GPS测量原理及应用实验指导书测绘工程

GPS测量实验指导书

（供测绘工程专业使用）

测绘与城市空间信息系

实验一单频GPS接收机的认识及操作

（一）实验目的

（1）了解单频GPS信号接收机的基本构造，认识其主要部件的名称和作用；（2）认识各指示灯的作用；

（3）能够正常地进行开关机和进行数据记录。

（二）实验要求

通过实验，学生要能够认识GPS信号接收机的各个组成部分的名称和作用，掌握GPS接收机控制器上的各个菜单的功能及参数设置，熟练地对接收机进行操作。实习时先由指导教师进行操作演示，再由学生自己进行操作练习。学生在做完实验后应编写相应的实验报告，写出GPS信号接收机各个组成部分的名称和简要的操作过程。

（三）实验设备与学时

（1）设备：每组（4-5人）配备易测640单频接收机1台（附脚架），天线高量尺1把；

（2）学时：课内实验2学时。

（四）实验方法和步骤

（1）在校园内空旷地方安置GPS接收机，进行对中、整平；

（2）GPS接收机的具体操作如下：

开机过程严格按照下面步骤进行：

①确保E640处于关机状态。②按下【I】(持续时间大于2秒)直到听见“嘀”一声，放开【I】。③3 个绿色指示灯同时点亮0.5秒，然后熄灭。

④依次点亮一个绿灯(其它指示灯熄灭)，次序为BATT绿灯，GPS绿灯，REC 绿灯。⑤所有指示灯熄灭。⑥开机成功，各指示灯切换到正常显示状态。

注：上述过程缺一不可，否则都不是正常开机，需要返回维修，确定故障点。

关机过程严格按照下面步骤进行：

①确保E640处于开机状态。②按下【I】(持续时间大于3秒)直到听见“嘀”三声，放开【I】。③3 个红色指示灯开始闪烁直到关机。④关机成功，所有指示灯熄灭，“嘀”声音停止。

启动数据记录：

①确保E640处于开机状态和非记录数据状态。②确保E640接收到了3颗以上卫星信息（即GPS绿灯连续闪3次以上）。③按下【FN】超过3秒（每秒E640 会“嘀”一声），放开【FN】。④E640再“嘀”一声。⑤REC绿灯快闪，开始记录数据，E640进入记录数据状态

停止数据记录：

①确保E640处于开机和记录数据状态。②按下【FN】超过3秒（每秒E640 会“嘀”一声），放开【FN】。③E640再“嘀”一声。④REC绿灯灭，停止记录数据，E640进入非记录数据状态。

3、天线高的量取及计算：

h：实测的控制点到测高处的高度

a：测高片上测高处至点中心的距离（a=0.095m）

b：测高片上测高处至天线相位中心的距离（b=0.084m）

H：控制点到天线相位中心的高度

H b

实验二 RTK接收机认识实习

（一）实验目的

（1）认识RTK接收机的组成，了解基准站和流动站的结构；

（2）掌握基准站的安置和流动站的组装及启动；

（3）掌握测地通软件的使用及对基准站和流动站参数的设置；

（4）了解在已知点上进行点校正及进行未知点位的测量。

（二）实验要求

要求学生通过实验掌握RTK GPS测量的原理、方法及接收机的操作和设置。在实验课教师的指导下，学生首先学会RTK GPS接收机的参数设置和电台设置，能动正确启动基准站和流动站，掌握点校正的方法。学生在做完实验后应编写相应的实验报告，对RTK GPS测量的原理、方法及接收机的操作和设置做一总结。

（三）实验设备与学时

（1）设备：全体学生共用1套基站（华测X90接收机、电台），每组（4-5人）配备华测X90双频接收机1套（手簿）；

（2）学时：课内实验2学时。

（四）实验方法和步骤

（1）架设基准站；（2）新建任务→配置坐标系统→保存任务；（3）设置基准站（包括安装、手簿设置）；（4）设置流动站（包括安装、手簿设置）；（ 5）点校正；（ 6）测量。

实验三 RTK接收机使用实习

（一）实验目的

（1）掌握RTK GPS接收机的操作和设置；

（2）掌握在已知点上进行点校正及进行未知点位的测量方法；

（3）掌握点位的放样方法及直线放样方法。

（二）实验要求

通过实际操作掌握RTK GPS接收机操作和设置，能够掌握在已知点上进行点校正、点位测量方法和简单的放样测量。学生在做完实验后应编写相应的实验报告，对RTK GPS接收机的操作和设置、点校正方法、点位测量方法、点位及直线放样方法做一总结。

（三）实验设备与学时

（1）设备：全体学生共用1套单基站CORS（华测X60接收机、电台），每组（4-5人）配备华测X90双频接收机1套（手簿）；

（2）学时：课内实验2学时。

（四）实验方法和步骤

（1）由实验室老师将单基站CORS开机，基准站自动启动；

（2）设置流动站（包括安装、手簿设置）；

（ 3）点校正（在测区内选择3个能够控制整个测区的已知点）；

（ 4）点位测量、点位及直线放样。

实验四 GPS相对定位实习

（一）实验目的

（1）掌握GPS静态相对定位测量的模式、及方法及接收机的操作和设置；（2）练习同步进行观测的方法。

（二）实验要求

相对定位要求3台以上接收机进行同步观测，每三个小组做为一个大组分组进行GPS静态相对定位测量，在熟悉GPS接收机操作的基础上，要求观测两个边连式的同步观测环，并练习填写外业观测记录表。学生在做完实验后应编写相应的实验报告，对GPS相对定位测量的模式、同步观测的方法做一总结。

（三）实验设备与学时

（1）设备：每小组（4-5人）配备易测单频频接收机1台（附脚架）天线高量尺1把。

（2）学时：课内实验2学时。

（四）实验方法和步骤

（1）在校园内空旷的地方选择4个点；首先选择1、2、3点安置接收机，将仪器对中整平，量取并计算天线高，将接收机号、所架点号、天线高填入记录手簿相应位置