b99.276NC142761.990Zz19BLc20c99.277BZz19b99.277Nc142762).选定欲添加的数据文件，单击[0K]钮，(假如是从接收机下载数据，则选[Addrawdatafilesfromreceiver]钮，进行数据下载。完毕后进入软件主屏)55allve001000…013230BCMCA99277BLC20C99277Stahc3)、测站属性(点号，点描述，天线高)workbook窗口下(或双击时间条):*observation:siteID:键入点号antennaheight:键入天线高heighttype:slant选择斜高(或vertical垂高)antenna:选择天线型号*sites:sitedescriptor:键入测站描述4).单击工作薄中的"Occupation"卡页，查看原始数据文件。(假如仪器是则需进行站点标示符、天线高等的编辑)。4、求解基线向量1)、粗差探测单击菜单“Run”—Blunderdetected,软件依据设置的“粗差探动检测错误输入的天线高和基线观测时间段。查看报文信息窗口，假如有粗差，在报文信息窗口回显示红色信息。2)、基线解算逐项单击菜单“Run”—Processing—All。随即网图被打开，工作表切换到"Vector"(向量)卡页，并不断刷新网图和添加结算结果。的的微器(排解)(特性)的的微器(排解)(特性)…留意，基线解中的“QA”栏中为空白、表示合格(其标准差在限差之内)说明已求得固定双差解，若消失"Failed",表示标准差大雨限差，只求得浮动双差解。对未通过QA检测的基线进行图形编辑(删除时间段、删除卫星、取消选择不良参考腥等操作)。实选择“Exclude”(排解),则在"Vector"卡页上删除(变灰)此基线。在菜单"project"下，选AddProcessedVector(添加处理过的向量)不断wMapViewNonConformalProjec"oNC4199910301:40001999-10-400100019991040011.3095×En.a0010o…o运行Run——Adjustment,做平差计算在"TauTest"栏下有两处消失“Failed”(失败),但其残差并不报文信息框中的"StabdardErrorofUnitWeight"(单位权标准差)假如它接近1,说明不存在明显粗差；假如其中含有“Chi——Square:Failed”(x²检验失败)说明向量误差尺度估量量偏小(或偏大)如图下面部分所示：VarianceofUnitWeight:0.337972StandardErrorofUnitWeight:44713.基线向量误差尺度因子Vectorerror"处理的向量误差尺度因子(1)调为"StandardErrorofUnitWeight"所显示的数字(单位权标准如上447164.309429)单击[0K]单击[0K]钮，返回主屏.再进行自由网平差.反复迭代使开方检验通过此时"Chi——Square:Passed"(x²检验通过):(四)GPS网约束平差(边)a)立基准坐标系在Coordinate卡systemGrid准坐标系)。在"Grid"右边的下拉菜单中选择“New"B在“zone"右边的下拉菜单中选择"”C点击其右边的"口",进入"ZoneDefinitionDialog"卡页：3.在其下面的表格LongitudofCentralMeridian中输入自心子午线经度(可以输入当地的也许的经度作为中心子午线经度，留意：我们的中心子午线4.比例缩放因子输入1,东坐标(西移500公里)中输入500000,然后点击“OK”或"确定"字样直至自动退出这个设置。B)在"LocalGrid"右边的下拉菜单中选择"New",然后点击其右边的"□",system”(高程系统)选项中选择“OrthometricEveati”(正常高系统),然后点击“确定”栏相应各站点的两倍点位标准差值。欲查看“95%Err”(误差),右键单击“”栏，在弹出边框中的所列各节内容纳入报表。如若从右边框中删去某项，只须将其点亮后，再击2.单击[0k]钮，进入报表编辑器设置对话框。默认报表编辑器是。假如必要，可做修(四)GPS网约束平差(边)(1)基线解算的质量同步基线解算的质量序号考核项目比重备注指标1差B---75分操作错误降一级别一级2相对闭合差序号考核项目指标标准比重备注1闭合差A---95分B---75分降一级别2闭合差序号考核指标标准比重备注1无约束平差基线向量的改正数操作错误降一级别2约束平差基线向量改正数与剔除粗差后无约束平差结果同名基线改正数的较差C:>..2.把握GPS基线解算参数设置3.练习GPS基线解算操作5.练习GPS基线网平差操作6.把握GPS动态数据质量评价方法1.试验时数支配为2-4学时、试验可分为二阶段进行，基线解算2学时，网平差2学(一)试验前的预备工作(参考同静态数据处理)(二)基线解算(选择串口一般为COM1,波特率，然后确定连接)2)窗口左部分显示接收机内存文件，右部分可选择PC机中欲存数据的路径(文件夹)。3)窗口左部选择正确的接收机文件(windows操作规章)。5)重复14下载另一台接收机数据直至全部完成。留意：不同的单频接收机下载数据时可能会消失重名状况(都是第N次开机),需要重1).打开SOLUDTION2.5程序，进入“Welcome”(欢迎)屏。2).新项目一般信息单击[Createanewproject](建立一个新项目)钮，进入“newproject”(新3).设置为大地坐标系单击"CoordinateSystem"(坐标系统)卡页由“SystemType”(坐标系统类型)列表框中选择“Geodetic”(大地坐标系)。N/AN/AN/AR/AN/A选择相应的高程系统大地高"Ellipsoidelevation"。4).设置其它参数单击“newproject”(新项目)屏的“Miscellaneous”(其它参数)卡页，按卡页标注逐项填选。DesiredProjectAccuracy选定"ConfidenceLevel(置信水平)":一般选标准差O95%Error(按95%置信度)OStandardError(按标准差)给出"DesiredProjectAccuracy(项目要求精度)":Horizontal(平面默认)0.01m+1ppmVertical(纵向默认)0.02m+1ppm若置信水平选了标准则此处填两倍中误差若置信水平选了95%置信度此处填三倍中误差◆选定"LinearUnit(长度单位)"为"Miters"。◆确定"Blun