GPS實(shí)習(xí)總結(jié)

GPS定位測(cè)量

實(shí)習(xí)總結(jié)

姓名：郭瑞林班級(jí)：工程測(cè)量1007學(xué)號(hào):201*020833指導(dǎo)教師：朱曙光陳慧為期兩周的GPS實(shí)習(xí)結(jié)束了，這次實(shí)習(xí)的目的在于熟悉GPS的定

位原理、數(shù)據(jù)采集與處理，能獨(dú)立完成從選點(diǎn)到提交內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)成果的所有技術(shù)要領(lǐng)。這次實(shí)訓(xùn)的場(chǎng)地覆蓋黃河水院整個(gè)校區(qū)，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容有：測(cè)區(qū)勘探、實(shí)地選點(diǎn)、GPS控制網(wǎng)布設(shè)、星歷預(yù)報(bào)、制定觀測(cè)計(jì)劃、GPS接收機(jī)檢驗(yàn)、靜態(tài)外業(yè)觀測(cè)及記錄、數(shù)據(jù)傳輸及處理。GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會(huì)的方法，確定待測(cè)點(diǎn)的位置。按定位方式，GPS定位分為單點(diǎn)定位和相對(duì)定位（差分定位）。單點(diǎn)定位就是根據(jù)一臺(tái)接收機(jī)的觀測(cè)數(shù)據(jù)來確定接收機(jī)位置的方式，它只能采用偽距觀測(cè)量，可用于車船等的概略導(dǎo)航定位。相對(duì)定位（差分定位）是根據(jù)兩臺(tái)以上接收機(jī)的觀測(cè)數(shù)據(jù)來確定觀測(cè)點(diǎn)之間的相對(duì)位置的方法，它既可采用偽距觀測(cè)量也可采用相位觀測(cè)量，大地測(cè)量或工程測(cè)量均應(yīng)采用相位觀測(cè)值進(jìn)行相對(duì)定位。

日常生活中所用的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本工作原理也正是如此，它根據(jù)測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。要達(dá)到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過記錄衛(wèi)星信號(hào)傳播到用戶所經(jīng)歷的時(shí)間，再將其乘以光速得到（由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實(shí)距離，而是偽距（PR）：當(dāng)GPS衛(wèi)星正常工作時(shí)，會(huì)不斷地用1和0二進(jìn)制碼元組成的偽隨機(jī)碼（簡(jiǎn)稱偽碼）發(fā)射導(dǎo)航電文。GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種，分別是民用的C/A碼和軍用的P(Y)碼。C/A碼頻率1.023MHz，重復(fù)周期一毫秒，碼間距1微秒，相當(dāng)于300m；P碼頻率10.23MHz，重復(fù)周期266.4天，碼間距0.1微秒，相當(dāng)于30m。而Y碼是在P碼的基礎(chǔ)上形成的，保密性能更佳。導(dǎo)航電文包括衛(wèi)星星歷、工作狀況、時(shí)鐘改正、電離層時(shí)延修正、大氣折射修正等信息。在GPS觀測(cè)量中包含了衛(wèi)星和接收機(jī)的鐘差、大氣傳播延遲、多路徑效應(yīng)等誤差，在定位計(jì)算時(shí)還要受到衛(wèi)星廣播星歷誤差的影響，在進(jìn)行相對(duì)定位時(shí)大部分公共誤差被抵消或削弱，因此定位精度將大大提高，雙頻接收機(jī)可以根據(jù)兩個(gè)頻率的觀測(cè)量抵消大氣中電離層誤差的主要部分，在精度要求高，接收機(jī)間距離較遠(yuǎn)時(shí)（大氣有明顯差別），應(yīng)選用雙頻接收機(jī)。

一、利用GPS觀測(cè)有以下幾個(gè)優(yōu)越點(diǎn)。（1）全球全天候定位

GPS衛(wèi)星的數(shù)目較多，且分布均勻，保證了地球上任何地方任何時(shí)間至少可以同時(shí)觀測(cè)到4顆GPS衛(wèi)星，確保實(shí)現(xiàn)全球全天候連續(xù)的導(dǎo)航定位服務(wù)（除打雷閃電不宜觀測(cè)外。（2）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)10-6m，100-500km可達(dá)10-7m，1000km可達(dá)10-9m。在300-1500m工程精密定位中，1小時(shí)以上觀測(cè)時(shí)解其平面位置誤差小于1mm，與ME-5000電磁波測(cè)距儀測(cè)定的邊長(zhǎng)比較，其邊長(zhǎng)較差最大為0.5mm，校差中誤差為0.3mm；實(shí)時(shí)單點(diǎn)定位(用于導(dǎo)航)：P碼1~2m；C/A碼5~10m。靜態(tài)相對(duì)定位：50km之內(nèi)誤差為幾mm+(1~2ppm*D)；50km以上可達(dá)0.1~0.01ppm。實(shí)時(shí)偽距差分(RTD)：精度達(dá)分米級(jí)。實(shí)時(shí)相位差分(RTK)：精度達(dá)1~2cm。（3）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；采取實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位模式時(shí)，每站觀測(cè)僅需幾秒鐘。因而使用GPS技術(shù)建立控制網(wǎng)，可以大大提高作業(yè)效率。（4）測(cè)站間無需通視

GPS測(cè)量只要求測(cè)站上空開闊，不要求測(cè)站之間互相通視，因此不再需要建造覘標(biāo)。這一優(yōu)點(diǎn)既可大大減少測(cè)量工作的經(jīng)費(fèi)和時(shí)間（一般造標(biāo)費(fèi)用約占總經(jīng)費(fèi)的30%～50%），同時(shí)也使選點(diǎn)工作變得非常靈活，也可省去經(jīng)典測(cè)量中的傳算點(diǎn)、過渡點(diǎn)的測(cè)量工作。（5）儀器操作簡(jiǎn)便

隨著GPS接收機(jī)的不斷改進(jìn)，GPS測(cè)量的自動(dòng)化程度越來越高，有的已趨于“傻瓜化”。在觀測(cè)中測(cè)量員只需安置儀器，連接電纜線，量取天線高，監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)，而其它觀測(cè)工作，如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測(cè)和記錄等均由儀器自動(dòng)完成。結(jié)束測(cè)量時(shí)，僅需關(guān)閉電源，收好接收機(jī)，便完成了野外數(shù)據(jù)采集任務(wù)。

如果在一個(gè)測(cè)站上需作長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)觀測(cè)，還可以通過數(shù)據(jù)通訊方式，將所采集的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集與處理。另外，現(xiàn)在的接收機(jī)體積也越來越小，相應(yīng)的重量也越來越輕，極大地減輕了測(cè)量工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（6）可提供全球統(tǒng)一的三維地心坐標(biāo)

GPS測(cè)量可同時(shí)精確測(cè)定測(cè)站平面位置和大地高程。目前GPS水準(zhǔn)可滿足四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度，另外，GPS定位是在全球統(tǒng)一的WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)中計(jì)算的，因此全球不同地點(diǎn)的測(cè)量成果是相互關(guān)聯(lián)的。

二、GPS靜態(tài)定位觀測(cè)：

在野外觀測(cè)之前，最好提前1天做星歷預(yù)報(bào)以選擇衛(wèi)星狀況最好的時(shí)段觀測(cè)，同時(shí)根據(jù)星況做好次日的外業(yè)時(shí)間安排，外業(yè)觀測(cè)流程如下：

1）按實(shí)驗(yàn)要求，趕到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，做好數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)備工作（安置GPS接收機(jī)天線、天線連接、電源連接）。

2）開機(jī)搜索天空GPS衛(wèi)星信號(hào)，直到GPS接收機(jī)接收到四顆以上的衛(wèi)星，而且PDOP值小于6。

3）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集前的GPS接收機(jī)參數(shù)設(shè)置（如：采樣間隔5秒鐘，高度截止角15°），每個(gè)小組的GPS接收機(jī)參數(shù)設(shè)置要一致。4）制作作業(yè)調(diào)度表，數(shù)據(jù)采集條件滿足后每個(gè)小組約定同步采集起、止時(shí)間，數(shù)據(jù)采集開始。

5）做好觀測(cè)期間的GPS數(shù)據(jù)記錄工作（測(cè)站信息、觀測(cè)者、天氣情況），記錄表格。

6）采集時(shí)間到，數(shù)據(jù)采集工作結(jié)束，收拾儀器進(jìn)行下一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集工作。7）重復(fù)上述步驟，直至外業(yè)觀測(cè)結(jié)束。

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。一次測(cè)量實(shí)習(xí)要完整的做完，單靠一個(gè)人的力量和構(gòu)思是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有小組的合作和團(tuán)結(jié)才能讓實(shí)習(xí)快速而高效的完成。這次測(cè)量實(shí)習(xí)培養(yǎng)了我們小組的分工協(xié)作的能力，增進(jìn)了同學(xué)之間的感情。我們完成這次實(shí)習(xí)的原則也是讓每個(gè)組員都學(xué)到知識(shí)而且會(huì)實(shí)際操作，而不是搶時(shí)間，趕進(jìn)度，草草了事收工。所以，我們每個(gè)組員都分別獨(dú)立的觀察，記錄每一站，并準(zhǔn)確進(jìn)行計(jì)算。做到步步有“檢核”，這樣做不但可以防止誤差的積累，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，更可以提高測(cè)量的效率。

測(cè)量實(shí)習(xí)，讓我學(xué)到了很多實(shí)實(shí)在在的東西，對(duì)以前零零碎碎學(xué)的測(cè)量知識(shí)有了綜合應(yīng)用的機(jī)會(huì)，對(duì)GPS測(cè)繪過程有了一個(gè)良好的了解。學(xué)會(huì)了好多課堂上無法做到的東西以及更熟練的使用GPS靜態(tài)，RTK動(dòng)態(tài)等測(cè)量?jī)x器與工具。很好的鞏固了理論教學(xué)知識(shí)，提高實(shí)際操作能力，同時(shí)也拓展了與同學(xué)之間的交際合作的能力

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GPS實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)

相對(duì)于前段時(shí)間的控制測(cè)量實(shí)習(xí)，GPS實(shí)習(xí)還是輕松一些的，我想在實(shí)習(xí)中最重要的就是我們學(xué)到了很多東西，也有很多體會(huì)，也鞏固了我們學(xué)習(xí)的課本知識(shí)，還學(xué)到了一些課本上沒有的東西。

首先，老師帶我們?nèi)タ磧x器，并且指導(dǎo)我們使用儀器的基本用法，儀器是國產(chǎn)的華測(cè)GPS靜態(tài)機(jī)。其次在機(jī)房老師教我們?cè)趺从脙蓚�(gè)GPS數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)處理軟件，一個(gè)是Compass靜態(tài)處理，是對(duì)內(nèi)業(yè)的處理軟件；一個(gè)是HcLoader，是對(duì)數(shù)據(jù)的上傳導(dǎo)出軟件。接下來我們開始了GPS的外業(yè)實(shí)訓(xùn)，由于人員對(duì)儀器的熟練程度和各組GPS點(diǎn)的限制，加上天氣的變化，所以中間也出現(xiàn)了一些問題。外業(yè)觀測(cè)完了之后就是們的內(nèi)業(yè)處理了，先用HcLoader把數(shù)據(jù)從GPS靜態(tài)機(jī)里邊導(dǎo)出來，接著再用Compass靜態(tài)處理開始處理基線，一開始大家都不怎么會(huì)，老是犯錯(cuò)誤，不是處理不出來就是超限，所以大家就開始了一個(gè)各自不同的學(xué)習(xí)過程，到最后有處理得好的，也有不好的。處理完基線后對(duì)軟件的一些限差進(jìn)行了簡(jiǎn)單的設(shè)置之后對(duì)基線進(jìn)行了網(wǎng)平差，結(jié)果是出人意料的沒有通過，不光高程沒有通過，平面也沒有通過，查找原因之后平面網(wǎng)通過了，但高程是怎么也過不去，思來想去在跟同學(xué)商量覺得是我們當(dāng)初在量取靜態(tài)機(jī)的高度時(shí)量的不準(zhǔn)，不夠精確。

通過這次GPS實(shí)習(xí)，我不僅對(duì)GPS原理有了更深入的了解，還對(duì)GPS外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)處理有了一定的理解。在實(shí)習(xí)中我們也遇到了一些麻煩，從這些麻煩中，我們也總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，測(cè)繪確實(shí)是需要很大的細(xì)心，不能馬虎大意，做很多工作都要提前做好準(zhǔn)備，這樣才能使工作順利進(jìn)行。這次實(shí)習(xí)不僅是對(duì)動(dòng)手能力的一種提升，更是對(duì)理論知識(shí)的一次綜合性鞏固。雖然測(cè)量是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，但是也要求我們掌握扎實(shí)的理論知識(shí)，如果沒有扎實(shí)的理論功底，只知道怎么做，但是不知道為什么那么做，當(dāng)我們遇到類似的其他問題時(shí)，就不知道怎么解決。所以我覺得理論是實(shí)踐的前提，只有把理論知識(shí)學(xué)好，才能更好的促進(jìn)實(shí)踐。所以我們要學(xué)好理論知識(shí)，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)然理論知識(shí)學(xué)好了，動(dòng)手能力也要努力培養(yǎng)，不能只會(huì)紙上談兵，所以我們要多動(dòng)手，提高自己的動(dòng)手能量，并在實(shí)踐中促進(jìn)鞏固理論知識(shí)。只有理論是實(shí)踐這兩個(gè)環(huán)節(jié)都做好，我們才能更好的掌握理論知識(shí)，提高自己的動(dòng)手能力。

本次實(shí)習(xí)內(nèi)容的安排大體上是不錯(cuò)的，老師們的指導(dǎo)和講解也是盡心盡力；但感覺內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理部分老師應(yīng)該講得更詳細(xì)一點(diǎn)，這樣更有助于同學(xué)對(duì)軟件的熟悉與對(duì)書本知識(shí)的消化。其次，覺得老師應(yīng)該在我們進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理時(shí)應(yīng)該多多進(jìn)行指導(dǎo)，這樣我們才能夠從中學(xué)到更多的知識(shí),能給學(xué)生更多的實(shí)習(xí)和鍛煉的機(jī)會(huì)。

最后感謝老師對(duì)我們實(shí)習(xí)的辛勤指導(dǎo)，我們會(huì)繼續(xù)努力的。

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