gps实习总结
1GPS实习总结
为期两周的GPS实习结束了,这次实习的目的在于熟悉GPS的定位原理、数据采集与处理,能独立完成从选点到提交内业数据成果的所有技术要领。这次实训的场地覆盖黄河水院整个校区,实训内容有:测区勘探、实地选点、GPS控制网布设、星历预报、制定观测计划、GPS接收机检验、静态外业观测及记录、数据传输及处理。
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。按定位方式,GPS定位分为单点定位和相对定位(差分定位)。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式,它只能采用伪距观测量,可用于车船等的概略导航定位。相对定位(差分定位)是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法,它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量,大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。
日常生活中所用的GPS导航系统的基本工作原理也正是如此,它根据测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。
C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0.1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。在GPS观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差,在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响,在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱,因此定位精度将大大提高,双频接收机可以根据两个频率的观测量抵消大气中电离层误差的主要部分,在精度要求高,接收机间距离较远时(大气有明显差别),应选用双频接收机。
一、利用GPS观测有以下几个优越点。
(1)全球全天候定位
GPS卫星的数目较多,且分布均匀,保证了地球上任何地方任何时间至少可以同时观测到4颗GPS卫星,确保实现全球全天候连续的导航定位服务(除打雷闪电不宜观测外。
(2)定位精度高
应用实践已经证明,GPS相对定位精度在50km以内可达10-6m,100-500km可达10-7m,1000km可达10-9m。在300-1500m工程精密定位中,1小时以上观测时解其平面位置误差小于1mm,与ME-5000电磁波测距仪测定的边长比较,其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm;实时单点定位(用于导航):P码1~2m;C/A码5~10m。静态相对定位:50km之内误差为几mm+(1~2ppm*D);50km以上可达0.1~0.01ppm。实时伪距差分(RTD):精度达分米级。实时相位差分(RTK):精度达1~2cm。
(3)观测时间短
随着GPS系统的不断完善,软件的不断更新,目前,20km以内相对静态定位,仅需15-20分钟;快速静态相对定位测量时,当每个流动站与基准站相距在15KM以内时,流动站观测时间只需1-2分钟;采取实时动态定位模式时,每站观测仅需几秒钟。因而使用GPS技术建立控制网,可以大大提高作业效率。
(4)测站间无需通视
GPS测量只要求测站上空开阔,不要求测站之间互相通视,因此不再需要建造觇标。这一优点既可大大减少测量工作的经费和时间(一般造标费用约占总经费的30%~50%),同时也使选点工作变得非常灵活,也可省去经典测量中的传算点、过渡点的测量工作。
(5)仪器操作简便
随着GPS接收机的不断改进,GPS测量的自动化程度越来越高,有的已趋于“傻瓜化”。在观测中测量员只需安置仪器,连接电缆线,量取天线高,监视仪器的工作状态,而其它观测工作,如卫星的捕获,跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。结束测量时,仅需关闭电源,收好接收机,便完成了野外数据采集任务。
如果在一个测站上需作长时间的连续观测,还可以通过数据通讯方式,将所采集的数据传送到数据处理中心,实现全自动化的数据采集与处理。另外,现在的接收机体积也越来越小,相应的重量也越来越轻,极大地减轻了测量工作者的劳动强度。
(6)可提供全球统一的三维地心坐标
GPS测量可同时精确测定测站平面位置和大地高程。目前GPS水准可满足四等水准测量的精度,另外,GPS定位是在全球统一的WGS-84坐标系统中计算的,因此全球不同地点的测量成果是相互关联的。
二、GPS静态定位观测:
在野外观测之前,最好提前1天做星历预报以选择卫星状况最好的时段观测,同时根据星况做好次日的外业时间安排,外业观测流程如下:
1)按实验要求,赶到实验场地,做好数据采集准备工作(安置GPS接收机天线、天线连接、电源连接)。
2)开机搜索天空GPS卫星信号,直到GPS接收机接收到四颗以上的卫星,而且PDOP值小于6。
3)进行数据采集前的GPS接收机参数设置(如:采样间隔5秒钟,高度截止角15°),每个小组的GPS接收机参数设置要一致。
4)制作作业调度表,数据采集条件满足后每个小组约定同步采集起、止时间,数据采集开始。
5)做好观测期间的GPS数据记录工作(测站信息、观测者、天气情况),记录表格。
6)采集时间到,数据采集工作结束,收拾仪器进行下一个测量点的数据采集工作。
7)重复上述步骤,直至外业观测结束。
实践是检验真理的唯一标准。一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。这次测量实习培养了我们小组的分工协作的能力,增进了同学之间的感情。我们完成这次实习的原则也是让每个组员都学到知识而且会实际操作,而不是抢时间,赶进度,草草了事收工。所以,我们每个组员都分别独立的观察,记录每一站,并准确进行计算。做到步步有“检核”,这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率。
测量实习,让我学到了很多实实在在的东西,对以前零零碎碎学的测量知识有了综合应用的机会,对GPS测绘过程有了一个良好的了解。学会了好多课堂上无法做到的东西以及更熟练的使用GPS静态,RTK动态等测量仪器与工具。很好的巩固了理论教学知识,提高实际操作能力,同时也拓展了与同学之间的交际合作的能力。
2GPS实习总结
为时两周的GPS实习结束了。这是我第一次接触GPS,虽然有很多不明白的地方,但通过学习都掌握了,所以,我对这次实习感觉收获颇多。
GPS测量的优点在于相对于常规测量来说其特点明显,测站之间无需通视,这样就使得选点更加灵活方便,但测站上空要求开阔,以使卫星信号不受干扰。不受天气因素影响,这样就使得全天候作业成为可能。
GPS测量灵活方便,能大大节省人力物力,减少野外的工作量,减少一些不必要的过渡点,GPS由于接收卫星信号,在直接受到卫星信号的同时,还可能收到经过卫星天线周围地面物反射的卫星信号。多种信号叠加就会引起测量参考点的位置变化,GPS测量还存在卫星传播信号误差,电离层折射误差,对流层折射误差,人为误差等等。
GPS采集到的各点高程为大地高程,其精度非常低,而在图上量算高程时,比较麻烦,要进行计算,容易出错,也有一定的误差。在地形图上量算时,由于地形图上等高线的密度,高程标注及明暗程度等使得量算困难。
根据表现形式的不同,通常将误差分为偶然误差和系统误差。在测量时,都存在仪器误差,而且GPS受外界环境的影响,是使得测定结果有一定的误差。通过多次测定取平均值可以消弱偶然误差的影响,但不能完全消除偶然误差。系统误差通过正常的操作可以消除。
通过这次实习,让我深刻明白了理论联系实际的重要性,实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来。此次实习学习到了GPS测量的实际操作能力,更有面对困难的忍耐力;但更重要的事学到了小组之间的团结,默契。而且也锻炼了自己的测绘能力。为了能尽快的完成任务,我们小组分工进行测量,一次实习要完整的做完,单单靠一个人的力量是不可能的,只有小组的合作和团结才能快速而高效的完成实习,而这些,就是在测量之外所收获的。小组成员的合作很重要,小组的气氛很大程度会影响实习的进度。我们在测量的过程中克服困难,没有感到辛苦,反而能从中体会到很大乐趣。
测量是一项精确地工作,各项都要达到一定的精度。测量应遵循“从整体到局部,先控制后碎部,,由高级到低级,步步检核”,这样可以防止误差的积累,及时发现错误。
就整个实习过程来说,实习的每个步骤并不是那么难,只要我们亲手做过,就不难掌握,同时巩固扩大和加深我们从课堂上所学习的理论知识,获得测量工作的初步经验和熟练掌握GPS仪器的操作的基本技能,培养我们的工作能力,做到理论与实践相统一,提高分析问题解决问题的能力,使所学知识进一步加深,巩固。
工程测量0901班
邰成龙
20XX年12月31号
3GPS实习总结
为期两周的GPS实习结束了,这次实习的目的在于熟悉GPS的定位原理、数据采集与处理,能独立完成从选点到提交内业数据成果的所有技术要领。这次实训的场地覆盖黄河水院整个校区,实训内容有:测区勘探、实地选点、GPS控制网布设、星历预报、制定观测计划、GPS接收机检验、静态外业观测及记录、数据传输及处理。GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。按定位方式,GPS定位分为单点定位和相对定位(差分定位)。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式,它只能采用伪距观测量,可用于车船等的概略导航定位。相对定位(差分定位)是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法,它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量,大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。
日常生活中所用的GPS导航系统的基本工作原理也正是如此,它根据测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。
GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0.1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。在GPS观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差,在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响,在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱,因此定位精度将大大提高,双频接收机可以根据两个频率的观测量抵消大气中电离层误差的主要部分,在精度要求高,接收机间距离较远时(大气有明显差别),应选用双频接收机。
一、利用GPS观测有以下几个优越点。
(1)全球全天候定位
GPS卫星的数目较多,且分布均匀,保证了地球上任何地方任何时间至少可以同时观测到4颗GPS卫星,确保实现全球全天候连续的导航定位服务(除打雷闪电不宜观测外。
(2)定位精度高
应用实践已经证明,GPS相对定位精度在50km以内可达10-6m,100-500km可达10-7m,1000km可达10-9m。在300-1500m工程精密定位中,1小时以上观测时解其平面位置误差小于1mm,与ME-5000电磁波测距仪测定的边长比较,其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm;实时单点定位(用于导航):P码1~2m;C/A码5~10m。静态相对定位:50km之内误差为几mm+(1~2ppm*D);50km以上可达0.1~0.01ppm。实时伪距差分(RTD):精度达分米级。实时相位差分(RTK):精度达1~2cm。
(3)观测时间短
随着GPS系统的不断完善,软件的不断更新,目前,20km以内相对静态定位,仅需15-20分钟;快速静态相对定位测量时,当每个流动站与基准站相距在15KM以内时,流动站观测时间只需1-2分钟;采取实时动态定位模式时,每站观测仅需几秒钟。因而使用GPS技术建立控制网,可以大大提高作业效率。
(4)测站间无需通视
GPS测量只要求测站上空开阔,不要求测站之间互相通视,因此不再需要建造觇标。这一优点既可大大减少测量工作的经费和时间(一般造标费用约占总经费的30%~50%),同时也使选点工作变得非常灵活,也可省去经典测量中的传算点、过渡点的测量工作。
(5)仪器操作简便
随着GPS接收机的不断改进,GPS测量的自动化程度越来越高,有的已趋于“傻瓜化”。在观测中测量员只需安置仪器,连接电缆线,量取天线高,监视仪器的工作状态,而其它观测工作,如卫星的捕获,跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。结束测量时,仅需关闭电源,收好接收机,便完成了野外数据采集任务。
如果在一个测站上需作长时间的连续观测,还可以通过数据通讯方式,将所采集的数据传送到数据处理中心,实现全自动化的数据采集与处理。另外,现在的接收机体积也越来越小,相应的重量也越来越轻,极大地减轻了测量工作者的劳动强度。
(6)可提供全球统一的三维地心坐标
GPS测量可同时精确测定测站平面位置和大地高程。目前GPS水准可满足四等水准测量的精度,另外,GPS定位是在全球统一的WGS-84坐标系统中计算的,因此全球不同地点的测量成果是相互关联的。
二、GPS静态定位观测:
在野外观测之前,最好提前1天做星历预报以选择卫星状况最好的时段观测,同时根据星况做好次日的外业时间安排,外业观测流程如下:
1)按实验要求,赶到实验场地,做好数据采集准备工作(安置GPS接收机天线、天线连接、电源连接)。
2)开机搜索天空GPS卫星信号,直到GPS接收机接收到四颗以上的卫星,而且PDOP值小于6。
3)进行数据采集前的GPS接收机参数设置(如:采样间隔5秒钟,高度截止角15°),每个小组的GPS接收机参数设置要一致。
4)制作作业调度表,数据采集条件满足后每个小组约定同步采集起、止时间,数据采集开始。
5)做好观测期间的GPS数据记录工作(测站信息、观测者、天气情况),记录表格。
6)采集时间到,数据采集工作结束,收拾仪器进行下一个测量点的数据采集工作。
7)重复上述步骤,直至外业观测结束。
实践是检验真理的唯一标准。一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。这次测量实习培养了我们小组的分工协作的能力,增进了同学之间的感情。我们完成这次实习的原则也是让每个组员都学到知识而且会实际操作,而不是抢时间,赶进度,草草了事收工。所以,我们每个组员都分别独立的观察,记录每一站,并准确进行计算。做到步步有“检核”,这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率。
测量实习,让我学到了很多实实在在的东西,对以前零零碎碎学的测量知识有了综合应用的机会,对GPS测绘过程有了一个良好的了解。学会了好多课堂上无法做到的东西以及更熟练的使用GPS静态,RTK动态等测量仪器与工具。很好的巩固了理论教学知识,提高实际操作能力,同时也拓展了与同学之间的交际合作的能力。
4gps实习总结
实习包括两大部分--GPS静态测量和动态测量。其中静态测量包括现有资料的收集、实地勘踏选点并进行标记、调度方案的确定、正式外业数据采集、最后也就是最重要的内业处理。动态测量包括利用GPSRTK技术进行RTK地形测量用于绘图以及利用RTK行操作。这次实习,实习成果如本报告第一到第三部分所展示,从整体来说,通过静态测量建立了黄河水利职业技术学院的国家C级GPS控制网,而通过动态RTK地形测量获得了黄河水利职业技术学院地形图。
其中在静态测量的内业处理中,通过TGO软件等过程可以很容易的得到重复基线长度较差、无约束和约束平差后各点的大地坐标和空间直角坐标。实习体会与收获在这次实习中,我深刻体会了现代的测绘在空间卫星技术下的发展和GPS在各方面的领域的广泛运用。也深刻的理解了现代社会对内业处理工作者的高知识水平的要求。
在内业处理过程中,经过自动化的基线解算和平差,通过删减卫星调整基线来提高精度让我懂得了如何去“精益求精”。在现代社会科技发展过程中,空间卫星技术和其他的测绘技术将更加长远发展,那么就对我们现在还未走入社会的测绘人要求更多而且要求更高,数学计算和协调能力是测绘的显性要求,而编程能力和英语能力将是测绘的隐性要求而且将会越来越突出。黄河水利职业技术学院测绘工程系值得一提的是,在静态测量实习过程中由于其中一台GPS接收机因为电源耗尽无法正常开机而使我们第二天的数据采集不能按照计划的调度方案执行。因而需要临时调整调度方案,这对我们而言是个非常好的锻炼机会。一开始各组长和队长都有点慌,因为这样会导致我们原先的计划全被打乱,而且要重新安排调度计划。
一方面我们需要按照国家C级网的要求进行观测(每个点得观测至少2个时段,每个时段至少观测60分钟),但另一方面由于接收机数量上会减少一台,加上电池的工作时间有限,以及老师要求我们每个时段得观测一个半小时左右。这样便出现了一个问题,对于剩下的任务我们如果依然按照规范和老师的硬性要求去做一天绝对完成不了任务。最后请教老师,发现老师很快的对剩下的任务进行了规划,也就是说,只要观测网能够反应大致的区域,可以让部分点只观测一个时段,这样就能在一天内顺利的完成任务。从最后内业处理的结果来看,老师的布局还是比较不错的。我想可能是我们所观测的基线不长(平均就几百米的样子),因而基线处理的结果基本上是固定解。这次突发事件对于我们队来说是弥足珍贵的,这样的一次外业数据采集不仅锻炼了我们的团队精神,而且从这样一个比较小的突发事件中也让我们学到了很多的东西。建议与意见我感觉本次实习内容的安排大体上是不错的,老师们的指导和讲解也是尽心尽力;但感觉内业数据处理部分老师应该讲得更详细一点,这样更有助于同学对软件的熟悉与对书本知识的消化。
其次,感黄河水利职业技术学院测绘工程系觉这次外业数据采集同学们还是比较空闲,所以建议学院在今后GPS实习中可以增加适当的项目,比如专门花一两天来学习接收机的电子手簿,或者是能够交换仪器进行实习操作,使大家既能掌握天宝接收机的操作也能掌握莱卡接收机的操作,这样我们才能够从中学到更多的知识。所以希望学院对GPS实习更加重视一些,能给学生更多的实习和锻炼的机会。
5测绘gps实习总结
这次GPS实习包括两大部分--GPS静态测量和动态测量。其中静态测量包括现有资料的收集(包括武大地图、已知点数据资料等)、实地勘踏选点并进行标记、调度方案的确定、正式外业数据采集、最后也就是最重要的内业处理。动态测量包括利用GPSRTK技术进行RTK地形测量用于绘制等高线图以及利用RTK进行放样操作。
这次实习,实习成果如本报告第一到第三部分所展示,从整体来说,通过静态测量建立了武汉大学一校区到三校区的的国家C级GPS控制网,而通过动态RTK地形测量获得了武汉大学三校区友谊广场的等高线图。其中在静态测量的内业处理中,通过基线解算、独立环闭合差检验、三维无约束平差、二维约束平差等过程可以很容易的得到重复基线长度较差、无约束和约束平差后各点的大地坐标和空间直角坐标。
实习体会与收获
在这次实习中,我深刻体会了现代的测绘在空间卫星技术下的发展和GPS在各方面的领域的广泛运用。也深刻的理解了现代社会对内业处理工作者的高知识水平的要求。
在内业处理过程中,经过自动化的基线解算和平差,通过删减卫星调整基线来提高精度让我懂得了如何去“精益求精“。在现代社会科技发展过程中,空间卫星技术和其他的测绘技术将更加长远发展,那么就对我们现在还未走入社会的测绘人要求更多而且要求更高,数学计算和协调能力是测绘的显性要求,而编程能力和英语能力将是测绘的隐性要求而且将会越来越突出。
值得一提的是,在静态测量实习过程中由于其中一台GPS接收机因为电源耗尽无法正常开机而使我们第二天的数据采集不能按照计划的调度方案执行。因而需要临时调整调度方案,这对我们而言是个非常好的锻炼机会。一开始各组长和队长都有点慌,因为这样会导致我们原先的计划全被打乱,而且要重新安排调度计划。一方面我们需要按照国家C级网的要求进行观测(每个点得观测至少2个时段,每个时段至少观测60分钟),但另一方面由于接收机数量上会减少一台,加上电池的工作时间有限,以及老师要求我们每个时段得观测一个半小时左右。
这样便出现了一个问题,对于剩下的任务我们如果依然按照规范和老师的硬性要求去做一天绝对完成不了任务。最后请教老师,发现老师很快的对剩下的任务进行了规划,也就是说,只要观测网能够反应大致的区域,可以让部分点只观测一个时段,这样就能在一天内顺利的完成任务。从最后内业处理的结果来看,老师的布局还是比较不错的。我想可能是我们所观测的基线不长(平均就几百米的样子),因而基线处理的结果基本上是固定解。这次突发事件对于我们队来说是弥足珍贵的,这样的一次外业数据采集不仅锻炼了我们的团队精神,而且从这样一个比较小的突发事件中也让我们学到了很多的东西。
建议与意见
我感觉本次实习内容的安排大体上是不错的,老师们的指导和讲解也是尽心尽力;但感觉内业数据处理部分老师应该讲得更详细一点,这样更有助于同学对软件的熟悉与对书本知识的消化。其次,感觉这次外业数据采集同学们还是比较空闲,所以建议学院在今后GPS实习中可以增加适当的项目,比如专门花一两天来学习接收机的电子手簿,或者是能够交换仪器进行实习操作,使大家既能掌握天宝接收机的操作也能掌握莱卡接收机的操作,这样我们才能够从中学到更多的知识。所以希望学院对GPS实习更加重视一些,能给学生更多的实习和锻炼的机会。