全球卫星定位系统GPS(精品).ppt

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1、全球卫星定位系统全球卫星定位系统GPSGPS 第五节第五节第五节第五节 GPSGPSGPSGPS概述概述概述概述 第六节第六节第六节第六节 GPSGPSGPSGPS的组成的组成的组成的组成 第七节第七节第七节第七节 GPSGPSGPSGPS坐标系统原理坐标系统原理坐标系统原理坐标系统原理 第八节第八节第八节第八节 GPSGPSGPSGPS卫星定位原理卫星定位原理卫星定位原理卫星定位原理 第九节第九节第九节第九节 GPSGPSGPSGPS测量的设计与实施测量的设计与实施测量的设计与实施测量的设计与实施 GPSGPSGPSGPS仪器基本操作仪器基本操作仪器基本操作仪器基本操作1/29/20231/

2、29/20231第五节第五节 GPS概述概述GPS到底是什么哪到底是什么哪?GPS 计划始于计划始于1973 年，已于年，已于1994 年进入年进入完全运行状态。完全运行状态。GPS 的整个系由空间部分、的整个系由空间部分、地面控制部分和用户部分所组成：地面控制部分和用户部分所组成：第五节 GPS概述GPSGPS即全球定位系统，是由美国建立即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用位和测速；另外，利用

3、该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。高精度的精密定位。1/29/20231/29/20232GPSGPS定位测量特点定位测量特点 一、一、GPS特点：特点：1、定位精度高、定位精度高 应用实践已经证明，应用实践已经证明，GPS相对定位精度在相对定位精度在50KM以内可达以内可达10-6，100-500KM可达可达10-7，1000KM可达可达10-9。在。在300-1500m工程精密定位中，工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面小时以上观测的解其平面其平面 位位置误差小于置误差小于1mm。2、观测时间短观测时间短 随着随着GPS系统的

4、不断完善，软件的不断更新，目前，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，仅需以内相对静态定位，仅需15-20 分钟；快速静态相对定位测量分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观以内时，流动站观 测测时间只需时间只需1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。3、测站间无须通视测站间无须通视 4、可提供三维坐标、可提供三维坐标 经典大地测量将平面与高程采用不同方法分别施测。经典大地测量将平面与高程采用不同方法分别施测。GPS可同时精确测定测站点的三维坐标。可

5、同时精确测定测站点的三维坐标。目前目前GPS水准可满足四等水准可满足四等水准测量的精度。水准测量的精度。1/29/20231/29/202335、操作简便操作简便 随着随着GPS接收机不断改进，自动化程度越来越接收机不断改进，自动化程度越来越高，有的已达高，有的已达“傻瓜化傻瓜化”的程度；接收机的体积的程度；接收机的体积 越来越来越小，重量越来越轻，极大地减轻测量工作者的工作越小，重量越来越轻，极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度。紧张程度和劳动强度。使野外工作变得轻松愉快。使野外工作变得轻松愉快。6、全天候作业、全天候作业 目前目前GPS观测可在一天观测可在一天24小时内的任何时间进

6、小时内的任何时间进行行,不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候的影响。不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候的影响。7、功能多、应用广、功能多、应用广 GPS系统不仅可用于测量、导航，还可用于测系统不仅可用于测量、导航，还可用于测速、测时。测速的精度可达速、测时。测速的精度可达0。1M/S，测时测时 的精度可的精度可达几十毫微秒。其应用领域不断扩大。达几十毫微秒。其应用领域不断扩大。1/29/20231/29/20234第六节GPS 系统的组成空间部分：空间部分：空间部分：提供星历和时间信息提供星历和时间信息提供星历和时间信息 发射伪距和载波信号发射伪距和载波信号发射伪距和载波信号 提供其它辅

7、助信息提供其它辅助信息提供其它辅助信息地面控制部分：地面控制部分：地面控制部分：中心控制系统中心控制系统中心控制系统 实现时间同步实现时间同步实现时间同步 跟踪卫星进行定轨跟踪卫星进行定轨跟踪卫星进行定轨用户部分用户部分用户部分：接收并测卫星信号接收并测卫星信号接收并测卫星信号 记录处理数据记录处理数据记录处理数据 提供导航定位信息提供导航定位信息提供导航定位信息1/29/20231/29/20235空间部分24颗卫星（颗卫星（21+3）6个轨道平面个轨道平面55轨道倾角轨道倾角20200km轨道高度（地面高度）轨道高度（地面高度）12小时（恒星时）轨道周期小时（恒星时）轨道周期5个多小时出现

8、在地平线以上（每颗星）个多小时出现在地平线以上（每颗星）1/29/20231/29/20236地面控制部分一个主控站：科罗拉多一个主控站：科罗拉多斯必灵司斯必灵司三个注入站：阿松森（三个注入站：阿松森（Ascencion)迭哥迭哥伽西亚伽西亚(Diego Garcia)卡瓦加兰卡瓦加兰(kwajalein)五个监测站五个监测站=1个主控站个主控站+3个注入站个注入站+夏威夷夏威夷（Hawaii)55HawaiiAscencionDiego GarciakwajaleinColorado springs1/29/20231/29/20237 用户部分用户部分 通用接收机（定位型）：通用接收机（定

9、位型）：导航型接收机一般情况下无数据输出的记录存储设备导航型接收机一般情况下无数据输出的记录存储设备天线天线天线天线前置放大器前置放大器前置放大器前置放大器电源部分电源部分电源部分电源部分射电部分射电部分射电部分射电部分微处理器微处理器微处理器微处理器 数据存器数据存器数据存器数据存器 显示控制器显示控制器显示控制器显示控制器供电供电信号信号信息信息命令命令数据数据供电，控制供电，控制供电供电数据数据控制控制 1/29/20231/29/20238第七节GPS 坐标系统原理原理WGS-84 WGS-84 坐标系是目前坐标系是目前GPS GPS 所采用的所采用的坐标系统，坐标系统，GPS GPS

10、 所发布的星历参数所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。就是基于此坐标系统的。WGS-84 WGS-84 坐标系的坐标原点位于地球的质心，坐标系的坐标原点位于地球的质心，Z Z 轴指向轴指向BIH1984.0 BIH1984.0 定义的协议地定义的协议地球极方向，球极方向，X X 轴指向轴指向BIH1984.0 BIH1984.0 的的起始子午面和赤道的交点，起始子午面和赤道的交点，Y Y 轴与轴与X X 轴和轴和Z Z 轴构成右手系。轴构成右手系。1/29/20231/29/20239一、GPS定位方法分类（1 1）绝对）绝对/单点定位单点定位(point positioning)(poin

11、t positioning)确定观测点在确定观测点在WGS-84WGS-84系中的坐标，即绝对位置。系中的坐标，即绝对位置。（2 2）相对定位）相对定位(relative positioning)(relative positioning)确确定观测点在国家或地方独立坐标系中的坐标，定观测点在国家或地方独立坐标系中的坐标，即相对位置。即相对位置。第八节第八节GPS卫星定位原理卫星定位原理1/29/20231/29/202310二、二、GPS的后处理测量方法的后处理测量方法 1静态测量静态测量(static surveying)（1 1）方法：）方法：将几台将几台GPSGPS接收机安置在基线端点

12、上，接收机安置在基线端点上，保持固定不动，同步观测保持固定不动，同步观测4 4颗以上卫星。颗以上卫星。可观可观测数个时段，测数个时段，每时段观测十几分钟至每时段观测十几分钟至1 1小时左小时左右。右。最后将观测数据输入计算机，经软件解最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各点坐标。算得各点坐标。1/29/20231/29/202311（2）用途）用途 是精度最高的作业模式。主要用于大地测量、是精度最高的作业模式。主要用于大地测量、控制测量、变形测量、工程测量。控制测量、变形测量、工程测量。（3）精度）精度 可达到（可达到（5mm+1ppm5mm+1ppm）1/29/20231/29/20231

13、2GPS 静态定位在测量中的应用 GPS 静态定位在测量中主要用于测静态定位在测量中主要用于测定各种用途的控制点。其中，较为定各种用途的控制点。其中，较为常见的方面是利用常见的方面是利用GPS 建立各种类建立各种类型和等级的控制网，在这些方面，型和等级的控制网，在这些方面，GPS 技术已基本上取代了常规的测技术已基本上取代了常规的测量方法，成为了主要手段。较之于量方法，成为了主要手段。较之于常规方法，常规方法，GPS 在布设控制网方面在布设控制网方面具有以下一些特点：具有以下一些特点：1/29/20231/29/202313测量精度高：测量精度高：GPS 观测的精度要明显高于一般的常观测的精度

14、要明显高于一般的常规测量手段，规测量手段，GPS 基线向量的相对精度一般在基线向量的相对精度一般在10-5 10-9之间，这是普通测量方法很难达到的。之间，这是普通测量方法很难达到的。选点灵活、不需要造标、费用低：选点灵活、不需要造标、费用低：GPS 测量不要求测量不要求测站间相互通视，不需要建造觇标，作业成本低，测站间相互通视，不需要建造觇标，作业成本低，大大降低了布网费用。大大降低了布网费用。全天侯作业：在任何时间、任何气候条件下，均可全天侯作业：在任何时间、任何气候条件下，均可以进行以进行GPS 观测，大大方便了测量作业，有利于按观测，大大方便了测量作业，有利于按时、高效地完成控制网的布

15、设。时、高效地完成控制网的布设。观测时间短：采用观测时间短：采用GPS 布设一般等级的控制网时，布设一般等级的控制网时，在每个测站上的观测时间一般在在每个测站上的观测时间一般在12 个小时左右，个小时左右，采用快速静态定位的方法，观测时间更短。观测、采用快速静态定位的方法，观测时间更短。观测、处理自动化采用处理自动化采用GPS 布设控制网，观测工程和数据布设控制网，观测工程和数据处理过程均是高度自动化的。处理过程均是高度自动化的。1/29/20231/29/2023142动态测量(kinematic surveying)（1）方法：）方法：先建立一个基准站，并在其上安置接先建立一个基准站，并在

16、其上安置接收机连续观测可见卫星，另一台接收机在第收机连续观测可见卫星，另一台接收机在第1 1点静止观测数分钟后，在其他点依次观测数秒。点静止观测数分钟后，在其他点依次观测数秒。最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各点坐标。动态相对定位的作业范围一般不能超点坐标。动态相对定位的作业范围一般不能超过过15km15km。（2）用途：）用途：适用于精度要求不高的碎部测量。适用于精度要求不高的碎部测量。（3）精度：）精度：可达到（可达到（1020mm+1ppm）1/29/20231/29/202315图形：相对定位模式静态相对定位模式静态相对定位模式流动站流动站

17、动态相对定位模式动态相对定位模式基准站基准站1/29/20231/29/202316三、GPS实时动态定位（RTK）方法 1 1RTK(realRTK(real-time-time kinematickinematic)工作原理及方法工作原理及方法工作原理及方法工作原理及方法与动态相对定位方法相比，定位模式相同，仅要在基准站和流动与动态相对定位方法相比，定位模式相同，仅要在基准站和流动与动态相对定位方法相比，定位模式相同，仅要在基准站和流动与动态相对定位方法相比，定位模式相同，仅要在基准站和流动站间增加一套数据链，实现各点坐标的实时计算、实时输出。站间增加一套数据链，实现各点坐标的实时计算、实

18、时输出。站间增加一套数据链，实现各点坐标的实时计算、实时输出。站间增加一套数据链，实现各点坐标的实时计算、实时输出。1/29/20231/29/2023172RTK用途：适用于精度要求不高的施工放样及碎部测量。3作业范围：目前一般为作业范围：目前一般为10km左右。左右。4精度：可达到（精度：可达到（1020mm+1ppm）1/29/20231/29/202318布设GPS 网的工作步骤是什么?第九节 GPS测量的设计与实施?1/29/20231/29/202319测 前 工 作 项目的提出：一项项目的提出：一项GPS 测量工程项目，往往是由工测量工程项目，往往是由工程发包方、上级主管部门或其

19、他单位或部门提出，由程发包方、上级主管部门或其他单位或部门提出，由GPS 测量队伍具体实施。对于一项测量队伍具体实施。对于一项GPS 测量工程项测量工程项目，一般有如下一些要求：目，一般有如下一些要求：测区位置及其范围：测区的地理位置、范围，控制网测区位置及其范围：测区的地理位置、范围，控制网的控制面积。的控制面积。用途和精度等级：控制网将用于何种目的，其精度要用途和精度等级：控制网将用于何种目的，其精度要求是多少，要求达到何种等级。求是多少，要求达到何种等级。点位分布及点的数量：控制网的点位分布、点的数量点位分布及点的数量：控制网的点位分布、点的数量及密度要求，是否有对点位分布有特殊要求的区

20、域。及密度要求，是否有对点位分布有特殊要求的区域。提交成果的内容：用户需要提交哪些成果，所提交的提交成果的内容：用户需要提交哪些成果，所提交的坐标成果分别属于哪些坐标系，所提交的高程成果分坐标成果分别属于哪些坐标系，所提交的高程成果分别属于哪些高程系统，除了提交最终的结果外，是否别属于哪些高程系统，除了提交最终的结果外，是否还需要提交原始数据或中间数据等。还需要提交原始数据或中间数据等。1/29/20231/29/202320时限要求：对提交成果的时限要求，即何时是提交成果的最后期限。时限要求：对提交成果的时限要求，即何时是提交成果的最后期限。投资经费：对工程的经费投入数量。投资经费：对工程的

21、经费投入数量。技术设计：负责技术设计：负责GPS 测量的单位在获得了测量任务后，需要根据测量的单位在获得了测量任务后，需要根据项目要求和相关技术规范进行测量工程的技术设计。关于技术设计项目要求和相关技术规范进行测量工程的技术设计。关于技术设计的具体内容将在第四章中作详细介绍。的具体内容将在第四章中作详细介绍。测绘资料的搜集与整理：在开始进行外业测量之前，现有测绘资料测绘资料的搜集与整理：在开始进行外业测量之前，现有测绘资料的搜集与整理也是一项极其重要的工作。需要收集整理的资料主要的搜集与整理也是一项极其重要的工作。需要收集整理的资料主要包括测区及周边地区可利用的已知点的相关资料（点志记、坐标等

22、）包括测区及周边地区可利用的已知点的相关资料（点志记、坐标等）和测区的地形图等。和测区的地形图等。仪器的检验：对将用于测量的各种仪器包括仪器的检验：对将用于测量的各种仪器包括GPS 接收机及相关设接收机及相关设备、气象仪器等进行检验，以确保它们能够正常工作。备、气象仪器等进行检验，以确保它们能够正常工作。踏勘、选点埋石：在完成技术设计和测绘资料的搜集与整理后，需踏勘、选点埋石：在完成技术设计和测绘资料的搜集与整理后，需要根据技术设计的要求对测区进行踏勘，并进行选点埋石工作。要根据技术设计的要求对测区进行踏勘，并进行选点埋石工作。1/29/20231/29/202321测 量 实 施实地了解测区

23、情况：由于在很多情况下，选点埋石和测量是分别由实地了解测区情况：由于在很多情况下，选点埋石和测量是分别由两个不同的队伍或两批不同的人员完成的，因此，当负责两个不同的队伍或两批不同的人员完成的，因此，当负责GPS GPS 测量测量作业的队伍到达测区后，需要先对测区的情况作一个详细的了解。作业的队伍到达测区后，需要先对测区的情况作一个详细的了解。主要需要了解的内容包括点位情况（点的位置、上点的难度等）、主要需要了解的内容包括点位情况（点的位置、上点的难度等）、测区内经济发展状况、民风民俗、交通状况、测量人员生活安排等。测区内经济发展状况、民风民俗、交通状况、测量人员生活安排等。这些对于今后测量工作

24、的开展是非常重要的。这些对于今后测量工作的开展是非常重要的。卫星状况预报根据测区的地理位置，以及最新的卫星星历，对卫星卫星状况预报根据测区的地理位置，以及最新的卫星星历，对卫星状况进行预报，作为选择合适的观测时间段的依据。所需预报的卫状况进行预报，作为选择合适的观测时间段的依据。所需预报的卫星状况有卫星的可见性、可供观测的卫星星座、随时间变化的星状况有卫星的可见性、可供观测的卫星星座、随时间变化的PDOP PDOP 值、随时间变化的值、随时间变化的RDOP RDOP 值等。对于个别有较多或较大障碍物的测站，值等。对于个别有较多或较大障碍物的测站，需要评估障碍物对需要评估障碍物对GPS GPS

25、观测可能产生的不良影响。观测可能产生的不良影响。确定作业方案：根据卫星状况、测量作业的进展情况、以及测区的确定作业方案：根据卫星状况、测量作业的进展情况、以及测区的实际情况，确定出具体的作业方案，以作业指令的形式下达给各个实际情况，确定出具体的作业方案，以作业指令的形式下达给各个作业小组，根据情况，作业指令可逐天下达，也可一次下达多天的作业小组，根据情况，作业指令可逐天下达，也可一次下达多天的指令。作业方案的内容包括作业小组的分组情况，指令。作业方案的内容包括作业小组的分组情况，GPS GPS 观测的时间观测的时间段以及测站等。段以及测站等。1/29/20231/29/202322外业观测：各

26、外业观测：各GPS GPS 观测小组在得到作业指挥员所下达的作业观测小组在得到作业指挥员所下达的作业指令后，应严格按照作业指令的要求进行外业观测。在进行指令后，应严格按照作业指令的要求进行外业观测。在进行外业观测时，外业观测人员除了严格按照作业规范、作业指外业观测时，外业观测人员除了严格按照作业规范、作业指令进行操作外，还要根据一些特殊情况，灵活地采取应对措令进行操作外，还要根据一些特殊情况，灵活地采取应对措施。在外业中常见的情况有不能按时开机、仪器故障和电源施。在外业中常见的情况有不能按时开机、仪器故障和电源故障等。故障等。数据传输与转储：在一段外业观测结束后，应及时地将观测数据传输与转储：

27、在一段外业观测结束后，应及时地将观测数据传输到计算机中，并根据要求进行备份，在数据传输时数据传输到计算机中，并根据要求进行备份，在数据传输时需要对照外业观测记录手簿，检查所输入的记录是否正确。需要对照外业观测记录手簿，检查所输入的记录是否正确。数据传输与转储应根据条件，及时进行。数据传输与转储应根据条件，及时进行。基线处理与质量评估：对所获得的外业数据及时地进行处理，基线处理与质量评估：对所获得的外业数据及时地进行处理，解算出基线向量，并对解算结果进行质量评估。作业指挥员解算出基线向量，并对解算结果进行质量评估。作业指挥员需要根据基线解算情况作下一步需要根据基线解算情况作下一步GPS GPS

28、观测作业的安排。观测作业的安排。重复确定作业方案、外业观测、数据传输与转储与基线处理重复确定作业方案、外业观测、数据传输与转储与基线处理与质量评估四步，直至完成所有与质量评估四步，直至完成所有GPS GPS 观测工作。观测工作。1/29/20231/29/202323测 后 工 作 结果分析（网平差处理与质量评估）：结果分析（网平差处理与质量评估）：,对外业观测所得到的基线向量进行质量检对外业观测所得到的基线向量进行质量检验，并对由合格的基线向量所构建成的验，并对由合格的基线向量所构建成的GPS 基线向量网进行平差解算，得出网中基线向量网进行平差解算，得出网中各点的坐标成果。如果需要利用各点的

29、坐标成果。如果需要利用GPS 测定测定网中各点的正高或正常高，还需要进行高网中各点的正高或正常高，还需要进行高程拟合。程拟合。技术总结：根据整个技术总结：根据整个GPS 网的布设及数据网的布设及数据处理情况，进行全面的技术总结。处理情况，进行全面的技术总结。成果验收成果验收1/29/20231/29/202324技 术 设 计 在布设在布设GPS 网时，技术设计是非常重要网时，技术设计是非常重要的。这是因为技术设计提供了布设的。这是因为技术设计提供了布设GPS 网的技术准则，在布设网的技术准则，在布设GPS 网时所遇到网时所遇到的所有技术问题，都需要从技术设计中寻的所有技术问题，都需要从技术设

30、计中寻找答案。因此，在进行每一项找答案。因此，在进行每一项GPS 工程工程时，都必须首先进行技术设计。时，都必须首先进行技术设计。1/29/20231/29/202325技术设计的内容 项目来源：介绍项目的来源、性质。项目来源：介绍项目的来源、性质。测区概况：介绍测区的地理位置、测区概况：介绍测区的地理位置、气候、人文、经济发展状况、交通气候、人文、经济发展状况、交通条件、通讯条件等。条件、通讯条件等。工程概况：介绍工程的目的、作用、工程概况：介绍工程的目的、作用、要求、要求、GPS 网等级（精度）、完成网等级（精度）、完成时间等。时间等。技术依据：介绍作业所依据的测量技术依据：介绍作业所依据

31、的测量规范、工程规范、行业标准等。规范、工程规范、行业标准等。1/29/20231/29/202326施测方案：介绍测量所采用的仪器、采取的布施测方案：介绍测量所采用的仪器、采取的布网方法等。网方法等。作业要求：介绍外业观测时的具体操作规程、作业要求：介绍外业观测时的具体操作规程、技术要求等，包括仪器参数的设置（如采样率、技术要求等，包括仪器参数的设置（如采样率、截止高度角等）、对中精度、整平精度、天线截止高度角等）、对中精度、整平精度、天线高的量测方法及精度要求等。高的量测方法及精度要求等。观测质量控制：介绍外业观测的质量要求，包观测质量控制：介绍外业观测的质量要求，包括质量控制方法及各项限

32、差要求等。括质量控制方法及各项限差要求等。数据处理方案：详细的数据处理方案，包括基数据处理方案：详细的数据处理方案，包括基线解算和网平差处理所采用的软件和处理方法线解算和网平差处理所采用的软件和处理方法等内容。等内容。1/29/20231/29/202327布 网 方 法 国家测绘局国家测绘局19921992年制订的我国第一部年制订的我国第一部“GPSGPS测量测量规范规范”将将GPSGPS的精度分为的精度分为AEAE五级（见下表）。其中五级（见下表）。其中A A、B B两级一般是国家两级一般是国家GPSGPS控制网。控制网。C C、D D、E E三级是针三级是针对局部性对局部性GPSGPS网

33、规定的。网规定的。1/29/20231/29/202328 应通过独立观测边构成闭合图形，以增加检核条应通过独立观测边构成闭合图形，以增加检核条件，提高网的可靠性。件，提高网的可靠性。应尽量与原有地面控制网相重合，重合点一般不应尽量与原有地面控制网相重合，重合点一般不少于少于3个，且分布均匀。个，且分布均匀。应考虑与水准点相重合应考虑与水准点相重合，或在网中布设一定密度，或在网中布设一定密度的水准联测点。的水准联测点。点应设在视野开阔和容易到达的地方联测方向。点应设在视野开阔和容易到达的地方联测方向。可在网点附近布设一通视良好的方位点，以建立可在网点附近布设一通视良好的方位点，以建立联测方向。

34、联测方向。根据根据GPS测量的不同用途，测量的不同用途，GPS网的独立观测边网的独立观测边均应构成一定的几何图形，基本形式有：均应构成一定的几何图形，基本形式有：设计的一般原则设计的一般原则1/29/20231/29/202329三三 角角 形形 网网优点：优点：图形几何结构强，图形几何结构强，具有良好的自检能具有良好的自检能力，经平差后网中力，经平差后网中相邻点间基线向量相邻点间基线向量的精度均匀。的精度均匀。缺点：缺点：观测工作量大。观测工作量大。只有在网的精度和只有在网的精度和可靠可靠 性要求比较性要求比较高时，才单独采用高时，才单独采用这种图形。这种图形。1/29/20231/29/2

35、02330环环 形形 网网优点：优点：观测工作量较小，且观测工作量较小，且具有较好的自检性和可具有较好的自检性和可靠性。靠性。缺点：缺点：非直接观测基线边非直接观测基线边（或间接边）精度较直（或间接边）精度较直接观测边低，相邻点间接观测边低，相邻点间的基线精度分布不均匀。的基线精度分布不均匀。是大地测量和精密工程是大地测量和精密工程测量中普遍采用的图形。测量中普遍采用的图形。通常采用上述两种图形通常采用上述两种图形的混合图形。的混合图形。1/29/20231/29/202331星星 形形 网网优点：优点：观测中只需要两台观测中只需要两台GPS接收机，作业简接收机，作业简单。单。缺点：缺点：几何

36、图形简单，检几何图形简单，检验和发现粗差能力差验和发现粗差能力差,广泛用于工程测量、广泛用于工程测量、边界测量、地籍测量边界测量、地籍测量 和碎部测量等。和碎部测量等。1/29/20231/29/202332GPS快速定位图形布设快速定位图形布设两台仪器作业的基本图形：两台仪器作业的基本图形：n多边形环状网。两接收机同步作业，交替迁站多边形环状网。两接收机同步作业，交替迁站n-1次，得到首尾相接的次，得到首尾相接的n边形闭合环，每个新点均边形闭合环，每个新点均与两条独立基线相连。与两条独立基线相连。n单基准形状网。两接收机同步作业，单基准形状网。两接收机同步作业，1台固定不台固定不动，动，1台

37、快速流动迁站台快速流动迁站n-1次，得到次，得到n条独立基线，条独立基线，每个新点只与每个新点只与1条独立基线相连。因此每个点上条独立基线相连。因此每个点上必须进行第二次设站。必须进行第二次设站。123451234561/29/20231/29/2023331/29/20231/29/202334GPS基本操作基本操作静态GPS接收机(南方9600北极星)1/29/20231/29/2023361.系统组成96009600型型型型GPSGPS接收机包括硬件、软件两个部分：接收机包括硬件、软件两个部分：接收机包括硬件、软件两个部分：接收机包括硬件、软件两个部分：硬件：硬件：硬件：硬件：a.960

38、0a.9600接收机（内置天线及抑制多路径板）；接收机（内置天线及抑制多路径板）；接收机（内置天线及抑制多路径板）；接收机（内置天线及抑制多路径板）；b.9600b.9600单片机内置采集器（内置采集软件）；单片机内置采集器（内置采集软件）；单片机内置采集器（内置采集软件）；单片机内置采集器（内置采集软件）；c.c.可充电电池及充电器；可充电电池及充电器；可充电电池及充电器；可充电电池及充电器；d.d.铝或木三脚架；铝或木三脚架；铝或木三脚架；铝或木三脚架；e.e.数据传输电缆。数据传输电缆。数据传输电缆。数据传输电缆。软件：包括数据传输软件、软件：包括数据传输软件、软件：包括数据传输软件、软

39、件：包括数据传输软件、GPSGPS数据处理系统数据处理系统数据处理系统数据处理系统（包含基线向量处理、闭合差自动搜索、网平（包含基线向量处理、闭合差自动搜索、网平（包含基线向量处理、闭合差自动搜索、网平（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）。差、高程拟合以及图形输出等功能）。差、高程拟合以及图形输出等功能）。差、高程拟合以及图形输出等功能）。1/29/20231/29/20233796009600型型型型GPSGPS测量系统采用静态相对定位模式。测量系统采用静态相对定位模式。测量系统采用静态相对定位模式。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

40、上此时外业部分需两台或两台以上此时外业部分需两台或两台以上此时外业部分需两台或两台以上GPSGPS接收机。接收机。接收机。接收机。数据经过处理可方便的进入数据经过处理可方便的进入数据经过处理可方便的进入数据经过处理可方便的进入CADCAD进行图形编辑，进行图形编辑，进行图形编辑，进行图形编辑，数据成果可导入数据成果可导入数据成果可导入数据成果可导入MapinfoMapinfo等等等等GISGIS系统。系统。系统。系统。应用：土地管理部门、测量部门、海洋调查、应用：土地管理部门、测量部门、海洋调查、应用：土地管理部门、测量部门、海洋调查、应用：土地管理部门、测量部门、海洋调查、水利水土保持、森林

41、详情普查、地质调查、林水利水土保持、森林详情普查、地质调查、林水利水土保持、森林详情普查、地质调查、林水利水土保持、森林详情普查、地质调查、林业资源勘查、石油、地矿勘探等行业。业资源勘查、石油、地矿勘探等行业。业资源勘查、石油、地矿勘探等行业。业资源勘查、石油、地矿勘探等行业。1/29/20231/29/202338.主要技术参数主要技术参数一、一、一、一、96009600接收机：接收机：接收机：接收机：1212个并行的独立通道、可同时接收个并行的独立通道、可同时接收个并行的独立通道、可同时接收个并行的独立通道、可同时接收1212颗卫星颗卫星颗卫星颗卫星L1L1载波相位、载波相位、载波相位、载

42、波相位、C CA A码伪距，码伪距，码伪距，码伪距，1575.42MHz1575.42MHz扁平有源天线带内装式抑径板扁平有源天线带内装式抑径板扁平有源天线带内装式抑径板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根据卫星高度及卫星运行的健康状况自动选择卫星根据卫星高度及卫星运行的健康状况自动选择卫星根据卫星高度及卫星运行的健康状况自动选择卫星flashflash闪存内存闪存内存闪存内存闪存内存16M16M，可存储连续约可存储连续约可存储连续约可存储连续约2020天数据量天数据量天数据量天数据量240240 160160液晶显示屏液晶显示屏液晶显示屏液晶显示屏两块高性

43、能锂电池连续工作时间长达两块高性能锂电池连续工作时间长达两块高性能锂电池连续工作时间长达两块高性能锂电池连续工作时间长达1616小时之久小时之久小时之久小时之久二、静态相对定位精度二、静态相对定位精度二、静态相对定位精度二、静态相对定位精度：静态基线：静态基线：静态基线：静态基线：（5mm+1ppm5mm+1ppm）高高高高 程：程：程：程：（10mm10mm2ppm2ppm）三、同步观测时间：三、同步观测时间：三、同步观测时间：三、同步观测时间：4545分钟左右分钟左右分钟左右分钟左右1/29/20231/29/202339.9600型GPS测量系统文件及操作.1开机开机初始界面初始界面：使

44、用使用PWR键开机键开机 初始界面中模式的选择 指示灯含义 F1F2F3F4PWR1/29/20231/29/202340.2 系统界面 选手动或智能模式后进入主界面选手动或智能模式后进入主界面选手动或智能模式后进入主界面选手动或智能模式后进入主界面 F1F2F3F4PWR主界面分三大部分：主界面分三大部分：卫星分布图、系统提示框、功能项卫星分布图、系统提示框、功能项 1/29/20231/29/2023413.2.1“文件”功能操作 按按F1F1键进入键进入“文件文件”功能的操作功能的操作 F1F2F3F4PWRPWR键返回主界面 1/29/20231/29/202342按按按按F2F2键进

45、入键进入键进入键进入“设置设置设置设置”功能的操作功能的操作功能的操作功能的操作 3.2.2“设置”功能操作 F1F2F3F4PWR注意：同时工作的几台注意：同时工作的几台9600主机高度截止角、采主机高度截止角、采 集间隔最好保证一致，即同样的设置值。集间隔最好保证一致，即同样的设置值。PWR键键“取消取消”:返回主界面。返回主界面。1/29/20231/29/202343按按按按F3F3键进入键进入键进入键进入“测量测量测量测量”功能的操作功能的操作功能的操作功能的操作 3.2.3“测量”功能操作 F1F2F3F4PWR有状态、卫星、点名（采集）、返回、记录图标五个子项有状态、卫星、点名（

46、采集）、返回、记录图标五个子项 1/29/20231/29/202344F1F1键键键键“状态状态状态状态”:F1F2F3F4PWR显示单点定位的经纬度坐标、高程和精度因子显示单点定位的经纬度坐标、高程和精度因子PDOP值值、定位状态、锁定卫星数目、可视卫星数定位状态、锁定卫星数目、可视卫星数 1/29/20231/29/202345F2键“卫星”：F1F2F3F4PWR1/29/20231/29/202346F3F3键键“点名点名”：F1F2F3F4PWR智能模式下显示点名。智能模式下显示点名。在人工模式下显示采集，此时用户可以输入测站的相关信息，在人工模式下显示采集，此时用户可以输入测站的

47、相关信息，如：测站点名、测站采集的时段号、测站天线高。如：测站点名、测站采集的时段号、测站天线高。1/29/20231/29/202347按按F4F4键进入键进入“系统系统”功能的操作功能的操作 3.2.4“系统”功能的操作 F1F2F3F4PWR长按PWR键关机 1/29/20231/29/2023484.9600型文件系统野外数据采集 打开主机电源后，初始界面有三种采集工作打开主机电源后，初始界面有三种采集工作打开主机电源后，初始界面有三种采集工作打开主机电源后，初始界面有三种采集工作方式选择方式选择方式选择方式选择,用户可根据实际情况和方便性来选择用户可根据实际情况和方便性来选择用户可根

48、据实际情况和方便性来选择用户可根据实际情况和方便性来选择不同的工作方式来采集数据，若不选择，则延不同的工作方式来采集数据，若不选择，则延不同的工作方式来采集数据，若不选择，则延不同的工作方式来采集数据，若不选择，则延时时时时1010秒后自动进入默认采集方式秒后自动进入默认采集方式秒后自动进入默认采集方式秒后自动进入默认采集方式“智能模式智能模式智能模式智能模式”。注意：每一次只能用一种工作方式来采集数据。注意：每一次只能用一种工作方式来采集数据。注意：每一次只能用一种工作方式来采集数据。注意：每一次只能用一种工作方式来采集数据。1/29/20231/29/2023494.1 智能模式采集 4.

49、1.1 数据的采集数据的采集在初始界面下选在初始界面下选在初始界面下选在初始界面下选F1F1键进入键进入键进入键进入“智能模式智能模式智能模式智能模式”F1F2F3F4PWR1/29/20231/29/2023504.1.2 给记录的数据取一个文件名 按按按按F3F3键键键键“测量测量测量测量”进入测量功能界面进入测量功能界面进入测量功能界面进入测量功能界面(可看到接收可看到接收可看到接收可看到接收机状态，单点经纬度坐标，定位状态、精度因机状态，单点经纬度坐标，定位状态、精度因机状态，单点经纬度坐标，定位状态、精度因机状态，单点经纬度坐标，定位状态、精度因子子子子)F1F2F3F4PWR1/2

50、9/20231/29/202351按按按按F3F3键键键键“点名点名点名点名”进入点名输入功能界面，给正在进入点名输入功能界面，给正在进入点名输入功能界面，给正在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记录的数据起一个文件名、输入时段号及输入测记录的数据起一个文件名、输入时段号及输入测记录的数据起一个文件名、输入时段号及输入测站天线高。站天线高。站天线高。站天线高。F1F2F3F4PWR1/29/20231/29/2023524.1.3 退出数据记录退回到主界面，然后长按退回到主界面，然后长按退回到主界面，然后长按退回到主界面，然后长按PWRPWR键关机。键关机。