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中海达 GPS导航设备-3_RTK说明书.pdf

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§11.2 HD8900性能技术指标...............................................76 第一章 概 述
§1.1 GPS接收机与卫星信号
§1.2 GPS测量技术
§1.2.1 动态差分(RTK)
§1.2.2 伪距差分(DGPS)
§1.2.3 静态和快速静态
§1.3 GPS在测量工作中的应用
§1.3.1 控制测量
§1.3.2 地形测量
§1.3.3 放样
§1.4 RTK的局限性
§1.4.1最主要的局限性其实不在于 RTK 本身,而是源于整个 GPS 系统。
§1.4.2其次的局限性为数据传输技术
第二章 RTK系统组成
§2.1硬件
§2.1.1 GPS接收机
§2.1.2 GPS天线
§2.1.3 电台
§2.1.4 电台天线
§2.1.5 掌上电脑
§2.1.6 电池
§2.2 软件
§2.2.1掌上电脑上的软件
§2.2.2海洋测量软件
§2.2.3 Hi-Target 数据处理软件
第三章 系统的连接方法
§3.1 基准站系统的连接
§3.1.1“GPS 接收机 - GPS天线” 的连接
§3.1.2“电台 – 电台天线” 的连接
§3.1.3“GPS接收机 – 电台” 的连接
§3.1.4“GPS接收机 – PSION机” 的连接
§3.1.5“电台 – 电池” 的连接
§3.2 移动站系统的连接
§3.2.1“GPS 接收机 - GPS天线” 的连接
§3.2.2“GPS接收机 – PSION机” 的连接
§3.2.3“GPS接收机 – 电台天线” 的连接
§3.2.4“GPS接收机 – 电池” 的连接
§3.3连接好的RTK GPS
§3.3.1连接好的基准站(图3-10)
§3.3.2连接好的移动站(图3-11)
第四章 PSION采集器
§4.1简 介
§4.2 PSION掌上机的结构及各部分名称
§4.3 电池的安装与更换
§4.4 键盘及其部分功能键简介
§4.5 PSION基本用法
§4.6 交互状态下的常用命令简介
§4.7常用操作简介
第五章 PSION机软件的安装
§5.1 控制器软件安装
§5.2具体操作步骤
第六章 液晶面板的操作
§6.1 HD8900主机概述
§6.1.1 面板的外形
§6.1.2开机/关机[On/Off]
§6.2面板的操作
§6.2.1 设置[Set]
§6.2.2 主机相关信息[Msg]
§6.2.2.1 背光灯设置[Light]
§6.2.2.2 数据链质量[Dlink]
§6.2.2.3 其他设置[More]
§6.3 其他操作
§6.3.1 写频[write]
§6.3.2 更新固件[Update]
第七章 测量前的准备
§7.1 坐标系统的确定
§7.2 选定测量的类型
第八章 控制器软件操作指南
§8.1 RTK测量
§8.1.1 RTK测量软件的运行
§8.1.2 各菜单介绍
§8.1.2.1 坐标系
§8.1.2.2 卫星状况
§8.1.2.3 基准台
§8.1.2.4 操作
§8.1.2.5工具
§8.1.2.6 其他
§8.1.3 基准台的设置
§8.1.3.1选择合适的基准站站点
§8.1.3.2 基准台的架设注意事项
§8.1.3.3 基准台功能验证
§8.1.4 移动站的操作
§8.1.4.1 移动站操作的注意事项
§8.1.4.2 移动台功能验证
§8.1.5 常用RTK作业方法及步骤
§8.1.5.1直接用WGS-84坐标作业
§8.1.5.2 采用转换参数的方法
§8.1.5.3 采用七参数的方法
§8.1.6 疑难问题处理
§8.2 静态测量
§8.2.1静态测量软件的运行
§8.2.2利用接收机内置存贮器进行静态测量
第九章 电台的写频
§9.1基站电台的写频
§9.1.1概述
§9.1.2数据链电台指示灯、接口功能
§9.1.3数据链写频软件操作
§9.1.4注意事项
§9.1.5写频所需配件
§9.2 移动台的写频
§9.2.1数据链写频软件操作
§9.2.2注意事项
§9.2.3写频所需配件
第十章 GPS接收机固件
firmware的升级
§10.1升级步骤
§10.2升级所需配件:
第十一章 其 他
§11.1电池
§11.2 HD8900性能技术指标
§11.3基站电台性能技术指标-UHF-960无线传输数据链
广州中海达测绘仪器有限公司 Haida RTK GPS 操作手册 简约操作步骤在第 60 页 目 录 第一章 概述...............................................................1 §1.1 GPS 接收机与卫星信号...............................................1 §1.2 GPS 测量技术.......................................................1 §1.2.1 动态差分(RTK).................................................2 §1.2.2 伪距差分(DGPS)................................................2 §1.2.3 静态和快速静态..................................................2 §1.3 GPS 在测量工作中的应用..............................................2 §1.3.1 控制测量.......................................................2 §1.3.2 地形测量.......................................................2 §1.3.3 放样...........................................................3 §1.4 RTK 的局限性........................................................3 §1.4.1 最主要的局限性其实不在于 RTK 本身,而是源于整个 GPS 系统........3 §1.4.2 其次的局限性为数据传输技术.......................................4 第二章 RTK 系统组成.......................................................5 §2.1 硬件................................................................5 §2.1.1 GPS 接收机.......................................................5 §2.1.2 GPS 天线.........................................................5 §2.1.3 电台............................................................5 §2.1.4 电台天线........................................................6 §2.1.5 掌上电脑........................................................6 §2.1.6 电池............................................................6 §2.2 软件................................................................7 §2.2.1 掌上电脑上的软件................................................7 §2.2.2 海洋测量软件.....................................................7 §2.2.3 Hi-Target 数据处理软件............................................7 第三章 系统的连接方法......................................................9 §3.1 基准站系统的连接....................................................9 §3.1.1“GPS 接收机 - GPS 天线” 的连接...................................9 §3.1.2“电台 – 电台天线” 的连接........................................9 §3.1.3“GPS 接收机 – 电台” 的连接.....................................10 - 1 -
中海达 GPS Haida RTK GPS 操作手册 创中国 GPS 第一品牌 §3.1.4“GPS 接收机 – PSION 机” 的连接.................................10 §3.1.5“电台 – 电池” 的连接...........................................10 §3.2 移动站系统的连接...................................................11 §3.2.1“GPS 接收机 - GPS 天线” 的连接..................................11 §3.2.2“GPS 接收机 – PSION 机” 的连接.................................11 §3.2.3“GPS 接收机 – 电台天线” 的连接.................................12 §3.2.4“GPS 接收机 – 电池” 的连接.....................................12 §3.3 连接好的 RTK GPS...................................................12 §3.3.1 连接好的基准站..................................................12 §3.3.2 连接好的移动站..................................................13 第四章 PSION 采集器......................................................15 §4.1 简 介..............................................................15 §4.2 PSION 掌上机的结构及各部分名称.....................................15 §4.3 电池的安装与更换...................................................16 §4.4 键盘及其部分功能键简介.............................................17 §4.5 PSION 基本用法.....................................................18 §4.6 交互状态下的常用命令简介...........................................20 §4.7 常用操作简介.......................................................20 第五章 PSION 机软件的安装................................................23 §5.1 控制器软件安装.....................................................23 §5.2 具体操作步骤.......................................................23 第六章 液晶面板的操作....................................................27 §6.1 HD8900 主机概述....................................................27 §6.1.1 面板的外形.....................................................27 §6.1.2 开机/关机[On/Off] ...............................................27 §6.2 面板的操作.........................................................28 §6.2.1 设置[Set] ......................................................28 §6.2.2 主机相关信息[Msg] .............................................29 §6.2.2.1 背光灯设置[Light] ...........................................29 §6.2.2.2 数据链质量[Dlink] ...........................................30 §6.2.2.3 其他设置[More] .............................................30 §6.3 其他操作...........................................................32 §6.3.1 写频[write] .....................................................32 §6.3.2 更新固件[Update] ...............................................32 第七章 测量前的准备......................................................33 §7.1 坐标系统的确定.....................................................33 §7.2 选定测量的类型.....................................................33 - 2 -
广州中海达测绘仪器有限公司 Haida RTK GPS 操作手册 第八章 控制器软件操作指南.................................................35 §8.1 RTK 测量...........................................................35 §8.1.1 RTK 测量软件的运行..............................................35 §8.1.2 各菜单介绍.....................................................36 §8.1.2.1 坐标系......................................................36 §8.1.2.2 卫星状况....................................................38 §8.1.2.3 基准台......................................................40 §8.1.2.4 操作........................................................44 §8.1.2.5 工具........................................................50 §8.1.2.6 其他........................................................52 §8.1.3 基准台的设置...................................................54 §8.1.3.1 选择合适的基准站站点........................................54 §8.1.3.2 基准台的架设注意事项........................................54 §8.1.3.3 基准台功能验证..............................................56 §8.1.4 移动站的操作...................................................56 §8.1.4.1 移动站操作的注意事项........................................56 §8.1.4.2 移动台功能验证..............................................56 §8.1.5 常用 RTK 作业方法及步骤.........................................57 §8.1.5.1 直接用 WGS-84 坐标作业.......................................57 §8.1.5.2 采用转换参数的方法..........................................57 §8.1.5.3 采用七参数的方法............................................58 §8.1.6 疑难问题处理...................................................59 §8.2 静态测量...........................................................62 §8.2.1 静态测量软件的运行..............................................62 第九章 电台的写频.........................................................63 §9.1 基站电台的写频.....................................................63 §9.1.1 概述............................................................63 §9.1.2 数据链电台指示灯、接口功能.......................................63 §9.1.3 数据链写频软件操作..............................................64 §9.1.4 注意事项........................................................67 §9.1.5 写频所需配件....................................................68 §9.2 移动台的写频.......................................................68 §9.2.1 数据链写频软件操作..............................................68 §9.2.2 注意事项........................................................69 §9.2.3 写频所需配件....................................................69 第十章 GPS 接收机固件 firmware 的升级......................................71 §10.1 升级步骤..........................................................71 - 3 -
中海达 GPS Haida RTK GPS 操作手册 创中国 GPS 第一品牌 §10.2 升级所需配件......................................................73 第十一章 其 他..........................................................75 §11.1 电 池...........................................................75 §11.2 HD8900 性能技术指标...............................................76 - 4 -
广州中海达测绘仪器有限公司 Haida RTK GPS 操作手册 第一章 概 述 §1.1 GPS 接收机与卫星信号 GPS 卫星在运行中发送两种独特代码,第一种较为简单的代码叫 C/A 码,第二种代码叫 P 码(精确)。这两种代码被调节在 L1、L2 两种载波上,L1 载波载有 C/A 码和 P 码,L2 载波 载有 P 码。 GPS 接收机又分为单频和双频之分,单频接收机识别 L1 载波,双频接收机同时识别 L1 和 L2 两种载波。 美国国防部的四个地面监视站控制着整个 GPS 系统,这四个站中的一个是主控制站,另 外三个是信号发射站。监视站持续跟踪卫星的运行,并向主控制站提供卫星运行相关数据。 主控制站准确的计算卫星上的原子钟,同时监校修正轨道信息,之后把相应的结果发送给发 射站。发射站用主控制站提供的信息对每个卫星进行修正。 GPS 用户与军事应用一样,GPS 信号也被用于民用领域,只要有 GPS 接收机就能使用 GPS。 起初,GPS 接收机主要被用于定位和导航,而今,GPS 接收机正空前广泛地被用于陆地、海 洋、航空各领域的精确测量。 GPS 定位是通过测定每一个可见卫星的离地距离后用三角法实现的,而卫星离地面的距 离则通过载波上的代码或相位来测定。从卫星的代码发射到代码被 GPS 天线接收,二者间存 在着时间差,对这一时间差的纪录,使得测量成为可能,测量出来的时间乘以光速,就可以 得出卫星距地面的距离。 双频测量级 GPS 接收机可测出载波相位的差异,每一个卫星发射到接收天线上的整波数 量加上相位差异,就可测出卫星离地距离(L1 和 L2 波长是已知的)。卫星与接收天线之间整 波数量的测定叫做整周模糊度搜索。对厘米级精度的后处理测量而言,整波数在进行后处理 时得出,对厘米级精度的实时测量而言,整波数在初始化时得出。 GPS 测量至少需要两台 GPS 接收机同时接收 4 颗(或更多)卫星发射的信号。当然您也 可以用两台以上的 GPS 接收机进行测量,本手册以使用两台接收机进行讨论,一台基站和一 台流动站。 基站设在一个已知点上(在测量期间),流动站则设在要测或要放样的点上,这两台接 收机上的载波数据经过软件解算后,得到基站和流动站之间的三维向量。您可以用不同的观 测技术来测出流动站相对于基站的位置,根据解决方案,时间不同对观测技术进行分类。实 时技术在测量期间使用无线电电台把基站的观测信息传给流动站,测量结束,成果也得出。 后处理技术则要进行数据存储及在测量结束后,在办公室用基线解算软件处理后才能得出成 果。 通常,观测技术的选择取决于诸如接收机规格、精度要求、时间限制以及是否需要实时 成果等众多的因素。 - 5 -
中海达 GPS Haida RTK GPS 操作手册 创中国 GPS 第一品牌 §1.2 GPS 测量技术 动态及差分技术适合于实时或后处理测量,快速静态技术仅适合于后处理测量。 §1.2.1 动态差分(RTK) 动态测量一般用 4 个或更多卫星到基站和流动站的相位进行测量。为得到厘米级的测量 精度,测量前必须进行初始化。 ● 若使用单频接收机,早期准动态需把流动站设在已知点上进行测量初始化,现在的单频 RTK 也可以自主初始化,只是相比双频 RTK 来讲初始化时间比较长,且容易失锁。 ● 若使用双频机作动态测量(称 RTK),可以大大缩短初始化时间,而且可以在运动中初 始化(称 OTF,即 On the fly)。测量中,若接收到的卫星数目减少到 4 颗以下,则当卫星数 重新升至 4 颗或更多的时候,需进行重新初始化。 §1.2.2 伪距差分(DGPS) 伪距差分测量技术使用 GPS 代码(C/A 码)测量定位。差分测量不需要初始化、或连续 跟踪卫星。测量精度只能达到 1-3 米级。如果对伪距加入载波相位平滑,则伪距差分可达到 亚米级的精度。 §1.2.3 静态和快速静态 静态测量可用作最高精度的测量,但其所需时间根据边长长短大约要 30 分钟至 1.5 小时。 静态和快速静态测量都多需要经过后处理才能得到精确的结果。 快速静态是后处理测量的一种方法,可提供厘米级测量精度,使用载波相位测量,至少 需要 5 分钟(5~30 分钟)的基线测量。所需时间根据接收机的型号、基线长度、有效卫星数 及卫星的几何形状而定。 可用单频或双频接收机进行静态和快速静态测量。 §1.3 GPS 在测量工作中的应用 §1.3.1 控制测量 控制测量是在一块有利的地区建立起控制,为碎步测量工作做准备。这些控制点可牢固 的支撑起整个工作网,精确的坐标测量结果来自于严格的网平差。 - 6 -
广州中海达测绘仪器有限公司 Haida RTK GPS 操作手册 §1.3.2 地形测量 地形测量是用于测定一块有利地区有重要意义点的坐标。此类测量的成果通常是一幅地 图。 动态技术(尤其是双频 RTK)最适合于地形测量,因为每个测量点所需时间都较短。 §1.3.3 放样 放样就是把预先设计好的点在实地定位标注出来。点放样,结果需要实时获取。 实时动态(RTK)是唯一的提供厘米级精度实时解决方案的测量方法。 类型 最少卫星数 最小观测 典型水平精度 作用距离 GPS 技术应用表 静态 快速静态 实时动态 实时差分 4 4 5 4 时间 40 分钟 20 分钟 1-2 秒 1 秒 5mm+1ppm 5mm+1ppm 2cm+2ppm 0.75 米 50km 20km 15km 30km §1.4 RTK 的局限性 §1.4.1 最主要的局限性其实不在于 RTK 本身,而是源于整个 GPS 系统。 GPS 依靠的是接收从地面以上约两万公里的卫星发射来的无线电信号。相对而言,这些 信号频率高、功率低,不易穿透可能阻挡卫星和 GPS 接收机之间视线的障碍物。事实上, 存在于 GPS 接收机和卫星之间路径上的任何物体都会对系统的操作产生有害影响。有些物 体如房屋,会完全屏蔽卫星信号。因此, GPS 不能在室内使用。同样原因, GPS 也不能在隧 道内或水下使用。有些物体如树木会部分阻挡、反射或折射信号。GPS 信号的接收在树林茂 密的地区会很差。树林中有时会有足够的信号来计算概略位置,但信号清晰度难以达到厘米 水平的精确定位。因此,RTK 在林区作业有一定的局限性。这并不是说,GPS RTK 只适用 于四周对空开阔的地区。RTK 测量在部分障碍的地区也可以是有效而精确的。其奥秘是能观 测到足够的卫星来精确可靠地实现定位。在任何时间、任何地区,都可能会有 7 到 10 颗 GPS 卫星可用于 RTK 测量。RTK 系统的工作并不需要这么多颗卫星。如果天空中有 5 颗 - 7 -
中海达 GPS Haida RTK GPS 操作手册 创中国 GPS 第一品牌 适当分布的卫星,就可作精确可靠的定位。有部分障碍的地点只要可以观测到至少 5 颗卫 星,就有可能做 RTK 测量。在树林或大楼四周作测量时,只要该地留有足够的开放空间, 使 RTK 系统可观测到至少 5 颗卫星,RTK 测量就有成功的条件。 §1.4.2 其次的局限性为数据传输技术 RTK 定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(伪距观测值,相位观测值)及已知数 据传输给流动站接收机,而 RTK 电台功率为 25W,因此基站与移动站之间不能有大的障碍物。 根据经验值,RTK 作用距离与基准站架设的高度间的关系如下: 理想距离 13~14km 10~12km 8~9km 7~8km 作用距离 10~12km 8~10km 7~8km 5~6km 高 度 >30m 20m 10m 2m 以上使用全波长天线的测试结果;如果使用高增益天线,其相应距离将增加。 - 8 -
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