GPS測(cè)量實(shí)習(xí)報(bào)告 -實(shí)習(xí)報(bào)告
PS測(cè)量
實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué)校：西南科技
大學(xué)學(xué)院：環(huán)境與資源學(xué)院姓名：*學(xué)號(hào)：2004*實(shí)習(xí)日期：2007/07/05小組成員：***實(shí)習(xí)目的：熟練掌握GPS靜態(tài)定位的外業(yè)觀測(cè)、基線解算、GPS網(wǎng)平差的技術(shù)方法，鞏固、深化課堂所學(xué)理論知識(shí)的理解。實(shí)習(xí)任務(wù)內(nèi)容：我們小組在西南科技大學(xué)新區(qū)完成20個(gè)點(diǎn)左右的GPS控制點(diǎn)的觀測(cè)、數(shù)據(jù)處理
工作。測(cè)區(qū)為校內(nèi)新區(qū)及周邊實(shí)習(xí)基地，控制點(diǎn)已預(yù)設(shè)，連測(cè)綿陽市國(guó)土局布設(shè)的GPS已知點(diǎn)，坐標(biāo)系統(tǒng)是綿陽市城建坐標(biāo)系統(tǒng)。要求熟練掌握南方天王星9600靜態(tài)GPS接收機(jī)的使用，GPS基線處理及平差軟件GPSADJ4.0的使用方法。過程簡(jiǎn)述：上午領(lǐng)到南方天王星9600靜態(tài)GPS接收機(jī)和三腳架，之后
老師給我們?cè)敿?xì)介紹了儀器的操作和使用，以及我們要實(shí)習(xí)的內(nèi)容和地點(diǎn)，在李老師的指導(dǎo)下在室外架好儀器熟悉儀器的操作和測(cè)量應(yīng)該注意的事項(xiàng)，練習(xí)結(jié)束后，進(jìn)行分組，分為兩個(gè)組，老區(qū)一個(gè)組，我們被分到新區(qū)。我們一個(gè)班一共有12臺(tái)測(cè)量接收儀器，兩張西南科技大學(xué)有關(guān)GPS控制點(diǎn)布設(shè)的地圖，主要是每組的調(diào)度員拿著地圖，調(diào)度每臺(tái)儀器的點(diǎn)的測(cè)量。我們組成員帶著儀器，向?qū)嵙?xí)地點(diǎn)進(jìn)發(fā)，一起商量好測(cè)量開始的地點(diǎn)后，準(zhǔn)備開測(cè)。開測(cè)前主要的是找控制點(diǎn)。找到控制點(diǎn)后觀察周圍的環(huán)境，架設(shè)儀器結(jié)束后有沒有遮擋物，遮擋
情況做出記錄，架設(shè)儀器，架設(shè)儀器結(jié)束后，開機(jī)，并開始輸入點(diǎn)坐標(biāo)和儀器高，等到有4顆以上的衛(wèi)星變黑后就進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)，開始接收衛(wèi)星傳來的數(shù)據(jù)。并且把開始測(cè)量的時(shí)間短信告訴調(diào)度員。之后，就是看守儀器，在等待過程中，觀察衛(wèi)星的變化情況，觀察的內(nèi)容主要有衛(wèi)星編號(hào)ID，高度角，方位角變化，考慮周圍環(huán)境對(duì)其造成的影響，并做記錄。測(cè)量時(shí)間到40分鐘后，就要考慮要到搬站時(shí)間了，我們本來有6太儀器，在練習(xí)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)一臺(tái)接收機(jī)有問題，后來在測(cè)量實(shí)習(xí)開始的時(shí)候，又發(fā)現(xiàn)我們的儀器又有一臺(tái)對(duì)中部分有問題，這臺(tái)是比較新的光學(xué)紅外對(duì)中儀器，開始以為電池沒有電了，趕緊買了新電池，換了電池也無濟(jì)于事，集體暈倒！還好有四臺(tái)儀器可以推進(jìn)測(cè)量，我們進(jìn)行的是在每一起推進(jìn)測(cè)量的時(shí)候保持一個(gè)點(diǎn)不動(dòng)，并且
保證每個(gè)三角網(wǎng)內(nèi)的每條邊都測(cè)足40分鐘。我們是選擇從西科花園開始慢慢將新區(qū)包抄結(jié)束，最后在新區(qū)老區(qū)交界轉(zhuǎn)盤處完成兩組的交接(兩組中每組有一臺(tái)一起測(cè)足40分鐘)。外業(yè)測(cè)量結(jié)束。數(shù)據(jù)輸入電腦，老師對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)處理導(dǎo)入電腦和對(duì)數(shù)據(jù)的處理給我們演示了一遍。關(guān)于GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、缺點(diǎn)及實(shí)習(xí)過程中的問題
總結(jié)GPS又稱為全球定位系統(tǒng)(Global Positioning SystemGPS)是美國(guó)從上世紀(jì)70年代開始研制歷時(shí)20年耗資200億美元于1994年3月完成其整體部署實(shí)現(xiàn)其全天候、高精度和全球的覆蓋能力現(xiàn)在GPS于現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合使得測(cè)定地球表面三維坐標(biāo)的方法叢靜態(tài)發(fā)展到動(dòng)態(tài)叢數(shù)據(jù)后處理發(fā)展到實(shí)時(shí)的定位與導(dǎo)航極大地?cái)U(kuò)展了它地應(yīng)用廣度和深度。載波相位差分法GPS技術(shù)可以極大提高相對(duì)定位精度。在小范圍內(nèi)可以達(dá)到厘米級(jí)精度。此外由于GPS測(cè)量技術(shù)對(duì)測(cè)點(diǎn)間地通視和幾何圖形等方面地要求比常規(guī)測(cè)量方法靈活、方便已完全可以用來施測(cè)各種等級(jí)地控制網(wǎng)。GPS全站儀的反展在地形和土地測(cè)量以及各種工程、變形；地表沉陷監(jiān)測(cè)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用在精度、效率、成本等方面顯示出巨大的優(yōu)越性。GPS信號(hào)接收機(jī)：GPS信號(hào)接收機(jī)的任務(wù)是：能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行對(duì)所接收到的GPS信號(hào)進(jìn)行變換、放大和處理以便測(cè)量出GPS信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時(shí)間解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文實(shí)時(shí)地計(jì)算出測(cè)站的三維位置位置甚至三維速度和時(shí)間。GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號(hào)是一種可供無數(shù)用戶共
享的信息資源。對(duì)于陸地、海洋和空間的廣大用戶只要用戶擁有能夠接收、跟蹤、變換和測(cè)量GPS信號(hào)的接收設(shè)備即GPS信號(hào)接收機(jī)�？梢栽谌魏螘r(shí)候用GPS信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航定位測(cè)量。根據(jù)使用目的的不同用戶要求的GPS信號(hào)接收機(jī)也各有差異。目前世界上已有幾十家工廠生產(chǎn)GPS接收機(jī)產(chǎn)品也有幾百種。這些產(chǎn)品可以按照原理、用途、功能等來分類。靜態(tài)定位中GPS接收機(jī)在捕獲和跟蹤GPS衛(wèi)星的過程中固定不變接收機(jī)高精度地測(cè)量GPS信號(hào)的傳播時(shí)間利用GPS衛(wèi)星在軌的已知位置解算出接收機(jī)天線所在位置的三維坐標(biāo)。而動(dòng)態(tài)定位則是用GPS接收機(jī)測(cè)定一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)行軌跡。GPS信號(hào)接收機(jī)所位于的運(yùn)動(dòng)物體叫做載體(如航行中的船艦空中的飛機(jī)行走的車輛等)。載體上的GPS接收機(jī)天線在跟蹤GPS衛(wèi)星的過程中相對(duì)地球而運(yùn)動(dòng)接收機(jī)用GPS信號(hào)實(shí)時(shí)地測(cè)得運(yùn)動(dòng)載體的狀態(tài)參數(shù)(瞬間三維位置和三維速度)。接收機(jī)硬件和機(jī)內(nèi)軟件以及GPS數(shù)據(jù)的后處理軟件包構(gòu)成完整的GPS用戶設(shè)備。GPS接收機(jī)的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元兩大部分。對(duì)于測(cè)地型接收機(jī)來說兩個(gè)單元一般分成兩個(gè)獨(dú)立的部件觀測(cè)時(shí)將天線單元安置在測(cè)站上接收單元置于測(cè)站附近的適當(dāng)?shù)胤接秒娎|線將兩者連接成一個(gè)整機(jī)。也有的將天線單元和接收單元制作成一個(gè)整體觀測(cè)時(shí)將其安置在測(cè)站點(diǎn)上。GPS接收機(jī)一般用蓄電池做電源。同時(shí)采用機(jī)內(nèi)機(jī)外兩種直流電源。設(shè)置機(jī)內(nèi)電池的目的在于更換外電池時(shí)不中斷連續(xù)觀測(cè)。在用機(jī)外電池的過程中機(jī)內(nèi)電池自動(dòng)充電。關(guān)機(jī)后機(jī)內(nèi)電池為RAM存儲(chǔ)器供電以防止丟失數(shù)據(jù)。近幾年國(guó)內(nèi)引進(jìn)了許多種類型的GPS測(cè)地型接收機(jī)。各種類型的GPS測(cè)地型接收機(jī)用于精密相對(duì)定位時(shí)其雙頻接收機(jī)精度可達(dá)5MM+1PPM.D單頻接收機(jī)在一定距離內(nèi)精度可達(dá)10MM+2PPM.D。用于差分定位其精度可達(dá)亞米級(jí)至厘米級(jí)。目前各種類型的GPS接收機(jī)體積越來越小重量越來越輕便于野外觀測(cè)。GPS和GLONASS兼容的全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)接收機(jī)已經(jīng)問世。(2)GPS的定位原理GPS的基本定位原理是：衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時(shí)間信息用戶接收到這些信息后經(jīng)過計(jì)算求出接收機(jī)的三維位置三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。(3)GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)GPS系統(tǒng)具有以下主要特點(diǎn)：高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛等。定位精度高應(yīng)用
實(shí)踐已經(jīng)證明GPS相對(duì)定位精度在50KM以內(nèi)可達(dá)10-6100-500KM可達(dá)10-71000KM可達(dá)10-9。在300-1500M工程精密定位中1小時(shí)以上觀測(cè)的解其平面其平面位置誤差小于1mm與ME-5000電磁波測(cè)距儀測(cè)定得邊長(zhǎng)比較其邊長(zhǎng)較差最大為0.5mm校差中誤差為0.3mm。觀測(cè)時(shí)間短隨著GPS系統(tǒng)的不斷完善軟件的不斷更新目前20KM以內(nèi)相對(duì)靜態(tài)定位僅需15-20分鐘；快速靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量時(shí)當(dāng)每個(gè)流動(dòng)站與基準(zhǔn)站相距在15KM以內(nèi)時(shí)流動(dòng)站觀測(cè)時(shí)間只需1-2分鐘然后可隨時(shí)定位每站觀測(cè)只需幾秒鐘。測(cè)站間無須通視GPS測(cè)量不要求測(cè)站之間互相通視只需測(cè)站上空開闊即可因此可節(jié)省大量的造標(biāo)費(fèi)用。由于無需點(diǎn)間通視點(diǎn)位位置可根據(jù)需要可稀可密使選點(diǎn)工作甚為靈活也可省去經(jīng)典大地網(wǎng)中的傳算點(diǎn)、過渡點(diǎn)的測(cè)量工作�？商峁┤S坐標(biāo)經(jīng)典大地測(cè)量將平面與高程采用不同方法分別施測(cè)。GPS可同時(shí)精確測(cè)定測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。目前GPS水準(zhǔn)可滿足四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度。操作簡(jiǎn)便隨著GPS接收機(jī)不斷改進(jìn)自動(dòng)化程度越來越高有的已達(dá)"傻瓜化"的程度；接收機(jī)的體積越來越小重量越來越輕極大地減輕測(cè)量工作者的工作緊張程度和
勞動(dòng)強(qiáng)度。使野外工作變得輕松愉快。全天候作業(yè)目前GPS觀測(cè)可在一天24小時(shí)內(nèi)的任何時(shí)間進(jìn)行不受陰天黑夜、起霧刮風(fēng)、下雨下雪等氣候的影響功能多、應(yīng)用廣。從這些特點(diǎn)中可以看出GPS系統(tǒng)不僅可用于測(cè)量、導(dǎo)航還可用于測(cè)速、測(cè)時(shí)。測(cè)速的精度可達(dá)0.1M/S測(cè)時(shí)的精度可達(dá)幾十毫微秒。其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。GPS系統(tǒng)的應(yīng)用前景當(dāng)初設(shè)計(jì)GPS系統(tǒng)的主要目的是用于導(dǎo)航收集情報(bào)等軍事目的。但是后來的應(yīng)用開發(fā)表明GPS系統(tǒng)不僅能夠達(dá)到上述目的而且用GPS衛(wèi)星發(fā)來的導(dǎo)航定位信號(hào)能夠進(jìn)行厘米級(jí)甚至毫米級(jí)精度的靜態(tài)相對(duì)定位米級(jí)至亞米級(jí)精度的動(dòng)態(tài)定位亞米級(jí)至厘米級(jí)精度的速度測(cè)量和毫微秒級(jí)精度的時(shí)間測(cè)量。因此GPS系統(tǒng)展現(xiàn)了極其廣闊的應(yīng)用前景。(4)GPS的用途GPS最初就是為軍方提供精確定位而建立的至今它仍然由美國(guó)軍方控制。軍用GPS產(chǎn)品主要用來確定并跟蹤在野外行進(jìn)中的士兵和裝備的坐標(biāo)給海中的軍艦導(dǎo)航為軍用飛機(jī)提供位置和導(dǎo)航信息等。目前GPS系統(tǒng)的應(yīng)用已將十分廣泛我們可以應(yīng)用GPS信號(hào)可以進(jìn)行海、空和陸地的導(dǎo)航導(dǎo)彈的制導(dǎo)大地測(cè)量和工程測(cè)量的精密定位時(shí)間的傳遞和速度的測(cè)量等。對(duì)于測(cè)繪領(lǐng)域GPS衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)用于建立高精度的全國(guó)性的大地測(cè)量控制網(wǎng)測(cè)定全球性的地球動(dòng)態(tài)參數(shù)；用于建立陸地海洋大地測(cè)量基準(zhǔn)進(jìn)行高精度的海島陸地聯(lián)測(cè)以及海洋測(cè)繪；用于監(jiān)測(cè)地球板塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和地殼形變；用于工程測(cè)量成為建立城市與工程控制網(wǎng)的主要手段。用于測(cè)定航空航天攝影瞬間的相機(jī)位置實(shí)現(xiàn)僅有少量地面控制或無地面控制的航測(cè)快速成圖導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)、全球環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的技術(shù)革命。許多商業(yè)和政府機(jī)構(gòu)也使用GPS設(shè)備來跟蹤他們的車輛位置這一般需要借助無線通信技術(shù)。一些GPS接收器集成了收音機(jī)、無線電話和移動(dòng)數(shù)據(jù)終端來適應(yīng)車隊(duì)
管理的需要。由于多元化空間資源環(huán)境的出現(xiàn)使得GPSGLONASSINMARSAT等系統(tǒng)都具備了導(dǎo)航定位功能形成了多元化的空間資源環(huán)境。這一多元化的空間資源環(huán)境促使國(guó)際民間形成了一個(gè)共同的策略即一方面對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)充分利用一方面積極籌建民間GNSS系統(tǒng)待到2010年前后GNSS純民間系統(tǒng)建成全球?qū)⑿纬蒅PS/GLONASS/GNSS三足鼎立之勢(shì)才能從根本上擺脫對(duì)單一系統(tǒng)的依賴形成國(guó)際共有、國(guó)際共享的安全資源環(huán)境。世界才可進(jìn)入將衛(wèi)星導(dǎo)航作為單一導(dǎo)航手段的最高應(yīng)用境界。國(guó)際民間的這一策略反過來有影響和迫使美國(guó)對(duì)其GPS使用政策作出更開放的調(diào)整�？傊捎诙嘣臻g資源環(huán)境的確立給GPS的發(fā)展應(yīng)用創(chuàng)造了一個(gè)前所未有的良好的國(guó)際環(huán)境。GPS(全球定位系統(tǒng))具有測(cè)站點(diǎn)之間無需通視，待定點(diǎn)精度與控制網(wǎng)圖形結(jié)構(gòu)關(guān)系不大、成果精度高、觀測(cè)全自動(dòng)、全天候的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，及其由此而來的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為控制測(cè)量首選的技術(shù)手段。大范圍的大地控制網(wǎng)建立現(xiàn)在已不再采用傳統(tǒng)的三角測(cè)量或?qū)Ь�測(cè)量方法，工程控制網(wǎng)(城市控制網(wǎng))，甚至圖根控制測(cè)量也都大量采用GPS技術(shù)方法。所以GPS測(cè)量理論和實(shí)踐是測(cè)繪工程專業(yè)重要的專業(yè)課程。缺點(diǎn)：就是信號(hào)很容易被遮擋。電池要經(jīng)常換。關(guān)于本次實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)通過這次實(shí)習(xí)，掌握南方天王星9600靜態(tài)GPS接收機(jī)的使用。學(xué)會(huì)在實(shí)習(xí)過程中充分的利用時(shí)間，合理的布設(shè)控制點(diǎn)，以利于測(cè)量工作的進(jìn)行，提高測(cè)量效率關(guān)于本次實(shí)習(xí)
體會(huì)實(shí)習(xí)當(dāng)天，天氣好悶熱啊，但是還是堅(jiān)持圓滿完成了實(shí)習(xí)任務(wù)，實(shí)習(xí)時(shí)由于我們的儀器又有一臺(tái)有問題，給我們雪上加霜啊！雖然不是調(diào)度員，但是充當(dāng)了調(diào)度員的角色,有點(diǎn)越俎代庖，但是讓一個(gè)女生跑來跑去的多過意不去啊。于是作為一個(gè)班委我就充當(dāng)了調(diào)度員的角色，在新區(qū)控制點(diǎn)與控制點(diǎn)之間比較遠(yuǎn)，但是總不能讓一個(gè)女生跑來跑去的。老師也非常辛苦，一天守在實(shí)驗(yàn)室，并且隨時(shí)回答我們的疑問，解決我們測(cè)量過程中的一些與測(cè)量工作進(jìn)行有關(guān)的一些問題。一天下來我的腳痛的要命，當(dāng)天晚上用開水泡了腳的，但是第二天還是痛厲害，腳不敢著地了，第三天好多了，于是就靜下來寫寫實(shí)習(xí)報(bào)告。頗累收獲頗豐啊。
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