GPS原理与数据处理

实习报告

学 院：地理科学院

专业班级：测绘工程

学 号：20091103364

姓 名：王瑶

实习地点：内蒙古师范大学 实习时间：20xx年7月

指导教师：黄晓君

一、 实习目的

学习完GPS技术与应用课程后，进行GPS数据采集与处理集中实习，使我们能够把所学的GPS原理与测量平差、误差等知识结合起来，理论与实践相结合，培养和增强了我们分析问题和解决问题的能力、动手能力与创新能力，为以后的就业打下坚实的基础。

二、 实验仪器及软件

三、 实习任务

四、 实验要求、内容及步骤操作

（一）实验要求

1、踏勘选点

1、1 校园与市区的踏勘选点

下午我们开始踏勘选点，选点过程中老师讲解了关于GPS点位的选择要求如：点位应选在交通方便，有利于其他观测手段扩展与联测的地方；点位目标要显著，视场周围15°以上不应该有障碍物，以减少GPS信号被遮挡或障碍物吸收的可能行；点位应远离大功率无线电发射源，远离高压线等；点位附近不应该有大面积水域或强烈干扰卫星信号接受的物体，以减少多路径效应的影响；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等。一开始我们是在校园里踏勘，观查了一段时间后发现图书馆前的几个点比较理想，后来我们在市区踏勘时，观测了一些旧的GPS点，由于天气太冷了，还有一些点我们没有观测，结束了当天的踏勘选点工作。

1、2 技术设计

踏勘选点结束后，24日一天我们上网查阅了GPS技术设计的规范与要求，了解了技术设计需要包括的内容有任务来源及工作量，测区概况，布网方案，选点与埋标，外业观测，数据处理，完成任务的措施，精度可靠性估算。GPS网形设计的准则是GPS网设计的出发点是在保证质量的前提下，尽可能地提高效率，努力降低成本。因此，在进行GPS的设计和测量时，既不能脱离实际的应用需求，盲目地追求不必要的高精度和高可靠性；也不能为追求高效率和低成本，而放弃对质量的要求。提高GPS网可靠性的方法有：增加观测期数；保证一定的重复设站次数；保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连，这样可以使得测站具有较高的可靠性；在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条等。了解了这些后，我们开始写技术设计。

1、3 熟悉不同型号的GPS接受机的使用。

25日上午，我们在致远楼借了不同型号的GPS接收机，因为以前的GPS实习，我们基本上学会了接收机的使用，但是掌握的不够细致，本次实习通过一上午的练习，熟练了接收机的使用。

（二）外业数据采集

2、静态GPS数据采集

25日下午我们进行静态GPS数据采集时，用俩台仪器进行观测，采用的是点连接的布网方法进行观测。

2、1安置仪器

将仪器安置在测量点上，高度适中，脚架踏实，对中整平。

2、2连接

把GPS天线和主机连接上，检查连接无误后，便可准备开机观测。 2、3参数配置

GPS还需要进行高度截至角、采样间隔、GDOP值、观测模式、天线高度量取方式等相关参数的设定，并量取天线高度3次（测前2次，测后1次）记录平均值、输入点名和天线高度。

2、4外业数据采集

开机观测，并把点名、天线高度、开始和结束观测的时间以及其它相关信息记录在外业观测手簿上。为了保护仪器的安全，与数据的可靠性，我们分组看护仪器，直到观测结束。我们共观测了三个时段，每个时段大约45分钟。

3、动态GPS数据采集

26日我们在致远楼四楼进行动态GPS数据采集。RTK观测的基本原理是在两台静态型测量仪器间加上一套无线电数据通讯系统(也称数据链),将相对独立的GPS信号接收系统连成一个有机整体。基准站把接收到的所有卫星信息(包括伪距和载波相位观测值)和基准站的一些信息(如基准站的坐标、天线高等)都通过通讯系统传送到流动站。流动站本身在接收卫星数据的同时，也接收基准站传送的卫星数据，在流动站完成初始化后，并将基准站的载波观测信号与本身接收到的载波观测信号进行差分处理（基线），同时输入相应的坐标，转换参数和投影参数，即可实时求得实用的未知坐标。

3、1基准站连接与参数设置

在老师的讲解与帮助下，我们熟悉了动态观测中基准站的设置，与基准站的连接。基准站连接好后，我们以小组为单位分别进行了观测。

3、2流动站连接

连接好基准站后我们在老师的指导下连接了流动站。

3、3求转换参数

求解转换参数有三种方式：已知一个点求解的三参数法、已知两个点求解的

四参数法以及已知三个点求解的七参数法。测量时根据测量要求的精度以及已知点数来选择转换参数的方法。因此，求解坐标转换参数所使用的已知控制点的精度对转换参数的求解质量有直接的影响

3、4开始测量

测量中利用A/B键来测量动态点坐标及其参数解算，保存测量点，以便传输数据进行内业处理。

4、数据后处理

考虑到实习期间还有的科目要期末考试。所以本来安排在27日的上机进行数据处理，安排到了28日。由于静态观测后得到的数据并不是所观测点的三维坐标，所以我们还要学会数据的后处理，本次实习我们使用的是TGO和Solution俩种数据处理软件。TGO软件是用来处理Trimble数据的，Solution软件是用来处理Ashtech数据的。数据处理的流程如下：

4、1数据传输和分流

利用相应的传输软件把数据下载到计算机或者工程当中，就自动分流成相应的观测文件、测站文件、星历文件和气象文件等；

4、2坐标系统建立

根据需要，建立相关的椭球、基准等，然后完成坐标系的建立。投影带选取：中心经度是121?30′，中心纬度0?，要明确使用的是北京54还是西安80坐标系。

4、3周跳处理

坐标系统的建立；新建项目并把上边建立好的坐标系统导入到项目当中；导入外业观测数据到项目中。根据周跳记录文件，用“TimeLine” 处理周跳。 4、4、基线解算

用“干净”的观测数据，用对应的菜单对进行基线处理，双击每条基线查看相关残差信息，看是否合乎要求，决定重测与否?

4、5无约束平差

基线处理后便可进行平差，并查看“X2”或其它检验是否通过，如否，对其加权处理，然后再平差，通过后看点位误差和相对误差项是否满足要求，如满足要求就可以进入下一步约束平差。

4、6约束平差

加入位置基准进行平差，观察的信息见“无约束平差”，满足要求后提交成果。同样看检验和误差是否满足要求。若是，就结束，否就加权或检查原因。

（三）数据内业处理

六、实习总结

本次实习将上课学到的GPS静态、动态观测的原理都实践了一遍，感觉理解的更深刻了，但是由于实习期间的天气状况，与仪器的短缺问题，不能做到每个人都把GPS静态采集与动态数据采集都做一遍，只能在老师的讲解下熟悉整个操作流程。整个实习下来就相当于把整个课本又重新复习了一遍，一开始的踏勘、选点工作都是课本上关于第七章内容的实践，选点的要求，GPS网形设计的原则，网形设计的方法等，将这些工作做好后，这些知识也真正的掌握了。接着是技术设计的编写，从课本上我们只知道技术设计应该包括的内容，但是没有真正去写过一份技术设计，本次实习过后，掌握了写技术设计的规范，要求等。

GPS静态与动态观测是在以前实习的基础上又熟练了一遍，听着老师讲解一步步完成后，尽管不是自己动手实践的，也很有成就感，实习期间，天气比较热，班里的同学自动分组分批的看护仪器，感受到了班级的凝聚力，班级的温暖。

这次实习学到的新知识就是关于数据处理的部分，学习了关于处理Trimble数据的TGO软件与处理Ashtech数据的Solution软件。一开始大家都没用过这个软件，安装软件也花了很长的时间，最后还是在教学录像的辅助下完成的，俩个软件都安装完成后就开始学习TGO软件的使用了，我们听了一遍老师的讲解后理解了它的原理，但是没有把全部的步骤记下来，又看了一遍录像，完成了对Trimble数据的处理，我做的时候第一次基线解算后，平差，平差后报告上有一个点是超限的，又重新处理了一遍星历，然后再平差，就没有超限的点了，都通过了。然后我又按照教学录像上面的步骤学习了Solution软件的使用。

通过本次实习我们掌握了GPS测量的整个流程，学会了对静态观测数据进行内业处理，掌握了俩种数据处理软件的操作方法。整个实习过程就是把课堂上学到的理论知识实践了一遍，收获颇多。

 

第二篇：--GPS原理与应用实习报告

20xx年4

月

目录

一、实习目的 ............................................................................................... 2

二、实习人员组成 ...................................................................................... 2

三、实习仪器 ............................................................................................... 2

四、实习内容 ............................................................................................... 2

4.1静态测量 .......................................................................................... 2

4.1.1静态GPS测量依据及要求 ................................................. 2

4.1.2静态GPS观测内容 .............................................................. 3

4.2 CORS测量 ...................................................................................... 3

4.2.1 CORS测量 ............................................................................ 3

4.2.2 CORS站数据 ........................................................................ 7

五、实习成果 ............................................................................................... 7

5.1 IGS数据下载 .................................................................................. 7

5.1.1 RINEX .................................................................................... 7

5.1.2 精密星历 ............................................................................... 7

5.2 TEQC数据预处理 .......................................................................... 8

5.2.1 数据转换 ............................................................................... 8

5.2.2 数据编辑 ............................................................................... 8

5.2.3 数据质量检查、伪距单点定位 .......................................... 8

六、实习总结 ............................................................................................... 8

6.1 实习问题汇总................................................................................. 8

6.2 解决问题方案................................................................................. 8 1

一、实习目的

本次GPS实习的目的是巩固、扩大和加深我们从课堂上所学理论知识，获得测量工作的初步经验和基本技能，着重培养我们的独立工作能力，进一步熟练掌握测量仪器的操作技能，提高运用理论及计算能力。

二、实习人员组成

三、实习仪器

静态测量仪器:南方灵锐

动态测量仪器: South GPS S86

四、实习内容

4.1 静态测量

4.1.1 静态GPS测量依据及要求

第1步

安置仪器：将仪器安置在测量点上，高度适中，脚架踏实，对中整平

第2步

测量天线高：测量天线高时通常采用量测斜高，到天线护圈中心（接收机蓝线位置），并且通过三个方向测量取平均值。记录开机时间和仪高，华测的仪器使用时要注意测三个不同方向的仪器高，而且关闭仪器前再重新测量一次

第3步

采集静态数据

打开接收机后，按住切换键不放直到数据灯熄灭时松开，收到足够卫星后开始记录静态； 记录静态时不能触动仪器，尽量避免人为干扰，安排人员专门看守。

注意：检查仪器的记录状态的方法是快速的点击切换键，如果是无线电采集灯亮

（绿色）闪则为静态模式，数据采集灯亮（黄色）则为RTK动态模式

第4步

结束静态采集结束采集时，可按住电源键直接关机，也可再次按住切换键不放直到4个灯 2

闪结束静态模式（设置为自动静态模式时不能这样操作）。在结束之前再次从三个方向量测天线高，记录下平均值。

4.1.2 静态GPS观测内容

将基站放在JX56界址点处，通过卫星搜索，进行数据采集

4.2 CORS测量

4.2.1 CORS测量

测量学校道路、花坛、树木等各种地物，然后利用cass软件将其测量的点在该软件上输出、成图，每组4人，每人至少测满100个数据点。实习步骤如下：

1、将移动SIM卡（大卡）装入GPS接收机内

2、按电源键打开GPS接收机，并将工作模式设置为移动站

3、打开手簿将手簿与接收机建立起连系

4、进入工程之星选择【配置】【仪器设置】，进仪器设置界面

5、选择主机模式设置设置主机数据链

6、将主机数据链设置为网络，点击确定

7、选择【配置】【网络设置】，进入网络设置界面

8、选择【增加】，新建一个网络设置

9、对新建的网络进行编辑界面设置如图，设置好后点击确认

10、 返回“网络设置”界面，点击【连接】，进入网络连接界面。

主机会根据程序一步一步的进行拨号链接。

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11、当4个连接验证都完成后，网络链接成功，进入到工程之星初始界面。选择【配置】——【仪器设置】——【移动站设置】，“差分数据格式”项选择的格式需要和之前选择的接入点对应，点【确定】设置完成

12、上面的全部设置好后就可以开始测量

4.2.2 CORS站数据

五、实习成果

5.1 IGS数据下载

RINEX(Receiver Independent Exchange)，共有三种格式观测文件、导航文件和气象文件（meteorological）。由指导老师将其所需软件获取方式发给我们，按照老师的方法，处理数据。

5.1.1 精密星历 精密星历是由若干卫星跟踪站的观测数据，经事后处理算得的供卫星精密定位等使用的卫星轨道信息。

5.2 TEQC数据预处理

5.2.1 数据转换

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我用的是华测仪器测得数据，数据处理过程是相当艰辛，不过最后还是处理好了，首先必须将数据导出来，然后我是将导出数据利用已安装的软件将其格式进行转换，然后用南方测绘数据处理软件进行处理，其步骤是按照指导老师课堂上讲的操作一样，编写的程序非常复杂，学会了就还好。成果如下：

5.2.2 数据编辑

将数据输出，进行处理，导出excel文件以及.GPS格式等文件。

5.2.3 数据质量检查、伪距单点定位

对成果图进行分析

六、实习总结

6.1 实习问题汇总

1、静态观测开始时，4个人一起测量，结果只是一个人的数据浪费时间。

2、静态观测点在青春广场，小孩碰了仪器导致重测。

6.2 解决问题方案

1、组成员每人观测3小时，不在一起测一个点。

2、死守一起旁，不让人来玩弄。

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附：

野外工作照片

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