GPS实习报告

实验一 GPS接收机的认识和静态观测

一、实习目的

1、认识GPS接收机的组成和基本使用方法

2、理解利用GPS接收机进行静态相对定位的原理

2、熟练掌握GPS接收机的使用和静态相对定位的外业观测的步

骤。

3、学会如何记录静态相对定位的数据。

二、实验器材

Ashtech z-x系列GPS 1台，三脚架1个，铅笔1 支；小刀1把；观测记录纸若干张

三、实验原理

GPS静态定位的基本原理：把卫星视为“飞行”的控制点，在已知其瞬时坐标（可根据卫星轨道参数计算）的条件下，以GPS卫星和用户接收机天线之间距离（或距离差）为观测量，进行空间距离后方交会，从而确定用户接收机天线位置。

四、实验步骤

1、认识GPS接收机的各部分的构造和作用

3、选择站点：选择站点在空旷平坦的位置为宜，周围15度角的上

空不要有高大建筑物的遮挡。同时注意周围最好不要有物体反射，从而影响测量效果。

2、安置仪器

在待测点上安置三角架，并安置基座，先进行整平和对中

3、连接GPS接收机（静态观测）（见下图）

图1 Ashtech连接示意图

把GPS天线和主机连接上，检查连接无误后，便可准备开机观测，因为我们组用的是AshtechGPS，所以一定要注意天线要指北。这里特别注意一定要分清北方向。

4、认识GPS接收机屏幕上各个按键的用法，学会设置点名，如何设置采样间隔和观测模式，观看上空有几颗卫星，关键要输入天线的高度。注意如何正确地量取天线高度。

5、采集数据记录如下：

表1、

PDOP 4.2

#USED 6

LAT 00171.47m

LON 42度01分03秒N

121度39分30秒 E

表2

PDOP 2.3

#USED 8

LAT 00172.56m

LON 42 度06 分36 秒N

121度40 分50 秒 E

6、静态相对定位测量(外业数据的采集)

开机观测，并把点名、天线高度、开始和结束观测的时间以及其它相关信息记录在外业观测手簿上，观测略图如图4。

图4 观测略图

在对应的控制点（1、2、3和4）处同时安置仪器，同时开机对视场中的卫星进行观测，观测时间到，同时结束，采用这种相对定位方式进行数据采集，一个时段结束后，可采用（同步图形扩展式－点连接、边连接和网连接等）连接方式进行下一个时段的观测。

五、实验注意事项

1、严格按要老师的要求和实验要求操作。

2、站点周围15度角上空不要有高达建筑物的遮挡。

3、仪器旁必须要有人看守。

4、实验中及时采集数据，实验完成后及时整理仪器。

实验二动态GPS观测

一、实验目的

1、理解差分GPS定位的原理

2、理解载波相位实时差分技术（RTK）的原理

3、学会基准站和流动站的设置及如何正确连接GPS的主机与天线和电台的连接。

二、实验器材

Trimble 5700 GPS 3台（一台做基准站，另外两台做流动站），对应的电台3台，三脚架1个，对应的记录手簿3个，对应的电源等必须设备。

三、实验原理

差分GPS定位原理：为了消除GPS卫星星历误差、卫星钟差、大气延迟（电离层延迟、对流层延迟）误差以及SA政策引起的误差，引入差分定位技术，即提供给用户一定的改正系数。

载波相位实时差分技术（RTK）的原理：由基准站和流动站组成。基准站把接收到的所有卫星信息和基准站的一些信息通过电台传送给流动站，流动站在接收卫星信息的同时也接收到基准站的卫星信息。在流动站完成初始化后，把接收到的基准站信息传到控制器，并将基准站的载波观测信号与本身接收到的载波观测信号进行差分处理。

四、实验步骤

1、基准站的连接与设置：

连接：在一个假定已知点上安置脚架，安置基座对中整平后，放上天线（天线注意指北）。同时注意正确连接好主机和天线，以及主机与电台等。连接图如下：

设置：检查电缆连接正确无误后，启动手簿；开机界面选“文件”，回车。选“任务管理”，回车。新建(F1)，输入项目名称，回车，确认(F1)，在“选择坐标系统”里选择“无投影／无基准”，回车。坐标选“网格”，确认(F1)，即退回到“任务管理”：开机界面选择“配置”，回车。选“测量形式”，回车。选“Trimble RTK"，回车。选“基准站选项”，回车。天线类型选“Zephyr Geomatic”，“测量到”选“Bottom of notch”，回车。选“基准站无线电”，回车。类型选“TRIMMARK3”，接收机端口选“端口3”，波特率选“38400”回车。

即返回到“Trimble RTK’菜单：开机界面选“测量”，回车。在选择测量形式里选“Trimble RTK”，回车，选“启动基准站接收机”，

回车。输入点的名称，按“键入(F1)”，按选项，

选GPS，按“此处(F3)”，输入天线高度，按“开始(F1)”，按“确认(F1)”，按“确认“(F1)”，即完成参考站的设置。

2、流动站的连接和设置

流动站的连接如下：

流动站的设置：

检查电缆连接正确无误后，启动手簿；开机界面选“文件”，回车，选“任务管理”，回车。新建(n)，输入任务名称，回车。确认(n)，选“无投影／无基准”，回车。坐标选“网格”，确认(n)，即退回到“任务管理”：开机界面选“配置”，回车，选“测量形式”，回车，选“Trimble RTK"，回车。选“流动站选项”，输入天线高，天线类型选“Zephyr"，测量到选“Bottom of antenna mount"，回车。选“流动站无线电”，回车，类型是“Trimble internal”，按“连接(P1)”，基准站无线电模式选“Trim MARK II at 4800 bps”回车：开机界面选“测量”，回车，选“Trimble RTK"，回车，选“开始测量”，回车。看卫星个数，无线电标志，RTK是否固定等。如无问题，作下一步：在已知点上选测量点并保存点(即GPS点)，然后在“测量”里选“点校正”，回车，