GPS原理和应用ppt课件.ppt

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1、1,1、实习内容2、实习时间安排3、人员安排4、提交成果5、注意事项,GPS实习,2,动态测量CORS网络RTK外业施测内业数据处理,1、实习内容,3,RTK概述基站架设点校正地形点采集数据处理,动态测量,4,RTK的工作原理是将一台接收机置于基准站上，另一台或几台接收 机置于载体（称为流动站、移动站）上，基准站和流动站同时接收同一时间、同一GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。然后将这个改正值通过无线电数据链电台及时传递给共视卫星的流动站精化其GPS观测值，从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。,RTK的工作原理,传统RTK以及仪器操作

2、,RTK概述,5,话不投机半句多*秀逗的张狂。% 神赐予力量醉到最后开始恨你。 毒领疯骚。不必、谁懂我够狠才是男人-最后的抉择 浑蛋将时间。停止无需昵称装饰话不投机 半句多。以刻薄与荒芜相欺没个正样电击、击不透心死你许谁的天荒。劳资鄙视爱情我冷血；无视沵的存在 最毒老娘们心亲爱嘚、滚独奏我的歌、没心没肺 丶你的爱,用不起初吻给了烟蓝颜妖精毁灭爱情。露骨的妖媚玩弄生死由命给我个心跳看不起 绝对不后悔。小宇宙 out玫瑰花丶俗了.心亡则忘请注意你的素质狂暴旳青春把他带回来涐是疯女视莪为透明.灬喂。站住?玩爱之徒.姐旳范er厼学不来可我也有爱着他。那只是个笑话不要抱着胸。_ 噘着大嘴的小新。一颗丑陋

3、的心。、女人似毒丶逃离你身边。朕、非常完美、活埋GAME OVER无视小废物别说尔爱俄.奈何桥，相约山野村姑你纵容的任性。回忆、也可以没有你爱情、爬远跌一笑而过他说，我不温柔沉默，并不代表我的错不熟悉的你心动不动心俄的女人不能看【与世隔绝】 懂我再爱我渲染死亡的华丽。请说、不爱德国版、慢摇姐、风采依旧夺目不要脸你不必爱我。自作孽照样活年轻就,其中：,差分的数据类型有伪距差分、坐标差分（位置差分）和载波相位差分三类。前两类定位误差的相关性，会随基准站与流动站的空间距离的增加而迅速降低。故RTK采用第三类方法,RTK的观测模型为：,传统RTK以及仪器操作,RTK概述,6,RTK的数据链通讯：,电台

4、模式：,传统RTK以及仪器操作,UHF(Ultra High Frequency)超高频率，频率300MHz-300KMHz（波长属微波： 波长1M-1MM，空间波，小容量微波中继通信 ）410-430MHz /450-470MHzVHF(Very High Frequency)甚高频（3MHz30MHz属短波： 波长100M-10M，空间波 ）220-240MHz,2. 网络模式：,GPRS（General Packet Radio Service）中文是通用分组无线业务，是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务 ；CDMA为码分多址数字无线技术,RTK概述,7,载波相位,具

5、体操作,传统RTK以及仪器操作,基准站,移动站,（1）RTK概述电台模式,8,电台的设置,信息,设置,电台的使用,RTK概述,9,基站架设,基准站,10,网络参考站（NRS）Net Reference System,（2）RTK概述网络模式,11,NRS概念,A,D,C,B,Rover,Virtual Ref.,使用一个参考站网络 (ABCD) 来创造虚拟参考站 (NRS)参考站网络 为每一个用户位置产生一个虚拟参考站 NRS 。,基本原理,12,使用很多参考站的观测值 连续监控参考站数据的完整性 模型的系统误差包括： 电离层对流层卫星轨道误差多路径影响为每一个用户位置产生一个唯一的虚拟参考站

6、 用RTCM或CMR+格式将数据传送给流动站,基本原理,13,基站架设,基准站,14,为什么使用虚拟参考站 技术 ?,可以改进初始化、定位精度、扩大有效工作范围 提高工作效率排除了建立参考站的必要性 设置,电源, 无法保证的自然安全性 提供数据完整性监控所有用户共享用已经建立的统一坐标框架排除了依靠单一的参考站所带来得风险 使用确定的通讯,优点,15,16,Muttenz,Stetten,Bourrignon,Martigny,Genve,Mendrisio,St. Moritz,Sulz,一个典型的基准站网络 瑞士,当前的网站 (06/00),为2000年计划的网站,为2001年计划的网站,

7、Hohtenn,Locarno,Messoco,Sargans,Engelburg,Zrich,Payerne,Lausanne,Bern (L+T),Luzern,Aarburg,Pfnder,Scoul,Neuchtel,Davos,Andermatt,Uznach,Jungfraujoch,Zimmerwald,17,数据通讯,18,原始观测数据,使用数字移动电话通讯时网络中数据的流程 1）参考站网络：,19,LAN,原始观测数据,流动站,网络中数据的流程2）流动站,20,LAN,原始观测数据,NMEA坐标,网络中数据的流程2）流动站,21,LAN,原始观测数据,NMEA 坐标,网络中数

8、据的流程2）流动站,22,LAN,原始观测数据,CMR+ / RTCM,NMEA 坐标,网络中数据的流程2）流动站,23,能兼顾不同层次的用户对定位精度指标要求，提供覆盖米级、分米级、厘米级的数据；覆盖范围广、作业效率高，一次投资长期受益的特点，成为城市基础设施建设新方向；提供稳定、统一的参考坐标系给所有用户共享， 规范基础测绘数据；,网络CORS相对于传统RTK的优势,提高作业区域的精度一致性，降低系统误差、提高外业数据质量；提高生产效率，单人测量系统成为GNSS主流作业模式,24,NRS系统特点,NRS技术在VRS技术的基础上，结合部分FKP和MAX技术的优点，优化了VRS；,25,26,

9、NRS系统特点,NRS技术在VRS技术的基础上，结合部分FKP和MAX技术的优点，优化了VRS；NRS采用了DEEP-NRS技术，大大提高了CORS网的可用性；,27,28,29,NRS系统特点,NRS技术在VRS技术的基础上，结合部分FKP和MAX技术的优点，优化了VRS；NRS采用了DEEP-NRS技术，大大提高了CORS网的可用性；根据移动端在基站网的位置自动选择作业模式，确保移动端获得最优精度；,30,NRS系统特点,NRS技术在VRS技术的基础上，结合部分FKP和MAX技术的优点，优化了VRS；NRS采用了DEEP-NRS技术，大大提高了CORS网的可用性；根据移动端在基站网的位置自

10、动选择作业模式，确保移动端获得最优精度；参数加密播发技术，方便用户的同时，保障建站单位参数的安全；,31,32,NRS系统特点,NRS技术在VRS技术的基础上，结合部分FKP和MAX技术的优点，优化了VRS；NRS采用了DEEP-NRS技术，大大提高了CORS网的可用性；根据移动端在基站网的位置自动选择作业模式，确保移动端获得最优精度；参数加密播发技术，方便用户的同时，保障建站单位参数的安全；NRS系统软件兼容其他所有品牌基站，包括天宝、徕卡、拓普康等。,33,34,35,NRS数据处理流程,36,NRS组成NRS Center,37,NRS组成 NRS Net,38,NRS组成 NRS Se

11、rver,39,常用的坐标系统,（3）点校正,40,点校正就是求出WGS-84和当地平面直角坐标系统之间的数学转换关系（转换参数）。,点校正,. 点校正的含义,在工程应用中使用GPS卫星定位系统采集到的数据是WGS-84坐标系数据,而目前我们测量成果普遍使用的是以1954年北京坐标系或是地方（任意|当地）独立坐标系为基础的坐标数据。因此必须将WGS-84坐标转换到BJ-54坐标系或地方(任意)独立坐标系。,点校正的含义,（3）点校正,41,点校正,把GPS坐标系统转换到我们的当地平面坐标系统包括基准转换, 投影, 水平 & 垂直平差,GPS点校正,注：此独立坐标系是以北京54椭球为参考椭球的坐

12、标系统。,42,1、（B,L）84（X,Y,Z）84，空间大地坐标到空间直角坐标的转换。 2、（X,Y,Z）84（X,Y,Z）54，坐标基准的转换，即Datum转换。通 常有三种转换方法：BursaWolf(布尔莎模型)七参数、简化三参数、 Molodensky 3、（X,Y,Z）54（B,L）54，空间直角坐标到空间大地坐标的转换。 4、（B,L）54（x,y）54， 高斯(Gauss)投影正算。 5、 高斯坐标系转换为当地坐标系(独立坐标系),点校正,WGS84与当地坐标系(北京54椭球)的转换即参数转换的具体过程：,（3）点校正,43,要使一个坐标系统和另一个坐标系统产生关系，需要一组具

13、有这两套坐标系统下坐标的地面点。因此，就需要一组WGS-84坐标和一组当地平面坐标：北, 东和高程。,WGS-84,当地平面坐标,点校正,（3）点校正,44,1）基准转换,点校正,. 点校正的过程,两个椭球间的坐标转换一般而言比较严密的是用七参数法，即X平移，Y平移，Z平移，X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K。要求得七 参数就需要在一个地区需要3个以上的已知点；如果区域范围不大，最远点间的距离不大于30Km(经验值)，就可以用三参数，即X平移，Y平移，Z平移，而将X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K视为0，所以三参数只是七参数的一种特例。,3 参数,7 参数,45,2）水平平差,至少2个水平控制

14、点下面以5个点为例,. 点校正的过程,点校正,46,. 点校正的过程,点校正,3）旋转,47,平移,. 点校正的过程,点校正,48,. 点校正的过程,点校正,比例系数,49,（4）地形点采集,50,（4）地形点采集,领取仪器：卫星接收机、手簿、对中杆、对讲机对中、整平记录数据：测站编号、对中杆高度每点观测时间1015秒草图记录,51,数据的导出（微软同步软件ActiveSync ）绘图（自选成图软件）,（5）数据处理,52,2、实习时间安排,以上安排，如未按时完成或意外情况，顺延,每天上午8:0011:30,下午13:3017:00,53,10个组；分两批进行外业实测每组组长一名：负责组内人员任务安排、仪器安全与维护、与老师联系3名老师指导（包括1名仪器技术人员）,3、人员安排,54,每人提交实习报告一份，内容包括：仪器操作、外业步骤内业处理流程（数据导出、如何成图）数据成果（原始数据报表、截图）存在的问题或建议提交word文件名：学号+姓名.doc,4、提交成果,55,5、注意事项,仪器安全外业观测过程中严格按规范操作每位同学都要能独立操作手簿和进行内业处理实习过程中配合老师和组长的任务安排,