GPS技术设计书.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流GPS技术设计书.精品文档.河南工业职业技术学院GPS测量技术设计书 二九年十月目 录第一部分 GPS测量实训与实习须知1一、实训与实习一般要求1二、使用仪器规则11仪器的携带12仪器的安装13仪器的使用24仪器的搬迁25仪器的装箱2三外业记录规则2第二部分 GPS测量实习项目3实训一 南方北极星9600型单频GPS接收机的认识3实训二 9600型GPS接收机野外数据采集12实训三 南方北极星9600型单频GPS接收机数据下载19实训四 基线解算29实训五 GPS网平差37实训六 南方GPS数据处理软件4.4软件的功能41第三部分 GPS测量

2、教学综合实训48一、实习目的48三、测区概况50五、实习要求50六、上交成果51七、成绩评定51附 GPS测量技术要求52一、GPS测量精度、密度标准及分类52二、GPS网的基准设计53三、拟定外业观测计划53四、技术设计书编写54五、GPS测量的外业实施55六、观测工作56七、内业数据处理59附录1 GPS实习报告59第一部分 GPS测量实训与实习须知GPS测量原理及应用的理论教学、实训和实习教学是本课程的三个重要的教学环节，基本原则是：坚持理论与实践相结合，注重仪器操作、软件使用，在实践中真正掌握GPS测量的基本原理和技术应用。GPS测量原理及应用是一门理论与实践结合较为紧密的课程，在学习

3、基本理论与基本知识的同时，必须重视实验课的练习。其目的是通过实验环节掌握GPS卫星定位技术的基本原理、GPS接收机的基本操作知识，能够利用GPS接收机进行实际作业，并能够比较熟练地运用随机软件和控制网平差软件进行GPS测量数据的处理与分析。要求同学们必须按照实验要求做实验，并撰写相应的实验报告或完成相应的实验考试考核。在实验过程中可以结合控制测量实习或以后毕业设计的实习，自己设计将综合型实训内容，如“GPS静态相对定位测量及其数据处理与分析”和“GPS实时动态测量（RTK）及其数据处理”，以便全面巩固课堂学习和课间实训的效果。一、实训与实习一般要求1实训或实习课前，应阅读教材中有关内容和预习G

4、PS测量实训与实习指导中相应环节，了解学习的内容、方法和注意事项。2实训或实习时分小组进行，班级学习委员向任课教师提供分组的名单，并确定小组负责人。3实训和实习是集体学习行动，任何人不得无故缺席或迟到；应在指定场地进行，不得随便改变地点。4在实训和实习中认真的观看指导老师进行的示范操作，在使用仪器时严格按操作规则进行。二、仪器使用规则正确使用仪器，精心爱护和科学保养，是测量人员必须具备的素质，也是保证测量成果的质量、提高工作效率的必要条件。在使用GPS测量仪器时应养成良好的工作习惯，严格遵守下列规则。1仪器的携带携带仪器前，检查仪器箱是否扣紧，拉手和背带是否牢固。2仪器的安装（1）安放仪器的三

5、脚架必须稳固可靠，特别注意伸缩腿稳固。（2）从仪器箱提取仪器时，应先观察一下仪器是如何放置的，便于仪器装箱时正确放置仪器，然后用双手握住仪器支架或基座，放到三脚架上，接着一手握住仪器，一手拧连接螺旋，直至拧紧。（3）仪器取出后，应关好箱盖，不准在箱上坐人。3仪器的使用（1）仪器安装在三脚架上之后，无论是否观测，观测者必须守护仪器，不允许出现仪器无人看管的情况。（2）雨天禁止使用仪器。（3）仪器应经常擦拭，除去仪器上的灰尘、污痕。4仪器的搬迁GPS测量仪器比较贵重，仪器搬站时，必须把仪器装箱后再搬站。搬运主机时，要轻拿轻放。开箱前应轻轻放好箱子，让仪器箱的盖子朝上，然后打开箱子的锁栓。5仪器的装

6、箱（1）先将箱盖打开，接着从三脚架上取下仪器，这时一定要一手握住仪器基座或支架，一手拧松连接螺旋，双手把仪器从架头上取下装箱。（2）在箱内将仪器正确就位后，关箱扣紧。三外业记录规则1观测数据按规定的表格现场记录。记录应采用2或3硬度的铅笔。记录者听到观测数据后应复诵一遍记录的数字，避免记错。2记录者记录完一个测站的数据后，当场应进行必要的检核，确认无误后，观测者才能搬站。3对错误的原始记录数据，不得涂改，也不得用橡皮擦掉，应用横线划去错误数字，把正确的数字写在原数字的上方，并在备注栏说明原因，保持记录清晰、纸张清洁。第二部分 GPS测量实习项目实训一 静态GPS接收机的认识一目的和要求1.GP

7、S信号接收机各个部件的认识； 2.接收机控制器上的软件菜单的认识和操作。3.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功用，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。4.实习时先由实验课教师进行操作演示，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。二计划和仪器准备 1.实训时数计划2学时，每小组由56人组成。2.每小组配备GPS接收机一台套（GPS接收机一台，脚架一个，电池两块，基座一个，2米钢卷尺一把，记录板及记录表格）三方法与步骤9600型单频GPS接收机的特点及组成（一）、简介南方

8、北极星9600型是智能一体化的GPS 接收机，没有电缆，没有外接电池，没有天线，任何东西都已内置在一个小小的主机壳里，宽大的液晶显示屏还可以在采集数据时查看星历情况、卫星分布。该机适合于不同层次用户，既可当傻瓜机使用，也可使用内置采集器来进行GPS 数据采集工作。另外，采用双电源系统，可以自动切换到另一块电池中供电，从而保证不间断测量工作。9600型GPS接收机内存高达 16M 的，能连续存储约二十天的采集数据。 （二）、组成9600 型 GPS 测量系统可分为硬件、软件两个部分，具体组成如下： 硬件：1. 9600 接收机（内置测量型天线及抑制多路径板）原装进口 OEM 板和 CPU； 2.

9、 9600 单片机内置采集器（内置采集软件）； 3. 可充电电池及充电器； 4. 铝或木三脚架； 5. 数据传输电缆。 软件：包括数据传输软件（计算机与 9600 主机通讯软件）、GPS 数据处理系统（包含基线向量处理、闭合差自动搜索、网平差、高程拟合以及图形输出等功能）。 为达到高精度的大地测量要求，9600 型 GPS 测量系统采用静态相对定位模式。此时外业部分需两台或两台以上 GPS 接收机。同时，为方便野外观测，提高野外作业的效率，在条件许可下须配置更多 GPS 接收机 9600 型 GPS 测量系统还可扩展成后差分测量系统。精度可达0.1m1m （精度与作用距离成反比）。 （三） 测

10、量系统的主要技术参数 1、9600 接收机： 12 个并行的独立通道、可同时接收 12 颗卫星 L1 载波相位、CA 码伪距，1575.42MHz 扁平有源天线带内装式抑径板 根据卫星高度及卫星运行的健康状况自动选择卫星 flash 闪存内存 16M（与优盘同芯片组），可存储连续约 20 天数据量 240*160 的大液晶显示屏 两块高性能锂电池连续工作时间长达 16 小时之久 2、静态相对定位精度： 静态基线：（5mm+1ppm） 高 程：（10mm2ppm） 3、同步观测时间：45 分钟左右 注：同步观测时间的多少与所测距离有关，当达到 20 公里以上时观测时段长度必须有两 个小时以上；同

11、步观测时间的多少还与要求达到的精度有关，若要求精度高，则观测时间应长一些，精度要求较低则可相对缩短。另外，同步观测时间还与观测时间段及卫星图形强度等因素有关。 例如，在夜间进行观测，其观测时间可比白天稍短（夜间电离层的影响较小）。 图 1 单台 9600 型 GPS 接收机 (四)基本操作 打开 9600 主机电源后进入程序初始界面，初始界面如下图4： 图4 南方北极星9600型接收机显示面板1、初始界面中模式的选择 初始界面有三种模式选择：智能模式、手动模式、节电模式；还有一个数字递减窗口，至零后就将进入主界面，若未在智能模式、手动模式、节电模式三种方式中选择一种模式，则自动进入默认智能模式

12、主界面，也可按下对应键进入某一模式。（1）智能模式： 相当于带液晶显示屏的“傻瓜机”采集。在该状态下，9600 可根据采集条件判断满足采集条件后，自动进入采集状态（例如：PDOP6，3D 状态）。在采集数据的同时，我们可通过液晶显示屏查看卫星星历和分布情况。（2）手动模式： 在该状态下需要人工判断是否满足采集条件，一般采集条件要求 PDOP6，定位状态为 3D，在显示屏上看到满足条件后就可输入点号以及时段号，让接收机进入采集状态。 （3）节电模式： 该种模式相当于完全傻瓜机采集模式， 9600 可根据采集条件判断自动进入采集状态（例如：PDOP6，3D 状态）。在选择这种模式后，液晶显示屏关闭

13、，仅靠指示灯来指示采集状态。2、指示灯含义 显示屏上方三个指示灯依次电源灯、卫星灯、信息灯。 若正在使用 A 电池，则电源灯为绿灯。 若正在使用 B 电池，则电源灯为黄灯。 若 A、B 电池均不足，则电源灯变为红色，此时应更换电池。 未进入 3D 状态时，信息灯每闪烁 N 次红灯，则卫星闪烁一次红灯（N 表示可视的卫星数）进入 3D 状态后，开始记录，此时信息灯闪烁 M 次绿灯，卫星灯闪烁一次绿灯，（M 表示采集间隔，即每隔 M 秒记录一次数据）。3、系统界面选手动或智能模式后进入主界面。见图5。图5 9600 文件系统主界面主界面分三大部分：（1）卫星分布图 显示天空卫星分布图，锁定的卫星将

14、变黑，只捕捉到而未锁定的可视卫星为白色显示，越是接近内圈中心的卫星高度截止角越高，越远离内圈中心的卫星高度截止角越低。并且卫星几何精度因子值 PDOP 也在该界面下显示，如图 2 所示 PDOP 值为 2.3。 （2）系统提示框（在任何界面状态，该右项框都会显示） 北京时间：显示当地标准北京时间。 记录时间： 显示在采集进入后已记录采集 GPS 星历数据的时间，单位为分钟：秒，如显示 30：40，表示数据已记录 30 分钟 40 秒。 剩余容量：表示还有多少内存空间，如显示 14203K，则内存大约还剩下 14M。 采用的电源系统及电量显示。如图5 所示，现在使用的电源系统是 B 号电池，电池

15、的容量为 1/3。 （3）功能项 要进行功能项的操作请选择各功能项下面所对应的按键，如要进入“文件”功能的操作则选择 F1 键。 下面将对每个功能进行介绍。 按 F1 键进入“文件”功能的操作，界面见图6。图6 9600“文件”子界面在文件项里可查看已采集数据的存储情况。文件排序是按照采集时间的先后顺序来排列的，点名为“*”，则是傻瓜采集方式采集的点名默认；开机时间和结束时间分别是 2002 年 8 月 20 日 16 点 50 分和 18 点 14 分。若是人工方式采集，文件名将显示用户输入的点名。 用 F1 键“ ”向下翻页（当采集数据太多时需要翻页查看）； 用 F2 键“ ”向上翻页（当

16、采集数据太多时需要翻页查看）； 用 F3 键“”选择每一页当中的某一个文件； 如果要删除某个文件用 F3 键选择（当然要这个数据已经传输到电脑上），黑色光标会指示当前所要操作文件，用 F4 键来删除这个文件； PWR 键返回主界面。 按 F2 键进入“设置”功能的操作，界面见图 7。图7 9600“设置”子界面F1 用于设置采集间隔，出厂时默认为 10，连续按 F1 键， 设置采集间隔值由 1 秒到 60 秒可改(变化间隔为 5 秒)； F2 设置高度截止角，出厂时默认为 10，连续按 F1 键， 设置高度截止角由 0 度到 45 度可改(变化间隔为 5 度)；F3 设置采点次数，次数为 3

17、次，则表示采三个点取一个平均值。 若设置成采样间隔 5 秒， 采点次数 3 次，则每一个点上需测 15 秒。 F4 键 “确定”以上设置选择好后，要用 F4 键确定，否则退出后还是以前的设置而非当前设置值； 特别注意：同时工作的几台 9600 主机高度截止角、采集间隔最好保证一致，即同样的设置值。 PWR 键“取消”:返回主界面。 按 F3 键进入“测量”功能的操作，界面见图 8。图 8 9600“测量”子界面有状态、卫星、点名（采集）、返回、记录图标五个子项： F1 键“状态”：显示单点定位的经纬度坐标、高程和精度因子 PDOP 值 、定位状态、锁定卫星数目、可视卫星数见图9。图 9 960

18、0“状态”子界面F2 键“卫星”：显示卫星号和卫星信躁比，见图 10。 F3 键“点名”：在智能模式下该项显示（点名），在人工模式下显示（采集），见图 11。 在图11 中，用户可以输入测站的相关信息，如：测站的点名、测站的采集的时段号、测站的天线高。 测站的点名：所架设仪器的点名（点名可以输入 09、AZ 一共 36 个字符）； 时段号：给你采集的控制点取测量时段，要求某一控制点没搬站时，应该取相同的文件名，不同的时段号。例如：某一控制点上架站文件名为 GPS1，时段号取 1，第一个同步时段测完后该站没有搬站，则第二个时段还是取文件名为 GPS1，时段号取 2（时段号只能输 09）； 天线高

19、：架站时的仪器高（请用卷尺量过后输入，照上一章天线高输入方法量测），天线高只能输入小于 10 的数字。图10 9600“卫星”子界面图11 9600“点名”子界面输入方法介绍： F1 键用来在字符段下选取某一字符； F2 键用来移动光标； 连续用 F3 键选择不同的字符段 09、AG、HN、OU、VZ； 下面以点名为 GPS1 为例介绍： a用 F3 键选择 AG 字符段(上图左下角会有 AG 显示)； b用 F1 键在 AG 字符段再选择单个字符 G，第一个字母 G 就输入进去了； c用 F2 键移动光标； d重复步，直到 GPS1 输入完成。 e然后用 F4 键“确定”。 光标移到“输入时

20、段”，按照以上输入方法输入对应的时段号，F4“确定”。光标移到“天线高”，输入测站的天线高，F4“确定”，返回到主界面。 按 F4 键进入“系统”功能的操作，界面见图 12图12 9600“系统”子界面F1 键:开/关背光灯； F2 键:开/关显示； F3 键:切换到 A 或 B 电池，即在两块锂电池之间切换； F4 键：返回主界面。 长按 PWR 键关机S60型单频GPS接收机的特点及组成(一）简介 S60静态GPS测量系统为基于全新的32位处理器的ARM架构，CPU速度高达400Mhz，从而使得S60主机能采用多任务的操作系统，处理速度高，实时性强。S60主机的文件系统采用与PC机wind

21、ows兼容的标准磁盘文件系统和USB连接标准协议，文件可以进行高速无缝下载与交换，主机相当于一个U盘，即插即用，使用方便。S60 GPS接收机将天线、接收单元、数据采集单元、电源等合为一体，可适应各种恶劣的气候，操作简便。天线单元:有源高增益天线内置于接收机内，中心频率为1575.42MHz。接收单元:接收单元由12个独立的并行信道组成，采集的数据为L1载波相位、C/A码伪距及广播星历。数据采集单元:数据采集单元采用32位ARM架构的微控制器进行运算，确保在各种情况下都能迅速地进入定位状态（正常情况下仅需数秒）并选择最佳观测卫星。存储方式:接收机采用实时、多任务的嵌入式操作系统，采用标准的兼容

22、的磁盘文件系统。S60 GPS接收机如图1-1 a、b所示：图1-1 a 单台GPS接收机图1-1 b 单台GPS接收机数据链天线连接口充电器接口，为四针口。基座连接器； 通讯电缆接口，为七针口。指示灯液晶显示屏操作按键项 目功 能备 注 开机键开关机，确定，修改开机，关机，确定修改项目，选择修改内容 FN键切换下一项，返回一般为选择修改项目，返回上级接口重置键强制关机特殊情况下关机键，不会影响已采集数据电源灯电量状况正常情况红灯常亮，低电量状况下频闪。蓝牙灯蓝牙连接状况扩充功能，升级后可用电台记 录灯电台信号及采集状况扩充功能，升级后可用；静态采集时记录灯采集一次历元数据闪一次卫星灯卫星颗数

23、每30秒闪一回，一回闪烁多少次表示锁定多少颗卫星(二)基本操作 打开S60电源后进入程序初始接口，初始接口如下图：图3-1 初始接口中的选择初始接口有两种模式选择：设置模式、采集模式；初始接口下按键进入设置模式，不选择则进入自动采集模式。 （三）设置模式进入设置模式主接口，按选择项目，选好后按确定。见图3-2。图3-2主接口分两部分：1.设置工作模式（1） 按确定进入设置工作模式。见图3-3。 图3-3 按键可选择基准站工作模式、移动站工作模式以及返回设置模式主菜单 注：基准站工作模式和移动站工作模式为扩充功能，升级后可用。（2） 进入静态工作模式可选择静态模式参数设置。见图34图3-4（3）

24、 选择修改进入参数设置接口。见图3-5 图3-5（4） 按设置截止角后设置采样间隔，采集模式设置分为手动和自动两种。见图3-6图3-6 特别注意：同时工作的几台S60主机高度截止角、采集间隔最好保证一致，即同样的设置值。（5） 静态模式参数设置完毕后按FN键返回静态模式参数设置主接口，选择开始返回初始接口，选择退出返回设置工作模式接口。2.系统配置信息按键选择系统配置信息，再按进入系统配置信息。见图3-7 图3-7按键可选择系统信息以及返回主菜单。（1） 进入设置显示参数接口可对语言、对比度以及页面翻页方式设置。见图3-8 图3-8参数设置完成后选择返回进入系统配置信息接口（2） 进入系统信息

25、接口可以显示主机编号、主机程序版本、注册码以及剩余内存空间。见图3-9 图3-9（3）进入系统检测接口可以进行液晶显示测试、LED和蜂鸣器测试、电源测试。如图3-10图3-103.4 数据采集（1） 自动搜索锁定卫星图3-11如图311所示，屏幕显示星图、卫星颗数、PDOP值（三维坐标几何因子）以及电池剩余电量。星图中数字代表卫星星号，有黑底的为锁定的卫星，无黑底的为未锁定卫星。 图3-12如图3-12所示，屏幕显示卫星星号（SV#）、卫星方位角（Azi）、卫星高度角（Ele）、卫星信号信噪比（SNR）。卫星星号前有“*”号的为锁定卫星。卫星信号信噪比是卫星信号质量的衡量标准，一般情况下信噪比

26、越高表示卫星信号质量越好，信噪比介于30至55之间，未锁定卫星的信噪比为0。 图3-13 如图3-13所示，屏幕显示大地经纬度、高程以及日期时间。在搜索到卫星后大地经纬度、高程才会显示当地值，才会显示当地标准日期和时间。在搜索锁定卫星接口下，图3-11，3-12，3-13会连续重复滚动显示，（如选择手动翻页则需按进行翻页）（2） 手动模式采集数据 进入采集接口后按开机键选择采集，进入数据属性修改接口。如图314所示 图3-14 选择修改，对数据属性进行修改。注：如本次采集点名与时段和主机内已存数据的相同，本次采集点名不变，时段累进一。 属性修改完毕，确定开始，进入采集状态。如图3-15所示 图

27、3-15 采集过程当中，图3-15中的四个画面会连续不断滚动显示。（如选择手动翻页则需按进行翻页） 注：如若锁定卫星少于4颗会提示“GPS坐标未确定”，请等到锁定卫星多于或等于四颗后开始采集采集完成后按选择并结束采集，返回搜索锁定卫星接口，或长按，主机连续蜂鸣3秒后选择关机。 建议使用手动模式进行采集。（3） 自动模式采集数据 开机后进入采集模式，锁定足够卫星后自动采集，屏幕连续重复滚动显示图3-14中的四个画面。 采集完成后按选择并结束采集，返回搜索锁定卫星接口，或长按，主机连续蜂鸣3秒后选择关机。注：如若不关机多次自动采集，采集的点名不变，时段自动累进一。实训二 静态GPS接收机野外数据采

28、集一、目的和要求1.通过实训掌握GPS接收机的使用方法；2.学会量取天线高的方法；3.掌握选点和埋设标志的原则。4.掌握GPS接收机不同数据采集模式的特点及其适用条件。二、计划与仪器工具1.实训时数计划2学时，每小组由45人组成。2.每组仪器：GPS静态接收机，2号钢钉、皮尺、2H或3H铅笔、三角板、锤子、红油漆、毛笔、小钢尺，GPS点之记图表，GPS地面点标志模板，GPS观测记录手薄，GPS测量规范（规程）手册。三、方法与步骤（一）前期准备工作1、选点 选点应该注意：（1）点位应设在易于安装接收设备，视野开阔的较高点上。（2）点位目标要显著，视场周围15以上不应有障碍物，以减少GPS信号被遮

29、挡或障碍物吸收。（3）点位应远离大功率无线电发射源（如电视机、微波炉等），其距离不少于200m；远离高压输电线，其距离不得少于50m，以避免电磁场对GPS信号的干扰。（4）点位附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，以减弱多路径效应的影响。（5）点位应选在交通方便，有利于其它观测手段扩展与联测的地方。（6）地面基础稳定，易于点的保存。（7）选点人员应按技术设计进行踏勘，在实地按要求选定点位。（8）网形应有利于同步观测边、点联结。（9）当所选点位需要进行水准联测时，选点人员应实地踏勘水准路线，提出有关建议。（10）当利用旧点时，应对旧点的稳定性、完好性，以及觇标是否安全可用作一下

30、检查，符合要求方可利用。2、标志埋设GPS网点一般应埋设具有中心标志的标石，以精确标志点位，点的标石和标志必须稳定、坚固以利于长久保存和利用。在基岩露头地区，也可以直接在基岩上嵌入金属标志。每个点标石埋设结束后，提交点之记（见表4-6）及GPS网的选取点网图。3、静态基站安置（1）三脚架对中将三脚架安置在地面点上。要求：高度与观测者胸部齐平，架头概略水平，大致对中，稳固可靠。伸缩三脚架架腿调整三脚架高度，在架头中心处自由落下一小石头，观其落下点位与地面点的偏差，若偏差在3之内，则实现大致对中。三脚架的架腿尖头尽可能插进土中。（2）接收机基座对中 1)安置接收机基座:从仪器箱中取出基座放在三脚架

31、架头上(手不放松)，位置适中，另一手把中心螺旋(在三脚架头内)旋进基座中心孔中，使基座牢固地与三脚架连接在一起。 2)脚螺旋对中: 这是利用基座的脚螺旋进行精密光学对中的工作。 a.光学对点器对光(转动目镜调焦轮)，使之看清光学对点器的分划板（圆圈）和地面，同时根据地面情况辨明地面点的大致方位。 b.两手转动脚螺旋，同时眼睛在光学对点器目镜中观察分划板标志与地面点的相对位置不断发生变化情况，直到分划板标志与地面点重合为止，则用脚螺旋光学对中完毕。（3）三脚架整平 1)任选三脚架的两个脚腿，转动照准部使管水准器的管水准轴与所选的两个脚腿地面支点连线平行，升降其中一脚腿使管水准器气泡居中。 2)转

32、动基座上部使管水准轴转动90，升降第三脚腿使管水准器气泡居中。 升降脚架时不能移动脚腿地面支点。升降时左手指抓紧脚腿上半段，大拇指按住脚腿下半段顶面，并在松开箍套旋钮时以大拇指控制脚腿上下半段的相对位置实现渐进的升降，管水准气泡居中时扭紧箍套旋钮。整平时水准器气泡偏离零点少于2或3格。整平工作应重复一二次。（4）精确整平 1)任选两个脚螺旋，转动基座上部使管水准轴与所选两个脚螺旋中心连线平行，相对转动两个脚螺旋使管水准器气泡居中。管水准器气泡在整平中的移动方向与转动脚螺旋左手大拇指运动方向一致。 2)转动基座上部90，转动第三脚螺旋使管水准器气泡居中。重复1)、2)使水准器气泡精确居中。（5）

33、将接收机装配到基座上南方北极星9600型单频GPS接收机下部有一个标准5/8英寸的装配孔，用于将接收机固定在基座或测杆上。（6）天线定向在天线的上表面，位于电池盒上方的测点上有一个小三角形，它是定向标志，用它来对准参考北向。所有的接收机在测量时应对准相同方向。（7）量取天线高静态测量时量取斜高，步骤为：a.将量高环安置在天线顶部。接收机的圆周上有一圈凹槽，将量高环旋到它里面。b.用GPS专用钢卷尺钩住量高环边缘的测量点，量取天线到地面待测点的距离。天线高的量取如下图13所示。图13 GPS接收机天线量取示意（8）打开接收机完成设置，搜寻卫星，接收机将开始数据采集。打开主机电源后，初始界面有三种

34、采集工作方式选择(三种采集方式不同之处实训一中的有关介绍)，你需选择其中任何一种工作方式来采集数据，若不进行选择，则延时10 秒后自动进入默认采集方式“智能模式”。 注意：每一次只能用一种工作方式来采集数据。 （二）、数据采集方式的操作1智能模式采集 （1）数据的采集： 在 9600 主机电源打开后，在初始界面下选 F1 键进入“智能模式”，见图 14。图14 9600“智能模式”界面进入该模式下，软件自动判断卫星定位状态和 PDOP 值，你不必进行任何操作，软件会在 PDOP 值满足后进入采集数据状态，这时在右项框中能看到采集时间在递増，表明 9600 主机已正在记录 GPS 数据，你可以给

35、记录的数据取一个文件名，若不取文件名，软件会默认文件名为“*”。文件结构是靠采集时间先后来区分，若想不同名可在数据下载时更改，也可按以下操作更改文件名。（2）给记录的数据取一个文件名： 按 F3 键“测量”进入测量功能界面(可看到接收机状态，单点经纬度坐标，定位状态、精度因子)，见图15。图15 9600“测量”功能界面 按 F3 键“点名”进入点名输入功能界面，给正在记录的数据起一个文件名、 输入时段号及输入测站天线高（输入文件名方法见本章第一节），见图 16。图16 9600“点名”功能界面注意 智能模式与人工模式采集的区别在于：智能模式下接收机已经开始记录数据或正在记录数据，然后给这个正

36、记录的数据起一个文件名。而人工模式下接收机还没有记录数据，你给定文件名后才让接收机采集记录数据。（3）退出数据记录： 退回到主界面，然后长按 PWR 键关机。 在任何界面下同时按下 F1+F4 快捷键关机，即可退出采集，且不会丢失数据。2 人工模式采集 （1）数据的采集： 在 9600 主机电源打开后，在初始界面下选 F2 键进入“人工模式”，见图 17。 在该种模式下工作，采集过程不会自动进行，需要我们人为判断目前接收机状态 是否满足采集条件（PDOP6，定位状态为 3D），当满足条件时，请按下 F3 键“测量” 数据采集界面，见图18。（2）给记录的数据取一个文件名： 当满足条件时，请按下

37、 F3 键“采集”进入文件名输入界面，见图16。输入完文件名、时段号、天线高后，按 F4 键“确定”，接收机就开始记录数据。 （3）退出数据记录： 操作同“智能模式”。图17 9600“人工模式”界面图18 9600“测量”功能界面注意：人工模式与智能模式采集的区别在于：智能模式下接收机已经开始记录数据或正在记录数据，然后给这个正记录的数据起一个文件名。而人工模式下接收机还没有记录数据，你给定文件名后才让接收机采集记录数据。 “智能模式”和“人工模式”的区别：人工模式先取文件名再记录采集数据；智能模式先已自动记录采集数据再取文件名。3 节电模式采集 本方式操作最简单实用，完全“傻瓜式”操作，进

38、入该方式后，无需多余操作，等采集时间足够时就可收机搬站。 （1）数据的采集： 在 9600 主机电源打开后，在初始界面下选 F3 键进入“节电模式”。节电模式一进入之后就自动关闭液晶显示屏，仅靠指示灯来显示卫星状态和采集状态。见图 19。图19 9600 主机正面显示屏上方三个指示灯依次电源灯、卫星灯、信息灯。 电源灯的工作情况： 若正在使用 A 电池，则电源灯为绿灯；若正在使用 B 电池，则电源灯为黄灯；若A、B 电池均不足，则电源灯变为红色，此时应更换电池。 卫星灯和信息灯的工作情况： 未进入 3D 状态时，信息灯每闪烁 N 次红灯，则卫星闪烁一次线灯红灯（N 表示可视的卫星数）；进入 3

39、D 状态后，开始记录，此时信息灯闪烁 M 次绿灯，卫星灯闪烁一次绿灯（M 表示采集间隔，即每隔 M 秒记录一次数据）。 节电模式能被任意键激活显示屏而进入智能模式。 （2）退出数据记录： 在任何界面下同时按下 F1+F4 快捷键关机，即可退出采集。 “节电模式”的优点：节电模式适合在北方严寒地区使用，以克服液晶显示屏可能低温情况下无法正常显示。五、实训建议本实训项目根据教学安排情况，可以不单独进行，在综合实习前期培训中练习。实训三 南方北极星9600型单频GPS接收机数据下载一、实训准备每组仪器：南方北极星9600型单频GPS接收机一台，计算机一台，记录表格,传输数据线，南方GPS数据处理软件

40、4.4的安装和注册方法。二、实训内容1、南方GPS数据处理软件4.4的安装的系统要求为了能够正常的安装和使用南方GPS数据处理软件4.4用户的计算机一般应保证满足以下最低硬件和软件要求：操作系统：Microsoft Windows（9x，NT，ME，XP，OR2000）内存：16MB硬盘：至少需要64MB的硬盘空间2、安装南方GPS数据处理软件4.4软件南方GPS数据处理软件4.4软件安装文件中有名为GPSmax050823.exe的可执行文件，执行该文件可弹出如图所示的安装界面如图20：图20南方GPS数据处理软件4.4软件的安装用户可按设置要求完成安装。3、南方静态数据传输Ver3.0 2

41、006.07.26的基本操作运行南方GPS数据处理软件4.4，单击工具南方接收机数据下载。弹出如下图21所示的界面。图21 数据传输软件主界面程序界面分为：菜单项、工具栏、状态栏（左窗口）、程序视窗（右窗口）。 （1）菜单项 菜单项分为：计算机设置、设置、通讯、查看、帮助。 计算机设置菜单 计算机设置菜单主要是对文件夹等的操作，见图22。 a新建文件夹：输入文件夹名称，在当前路径下新建文件夹。选择该菜单后系统 弹出图23 所示的对话框，输入要建立的文件夹的名称，鼠标单击“确定”按钮。b删除文件夹：对选中的文件夹来进行删除。 c 删除文件：对选中的文件进行删除。 d重命名：对文件名进行设置。 e

42、 退出程序：退出数据传输程序。图22 计算机设置菜单图23 新建文件夹对话框(2)设置菜单 设置菜单主要是对 GPS 接收机的操作，见图24。图24 设置菜单 GPS 设置：对高度角和采集间隔进行设置，选择该菜单后系统弹出图25 所示的 GPS 设置对话框，输入相应的采样频率值和卫星高度角，鼠标单击“确定”按钮即可。图25 GPS 设置对话框 删除数据：对 9600 内存中的数据进行选择删除。 数据清空：对 9600 接收机内存中的数据全部清空。(3)通讯菜单 通讯菜单主要是进行计算机和 GPS 接收机通讯的设置，见图26。图 26 通讯菜单通讯接口：对通讯口和波特率进行设置，选择该菜单后系统

43、弹出图27 所示的通讯参数设置对话框，选择计算机和 GPS 连接的接口，鼠标单击“确定”按钮即可。图 27 通讯参数设置对话框 开始连接：连接北极星 9600。 断开连接：断开和北极星 9600 的连接。 传输数据：选择要传输的文件，执行此功能，弹出图28 所示的对话框。图 28 传输数据对话框选择对应的文件后，鼠标单击“开始”9600 上的数据就会传输到计算机对应的目录下。在连通状态下执行此功能，可以对点名、天线高和时段号进行更改，点名为四个字母或数字组成。 (4) 查看菜单 查看菜单主要是进行传输软件本身界面的操作，见图 29。 图 29 查看菜单 工具栏：控制工具栏的可见性； 状态栏：显

44、示连接状态及传输进度； 连接状态：对传输过程序中各种状态进行跟踪显示； 文件信息：显示计算机文件目录信息。 (5) 帮助菜单 帮助菜单主要是关于传输软件操作的在线帮助和 GPS 接收机注册等的操作，见图30。 图30 帮助菜单 帮助主题：关于传输软件的在线帮助； 软件注册：对 GPS 接收机注册，选择该菜单后系统弹出图31 所示的对话框， 输入对应 GPS 接收机的注册码，鼠标单击“确定”按钮即可。 图31 接收机注册对话框和以往不同的是，注册信息写入接收机中，不管是否断电注册信息会永久存在 GPS接收机里面。 关于 StarTransfers：关于本软件版权信息及南方公司网址提示。选择本菜单 后系统弹出图 32 所示的对话框，鼠标单击“确定”按钮即可。 图 32 关于 StarTransfers 对话框(6)工具栏 工具栏中菜单都为菜单项中的快捷方式，数据传输软件的工具栏见图 33。 图 33 数据传输软件的工具栏输入文件夹名称，在当前路径下新建文