阿什泰克GPS操作及解算指南

1、 前言 我公司使用的阿什泰克GPS有單頻LOCUS和雙頻Z-Xtreme兩種，就靜態(tài)測(cè)量而言，前者具有機(jī)身小巧輕便、功能齊全、操作簡(jiǎn)單特點(diǎn)，后者操作較復(fù)雜。為了讓大家更好地掌握這兩套系統(tǒng)，公司特編寫(xiě)了這份指南。本指南僅對(duì)該兩套GPS的靜態(tài)操作、解算及相關(guān)重要問(wèn)題做簡(jiǎn)要的說(shuō)明。您可參考相關(guān)資料或規(guī)范獲得更多信息。由于精力與能力的限制，不免存在少許問(wèn)題，望指正！馮玉釗 整理編輯2007年03月第一部分 接收機(jī)及外業(yè)數(shù)據(jù)采集一 單頻機(jī)LOCUS簡(jiǎn)介(一) 性能及面板略圖平面精度5+1 ppm垂直精度10+15 ppm基線限長(zhǎng)20 Km觀測(cè)時(shí)間大于15 Min內(nèi)存容量4M（50Min一個(gè)時(shí)段，約可存儲(chǔ)

2、20個(gè)觀測(cè)時(shí)段數(shù)據(jù)）機(jī)身重量1.4 Kg電池類(lèi)型1號(hào)/2號(hào) 測(cè)段數(shù)量 62 個(gè)電源指示燈電源鍵紅外端口記錄量指示燈內(nèi)存/記錄指示燈跟蹤衛(wèi)星指示燈 接收機(jī)外觀略圖： (二) 基本操作1. 開(kāi)機(jī)： 按住電源鍵直到兩聲聲響同時(shí)顯示燈變綠時(shí)立即松手；2. 關(guān)機(jī)： 按住電源鍵直到兩聲聲響同時(shí)顯示燈熄滅時(shí)立即松手；3. 查看電量及內(nèi)存：在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下，按電源鍵一次（按下去就放手）后可看到如下信息：電源指示燈閃X（1到4）次，然后記錄數(shù)據(jù)指示燈閃Y（1到4）次。其分別表示耗費(fèi)電量占總電量的X/4和耗費(fèi)內(nèi)存占總內(nèi)存的Y/4。根據(jù)此可及時(shí)更換電池或進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。這項(xiàng)操作不影響接收機(jī)的正常工作；4. 刪除數(shù)據(jù)： 在

3、關(guān)機(jī)狀態(tài)下按住電源鍵不動(dòng)后，數(shù)據(jù)記錄燈閃紅同時(shí)聽(tīng)到一連串短暫的響聲（約8秒鐘）。等到數(shù)據(jù)記錄燈變紅時(shí)放開(kāi)電源鍵。接收機(jī)最多需要2分鐘刪除全部數(shù)據(jù)；5. 重新設(shè)置： 接收機(jī)刪除數(shù)據(jù)并恢復(fù)缺省設(shè)置。在關(guān)機(jī)狀態(tài)下按住電源鍵不動(dòng)后，所有記錄燈順次閃紅同時(shí)聽(tīng)到連續(xù)短暫的響聲（約10秒鐘）。之后接收機(jī)被關(guān)掉，過(guò)程完成?？墒褂眠@種方法來(lái)刪除數(shù)據(jù)的。此項(xiàng)操作后應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)第一段的觀測(cè)時(shí)間；6. 設(shè)置衛(wèi)星截止高度角、數(shù)據(jù)記錄間隔：打開(kāi)軟件Project Manager點(diǎn)擊菜單：工具(tools)下載數(shù)據(jù)(field unit link)接收機(jī)(Receiver)設(shè)置接收機(jī)參數(shù)(set Receiver param

4、eters)，修改對(duì)話框內(nèi)的相應(yīng)參數(shù)后退出即可。（截止高度角一般設(shè)置為12；記錄間隔一般設(shè)置為15s，整個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)使用的GPS儀器均需要設(shè)置為同一參數(shù)值。）(三) GPS選點(diǎn)應(yīng)特別注意的事項(xiàng)：A、 為保證對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的連續(xù)跟蹤觀測(cè)和衛(wèi)星信號(hào)的質(zhì)量，點(diǎn)位選擇在四周開(kāi)闊，視場(chǎng)內(nèi)障礙物高度角小于15的地方；B、 為減少各種電磁波對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)的干擾，遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源及高壓輸電線，一般距離大于200米；C、 為避免和減少多路徑效應(yīng)的發(fā)生，測(cè)站遠(yuǎn)離對(duì)電磁波信號(hào)反射強(qiáng)烈的地形、地物，如高層建筑、成片水域等；D、 考慮便于觀測(cè)作業(yè)和今后的應(yīng)用，測(cè)站選擇在交通便利、上點(diǎn)方便和易于保存的地方。點(diǎn)位選好后，繪

5、制至少有兩個(gè)控制方向點(diǎn)位略圖的點(diǎn)之記。（四）觀測(cè)：a、 儀器對(duì)中整平；b、 開(kāi)機(jī)并檢查：電源指示燈一直發(fā)綠；跟蹤衛(wèi)星指示燈至少閃亮5次；內(nèi)存/記錄指示燈間隔發(fā)綠；c、 記錄點(diǎn)號(hào)、儀器高、觀測(cè)者、時(shí)間等信息；d、 根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行一定時(shí)間的測(cè)量。再測(cè)量過(guò)程中各個(gè)指示燈的含義如下： 指示燈記錄量指示燈內(nèi)存/記錄指示燈跟蹤衛(wèi)星指示燈電源指示燈(優(yōu)質(zhì)電池)綠實(shí)綠已有15Km、20Km的解算數(shù)據(jù)量電量正常，可以使用13小時(shí)閃綠閃一次，有5Km的解算量閃兩次，10Km閃三次，15Km記錄數(shù)據(jù)每記錄一次閃爍一次記錄衛(wèi)星信號(hào)閃爍次數(shù)表示被記錄衛(wèi)星的個(gè)數(shù)紅實(shí)紅內(nèi)存已滿,無(wú)法記錄電池將盡, 可以使用1-3小時(shí)閃紅

6、 內(nèi)存少,當(dāng)天須清內(nèi)存跟蹤衛(wèi)星信號(hào)閃爍次數(shù)表示被跟蹤衛(wèi)星的個(gè)數(shù)電量較少, 可以使用7小時(shí)無(wú)色記錄的數(shù)據(jù)量還不能進(jìn)行解算沒(méi)抓到衛(wèi)星e、 關(guān)機(jī)、搬站。二 雙頻機(jī)Z-Xtreme簡(jiǎn)介（一） Z-Xtreme 性能及前面板介紹平面精度5+1 ppm垂直精度10+1 ppm內(nèi)存容量32M（50Min一個(gè)時(shí)段，約可存儲(chǔ)182個(gè)觀測(cè)時(shí)段數(shù)據(jù)）觀測(cè)時(shí)間大于15 Min接收機(jī)重量1.6 Kg天線重量 0.8 KgZ-Xtreme 前面板，如圖 2.1 和圖 2.2 所示，用于控制接收機(jī)的基本選項(xiàng)和執(zhí)行靜態(tài)、快速靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量。 圖 2.1 Z-Xtreme 關(guān)閉狀態(tài)的前面板 圖 2.2 開(kāi)啟狀態(tài)的前面板 表 2

7、.1前面板控制和各部件的功能說(shuō)明。 表 2.1 部件功能編號(hào) 部 件 功 能1 LED 顯示器接收機(jī)的顯示和輸入屏。顯示報(bào)文信息、參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)和警告報(bào)文。屏幕一次顯示 8 個(gè)字符，同時(shí)由右至左滾動(dòng)顯示多于 8 個(gè)字符的信息。2/ ENTER 按鈕操作這些按鈕來(lái)配合使用 LED 顯示器3LED 指示燈 UHF/SS 電臺(tái)指示燈 內(nèi)存存儲(chǔ)指示燈 衛(wèi)星追蹤/電源指示燈 綠燈閃動(dòng)表示無(wú)線電臺(tái)工作正常。 綠燈閃動(dòng)表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到內(nèi)存工作正常； 紅燈閃動(dòng)表示數(shù)據(jù)卡已滿。 綠燈閃動(dòng)表示已跟蹤到衛(wèi)星； 紅燈閃動(dòng)表示接收機(jī)電源已接通。4開(kāi)/關(guān)電源按鈕開(kāi)啟和關(guān)閉接收機(jī)電源。按住 3 秒鐘以關(guān)閉接收機(jī)。5內(nèi)存/電池

8、門(mén)內(nèi)存卡和電池室門(mén)。6電池彈出按鈕由內(nèi)置電池槽口彈出電池。7內(nèi)存卡彈出按鈕由內(nèi)存卡槽口彈出內(nèi)存卡。8內(nèi)置電池可拔插內(nèi)置電池。9內(nèi)存卡可拔插內(nèi)置存儲(chǔ)卡。（二）基本操作1. 開(kāi)機(jī)： 用天線電纜將 GPS 天線與接收機(jī)背面的天線接口連接好。確認(rèn)內(nèi)存卡、內(nèi)置電池插入，輕輕按一下電源按鈕，接收機(jī)即啟動(dòng)運(yùn)行；2. 關(guān)機(jī)： 按住電源鍵直到兩聲聲響同時(shí)顯示燈熄滅時(shí)立即松手；3 查看剩余內(nèi)存 要查看PCMCIA 卡的剩余內(nèi)存量，請(qǐng)執(zhí)行下列步驟： (1) 從主菜單中, 按下 鈕 2 秒鐘。 (3) 在 SYSINFO （系統(tǒng)信息）子菜單內(nèi)，反復(fù)按下鈕 2 秒鐘，直到屏幕 上出現(xiàn)MEM: xxx% 。 注：內(nèi)存狀況

9、（MEM:*%）表示 PCMCIA 卡上尚剩余存儲(chǔ)容量百分比。 4 查看剩余電量 要查看內(nèi)置電池的剩余電量有兩種方法：開(kāi)機(jī)作業(yè)時(shí)請(qǐng)執(zhí)行下列步驟： (1) 從主菜單中, 按下 鈕 2 秒鐘。 (3) 在SYSINFO （系統(tǒng)信息）子菜單內(nèi)，反復(fù)按下鈕 2 秒鐘，直到選定 BAT: * MIN (分鐘)。 注：電源狀態(tài)（BAT:* MIN）表示內(nèi)置電池的剩余電量，根據(jù)當(dāng)前剩余電量以時(shí)間（分鐘）表示。關(guān)機(jī)情況下：打開(kāi)儀器前面板，取出內(nèi)置電池，這種電池上面有個(gè)按鈕，表示剩余電力的百分比。下表列出相應(yīng)的大概剩余電力。注:要知道更準(zhǔn)確的內(nèi)置電池剩余電力，請(qǐng)使用前一種方法。 電池電力標(biāo)記標(biāo)記剩余電力紅 25

10、25%綠 5050%綠 7575%綠 100100%5. 內(nèi)存復(fù)位：初次操作前或系統(tǒng)失靈發(fā)生后，最好能將接收機(jī)復(fù)位。內(nèi)存復(fù)位將清除內(nèi)存設(shè)置，恢復(fù)出廠默認(rèn)值。此復(fù)位不影響 PCMCIA 卡已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。 用前面板操作將接收機(jī)復(fù)位： 關(guān)閉接收機(jī)電源，壓住電源開(kāi)關(guān)并按 ENTER （進(jìn)入）鈕。由 LED 介面的設(shè)置菜單執(zhí)行內(nèi)存復(fù)位。 (1) 從主菜單中, 按下 鈕 2 秒鐘。 (3) 在Settings （設(shè)置）子菜單內(nèi)，反復(fù)按下鈕 2 秒鐘，直到選定Memory Reset（內(nèi)存復(fù)位）(4) 按下鈕1 sec以進(jìn)行內(nèi)存復(fù)位。6 刪除數(shù)據(jù)：由 LED 介面的設(shè)置菜單執(zhí)行刪除數(shù)據(jù)。 (1) 從主菜單中

11、, 按下 鈕 2 秒鐘。 (3) 在Session （時(shí)段）子菜單內(nèi)，反復(fù)按下鈕 2 秒鐘，直到選定List Session（時(shí)段列表），按下 鈕 2 秒鐘，出現(xiàn)DEL提示，按下鈕1 sec將其刪除。注：此操作只是有選擇的刪除個(gè)別時(shí)段。在Session （時(shí)段）子菜單內(nèi)，反復(fù)按下鈕 2 秒鐘，直到選定Delete All（刪除全部時(shí)段），按下鈕1 sec以進(jìn)行刪除全部時(shí)段。注：此操作將刪除內(nèi)存卡內(nèi)全部時(shí)段。7 設(shè)置衛(wèi)星截至高度角： (1) 從主菜單中, 按下 鈕 2 秒鐘。 (3) 在Survconf（測(cè)量配置）子菜單內(nèi)，反復(fù)按下鈕 2 秒鐘進(jìn)入編輯狀態(tài)，設(shè)置合適的截至高度角。（一般設(shè)置為12

12、） 8 設(shè)置數(shù)據(jù)記錄間隔： (1) 從主菜單中, 按下 鈕 2 秒鐘。 (3) 在Survconf（測(cè)量配置）子菜單內(nèi)，反復(fù)按下鈕 2 秒鐘進(jìn)入編輯狀態(tài)，設(shè)置合適的記錄間隔。（一般設(shè)置為15s，整個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)使用的GPS儀器均需要設(shè)置為同一參數(shù)值） 9、 保存參數(shù)設(shè)置 通常，接收機(jī)參數(shù)若被更改后，經(jīng)關(guān)機(jī)再開(kāi)機(jī)又將返回到其默認(rèn)值狀態(tài)。欲保存更改后的接收機(jī)參數(shù)不變，可執(zhí)行下列步驟： （1） 從主菜單中, 重復(fù)按下 鈕 2 秒鐘。（3） 在 SETTINGS （設(shè)置）子菜單內(nèi)，反復(fù)按下 鈕 2 秒鐘，直到選定 SAVE （保存）。（4） 按下 鈕 2 秒鐘，顯示報(bào)文“Save settings？（要保存

13、設(shè)置參數(shù)嗎？）”。（5） 按下 ENTER鈕 （輸入） 2 秒鐘，便將設(shè)置參數(shù)保存到接收機(jī)。（6）接收機(jī)顯示“Done（完成）”提示。第二部分 數(shù)據(jù)下載圖標(biāo)打開(kāi)數(shù)據(jù)下載程序。單擊 “開(kāi)始程序Ashtech Solutions 2.50Down Load”打開(kāi)程序,或雙擊桌面上的新目錄電腦面板接收機(jī)面板數(shù)據(jù)下載界面創(chuàng)建新目錄1單擊電腦面板，在Edit菜單下選new directory。出現(xiàn)新目錄，如上圖；2 輸入目錄名并回車(chē)兩次；3 數(shù)據(jù)將傳輸在該目錄下（你也可以選擇一個(gè)已建好的目錄）。連接接收機(jī)1連接好電纜，將電纜傳輸端對(duì)準(zhǔn)接收機(jī)紅外端口，打開(kāi)接收機(jī)；2在File 菜單中選 Connect，出

14、現(xiàn)下面的對(duì)話框；. 3單擊 Select Port 標(biāo)簽，擊下拉箭頭，選擇通訊端口（如左圖）；3單擊 Select Mode 標(biāo)簽, 在下拉框中選擇傳輸波特率57600（如上頁(yè)右圖）；4單擊 OK進(jìn)行連接； 5 一旦連接成功，接收機(jī)采集的文件將被顯示在接收機(jī)面板上。復(fù)制文件1 在接收機(jī)面板中選擇要復(fù)制的文件（同時(shí)按下Ctrl鍵可選擇不連續(xù)的多個(gè)文件，同時(shí)按下Shift鍵可選擇連續(xù)的多個(gè)文件）。 一般有3 種文件：1 0737a00.178 接收機(jī)文件 2970表示接收機(jī)型號(hào),a表示時(shí)段,00 表示2000年,178表示這一天是這一年中的多少天; 2 almanac GPS星歷預(yù)報(bào)文件 3 io

15、no corrections 星體更正文件 2 在Edit菜單中選擇Copy To進(jìn)行拷貝,或選擇Move To進(jìn)行拷貝并刪除接收機(jī)內(nèi)的該文件。結(jié)束傳輸1 從File 菜單中選取 Disconnect ；2 接收機(jī)將被關(guān)掉。 ！實(shí)際操作中有很多技巧或捷徑，您會(huì)在日后的工作中得到體會(huì)。第三部分 數(shù)據(jù)解算一、創(chuàng)建項(xiàng)目文件1. 單擊“開(kāi)始程序Ashtech Solutions 2.60Project Manager”打開(kāi)程序，或雙擊桌面上的圖標(biāo)打開(kāi)歡迎對(duì)話框； 2. 如果要打開(kāi)已存在的文件,則單擊 打開(kāi)項(xiàng)目 打開(kāi)對(duì)話框,選擇路徑與文件名。 單擊 新建項(xiàng)目 打開(kāi)建立項(xiàng)目設(shè)置對(duì)話框； 3 在 項(xiàng)目名稱(chēng)

16、框中輸入項(xiàng)目名,在 保存位置 框中輸入路徑 （單擊右邊的 ，可以用樹(shù)目錄框選取路徑）；4 單擊 坐標(biāo)系統(tǒng) 標(biāo)簽進(jìn)入坐標(biāo)系設(shè)置框；5 在 坐標(biāo)系統(tǒng)類(lèi)型 框中選擇坐標(biāo)系。單擊下拉箭頭有選擇 ：Local Grid（當(dāng)?shù)仄矫嬷苯亲鴺?biāo)系）, Grid（平面直角坐標(biāo)系 ） , Geodetic（大地坐標(biāo)系）或Ground(地面坐標(biāo)系)。我們首先選Geodetic ；大地基準(zhǔn)框中選擇 World Geodetic Sys. 1984（世界大地坐標(biāo)系1984）；高程系統(tǒng)框中選擇 橢球高6 單擊 其他 標(biāo)簽打開(kāi)參數(shù)設(shè)置窗口進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；項(xiàng)目期望精度根據(jù)公路全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范中相應(yīng)級(jí)別網(wǎng)精度要求填寫(xiě)

17、。 單擊 確定 出現(xiàn)添加數(shù)據(jù)對(duì)話框。二、添加數(shù)據(jù)文件列表框1 從 項(xiàng)目中選擇添加GPS原始數(shù)據(jù) 子菜單，再選 從磁盤(pán) 。出現(xiàn)添加數(shù)據(jù)對(duì)話框：2 打開(kāi)所傳數(shù)據(jù)的目錄，選中要添加的文件（單擊文件列表框后同時(shí)按下Ctrl+A鍵可全選）。繪圖窗口輸入4位點(diǎn)號(hào)輸入儀器高時(shí)段窗口接收機(jī)號(hào) 信息窗口工作表窗口 三 、基線解算1上述工作完成以后就可以進(jìn)行基線解算。選 執(zhí)行 菜單下的 基線處理 的全部（全部解算）或 尚未處理（解算新基線）；2對(duì)基線處理未通過(guò)的基線或者誤差橢圓較大的基線進(jìn)行進(jìn)一步的處理。在基線處理視圖窗口中選擇未通過(guò)的基線或者誤差橢圓較大的基線，工作簿中相對(duì)應(yīng)的基線會(huì)以藍(lán)色背景顯示，點(diǎn)擊右鍵選擇

18、查看剩余數(shù)據(jù)出現(xiàn)基線處理殘差圖： 對(duì)殘差較大衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行刪衛(wèi)星、截時(shí)段或修改截止高度角等處理后再次進(jìn)行基線處理，直到處理基線合格滿意為止。 刪衛(wèi)星、修改截止高度角截時(shí)段3 對(duì)復(fù)測(cè)基線中失敗的基線進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步的處理，無(wú)法滿足要求的基線將其排除。4 選擇閉合環(huán)，對(duì)閉合質(zhì)量失敗的閉合環(huán)進(jìn)行相應(yīng)基線比較，再進(jìn)行基線處理直到閉合環(huán)合格為止。四 、最小約束平差1 從 控制點(diǎn) 列表中的 測(cè)站名 中選擇位于整個(gè)GPS網(wǎng)中間部位的一個(gè)測(cè)站作為最小約束平差的平高控制點(diǎn)（這個(gè)點(diǎn)最好是整個(gè)GPS網(wǎng)的起算點(diǎn)）。2 設(shè)置完成以后進(jìn)行平差處理。3 檢查平差分析與網(wǎng)相對(duì)精度中相關(guān)質(zhì)量情況，對(duì)質(zhì)量不合格的基線進(jìn)行進(jìn)一步的的

19、處理，直到合格為止。五 、坐標(biāo)系統(tǒng)定義常用坐標(biāo)系的參數(shù)：WGS-84大地坐標(biāo)系1980西安坐標(biāo)系1954北京坐標(biāo)系長(zhǎng)半徑6378137m6378140m6378245m扁 率1/298.2572235631/298.2571/298.31 平面直角坐標(biāo)系的定義點(diǎn)擊項(xiàng)目項(xiàng)目設(shè)置坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置對(duì)話框（以1980西安坐標(biāo)系，38度帶為例）進(jìn)行定義：8這行輸入38度帶所對(duì)應(yīng)的經(jīng)度114（注：要將西經(jīng)W改為東經(jīng)E）9這行輸入中央子午線尺度比 1 3這行輸入5000005這里輸入帶名對(duì)應(yīng)的中央子午線經(jīng)度1146這里選取New ，再單擊右邊的按鈕出現(xiàn)下面的對(duì)話框7 這里選擇橫軸墨卡托投影Transverse Mercetor13 高程系統(tǒng)選擇正高14 大地模型選擇EGM96 Worldwide Geoid Model ，按確定完成4這里選取New(創(chuàng)建新投影帶)，再單擊右邊的按鈕出現(xiàn)下邊的對(duì)話框3這里輸入系名2這里選取New，再單擊右邊的按鈕出現(xiàn)下面的對(duì)話框1這里選取Grid1這里輸入橢求名10 這里輸入橢球名12 依次輸入橢球的長(zhǎng)半軸、扁率倒數(shù)，