GPS载波相位差分测量动态精度测试及评定方法

载波相位差分

载波相位差分原理 由于自身结构及测量中随机噪声误差的限制测距码差分GPS 仅可满足m 级动态定位需要；载波相位测量噪声误差远低于测距码，在静态相对定位中已实现10-6~10-8的精度，但整周未知数求解需进行长时间的静止观测，数据需事后处理，限制了该方法在动态定位中的应用。然而快速逼近整周模糊度技术的出现使利用载波相位差分技术实时求解载体位置成为可能。具有快速高精度定位功能的载波相位差分测量技术，简称RTK （real time Kinematic ）技术。 载波相位差分定位技术是在基准站上安置一台GPS 接收机，对卫星进行连续观测，并通过无线电传输设备实时地将观测数据及测站坐标信息传送给用户站；用户站在接收卫星信号的同时通过无线接收设备接收基准站信息，根据相对定位原理实时处理数据并以cm 级精度给出用户站的三维坐标。载波相位差分定位技术可分为修正法和求差法：前者将载波相位的修正量发送给用户站，对用户站的载波相位进行改正实现定位；后者将基准站的载波相位发送给用户，由用户站将观测值求差进行坐标解算。 星站间的相位差值由三部分组成 ()()j i j i j i j i t t N t N δ?+-+=Φ00 （1） 式中()0t N j i 为起始整周模糊度，()0t t N j i -为从起始时刻至观测时刻的整周变化值，j i δ?为观测相位的小数部分。则星站间距离为载波波长与星站相位差的乘积，即

()()()j i j i j i j i t t N t N δ?λρ+-+=00~ （2） 若在基准站利用已知坐标和卫星星历可求得星站间的真实距离j i ρ，星站间伪距观测值则可表示为 ()i i j i j i j i j i j i V M T I t t c ++++-?+=δδδδδρρ~ （3） 公式中i M δ为多路径效应，i V 为GPS 接收机噪声。在基准站可求出伪距改正数 ()i i j i j i j i j i j i j i V M T I t t c ++++-?=-=δδδδδρρδρ~ （4） 用此改正数对用户站伪距观测值进行修正，有 ()()() ()() i k i k j i j k j i j k i k j k j i j k V V M M T T I I t t c -+-+-+-+-?+=-δδδδδδδδρδρρ~ （5） 当基准站和用户站之间的距离小于30km ，可认为j i j k I I δδ=，j i j k T T δδ=，则 ()()()()()() δρ δδδδρδρρ?+-+-+-= -+-+-?+=-2 2 2 ~k j k j k j i k i k i k j k j i j k Z Z Y Y X X V V M M t t c （6） 式中()()()i k i k i k V V M M t t c -+-+-?=?δδδδδρ。 将载波相位伪距观测值（2）代入上式，则可得 ()()()()()()( ) ()()() δρ δ?δ?λλλρρρρδρρ?+-+-+-= -+---+-+=+-=-2 2 2 000~~~k j k j k j j i j k j i j k j i j k j i j i j i j k j i j k Z Z Y Y X X t t N t t N t N t N （7） 上式中令)()()(000t N t N t N j i j k j -=为起始整周数之差，在观测过程中若卫星跟踪不失锁，)(0t N j 即为常数，令载波相位测量差值 ()()()() j i j k j i j k t t N t t N δ?δ?λλ?-+---=?00 （7）式可表示为

动态压力测量方法

动态压力风洞实验数据处理软件 使用手册

目录 第一章绪论 (1) 1.1风洞数据采集系统特点 (1) 1.2风洞数据采集系统现状与发展 (2) 1.3本软件主要功能特点 (3) 第二章动态压力测量方法 (5) 2.1 测压导管的传递函数 (5) 2.2 两通道的传递函数 (6) 2.3 不同外径导管传递函数的模值比和相位差 (7) 2.4 动态数据处理技术 (11) 2.5 结论 (12) 第三章动态压力风洞实验数据处理软件的设计与实现 (13) 3.1 软件需求分析 (13) 3.2 软件功能设计 (14) 3.3软件流程设计 (15) 3.4 软件界面设计 (17) 第四章动态压力数据处理系统调试 (24) 4.1 动态线性度检定 (24) 4.2 动态误差限检定 (24)

第一章绪论 1.1风洞数据采集系统特点 风洞是进行空气动力学研究的重要试验装置。风洞试验装置包括测量系统、数据采集系统、模型姿态及控制系统、风速控制系统等。风洞试验中要采集大量的数据，主要有试验模型的升力、阻力、力矩、模型表面压、温度、洞体压力、模型角度等，这些数据依靠热线风速仪、压力扫描阀、应变天平、激光位移计、加速度传感器等进行量测。早期，风洞试验为人工读数和手动方式，试验周期长，数据量大，试验精度低，处理周期长。为了提高风洞试验效率、试验精度及试验水平，从20世纪70年代开始，各风洞逐步引入了数据采集系统。由数据采集系统负责将来自天平或压力传感器等测量系统的电信号转化成数据，通过多通道数据采集板，把传感器送出的模拟信号转化成数字信号送计算机存储。 风洞数据采集系统具有如下特点: (1)高速、高精度、具有强的抗干扰能力 风洞试验数据的精度直接影响到试验对象的空气动力学设计的正确性。风洞数据采集系统应具有高速、高精度、具有强的抗干扰能力。气动力系数中模型的阻尼系数△CX的试验精度要达到0.0001，风洞各参数测量精度要求为总压精度0.07%，静压精度0.07%，总温精度1%，法向力精度0.08%，轴向力精度0.08%，迎角精度0.01%。 目前计算机技术在速度和内存量等方面不断提高，为高速、高精度、多路并行采集以及实时数据传输等创造了必要的条件。单路A/D数据采集系统来分时采集的多路数据采集系统在风洞试验中己成为基本配置，但其不能满足真正的实时、同步采集的要求。并行动态数据采集系统已成为一个基本的发展趋势。它将多路A/D采集电路并行处置，用同一个触发信号同时启动各路A/D进行编码，保证了各路信号采集的严格同步性，对某瞬态时刻各路信号的分析具有十分重要的意义。同时由于不再使用模拟开关，使各路信号间的串模干扰减到了最小，系统精度可获得进一步提高。 (2)采集参数多，点数多

固体表面动态接触角的测定

固体表面动态接触角的测定 一．目的与要求 1.了解固体表面接触角的测量及表面能的计算原理。 2.掌握润湿周长、接触角、表面能的实验测试方法及实验操作。 二．仪器与药品 DCA-150界面分析仪 正己烷（A.R.）；无水乙醇（A.R.）；二次蒸馏水；聚苯乙烯（Pst）样品 三．基本原理 接触角是表征固体物质润湿性最基本的参数之一，据测量的原理的不同，接触角又可分成平衡接触角和动态接触角（dynamic contact angle），动态接触角（包括前进接触角（advancing contact angle）和后退接触角（receding contact angle）两种。 早在20世纪初期，Wilhelmy测试液体表面张力及接触角的方法：将一定的待测液体装在特定容器中，尽可能垂直固定悬挂的铂金板，升起液面至刚好与铂金板的下边缘相接触，此时铂金板受到液面向下的拉力即为液体的表面张力r r ＝ F w / (L·cosθ) （1） r－液体表面张力（Dyn /cm）；F w —吊片所受的力（Dyn）；L—润湿周长（cm）；θ—接触角（°）； 由于绝大多数的液体对于°铂金是完全润湿的，即接触角θ为0°，所以只要知道润湿周长，就可从（1）式很方便计算得到液体的表面张力 1.平衡接触角 又叫静态接触角，根据Wilhelmy理论，只要将待测固体加工成规定尺寸的片状样品，然后垂直悬挂与已知表面张力的液面接触，同样可以依据（1）计算得到液体在固体表面的平衡接触角。 2.动态接触角 Wilhelmy法：如图2依据Wilhelmy理论，把样品板插入到液体中然后抽出来，通过测量样品板受力变化计算得到液体在固体表面的动态接触角的大小。

GPS动态测量方法

一、 RTK的作业过程 1.启动基准站 将基准站架设在空旷的控制点上,正确连接各仪器电缆,打开仪器,把基准站设置为动态测量模式。 2、建立新工程,定义坐标系统 新建一个文件夹,设置好测量参数,如椭球参数、投影参数等。这个文件夹中包括许多小文件,它们分别就是测量的成果文件与各种参数设置文件,如*、dat、*、cot、*、rtk、*、ini 等 打开手簿到主页面,点击设置—单位设置 第一项，设置坐标显示格式设置,即中央经线设置 1)在“中央经线”项里输入您当地的中央子午线经度,在“尺度比 (Scale)”里输入1、0000000 2)在“横坐标平移量(False Easting)”里输入+500000,在“纵坐标平 移量(False Northing)”输入0、0。 这几个参数输入后把光标移到下面的Save(保存),这时,位置显示格式设置好了,即以投影坐标形式显示,单位就是“米”,选这种格式显示的好处就就是:显示的结果与地形图上的坐标一致,在实际工作中便于定位。 第二项，“坐标系统(Map Datum)”, 点击它,在出现的列表项里选择“用户(User)”,点击后出现“用户参数(User Datum)” 参数项包括:DX,DY,DZ,DA,DF,这组参数各地的值都不一样, 要到当地测绘部门获取,设置好参数后,同样点击“保存”。 第三项，“距离与速度”单位,我们选择“米制(Metric)

第四项，高度单位选择“米(Meters)”; 第五项，“压力单位”,选择“毫巴(Millibars)”,至此,您的手持GPS 机已经根据您的需要设置好了,点击页面切换键返回到主菜单3、坐标转换即点校正 GPS测量的为WGS-84系坐标,而我们通常需要的就是在流动站上实时显示国家坐标系或当地独立坐标系下的坐标,因此要进行转换。点校正可以通过两种方式进行。 (1)在已知转换参数的情况下。如果有当地坐标系统与W CS84坐标系统的转换七参数,则可以在测量控制器中直接输入,建立坐标转换关系。如果上作就是在国家大地坐标系统下进行,而且知道椭球参数与投影方式以及基准点坐标,则可以直接定义坐标系统,建议在RTK测量中最好加入1-2个点校正,避免投影变形过大,提高数据可靠性。 (2)在不知道转换参数的情况下。如果在局域坐标系统中工作或任何坐标系统进行测量与放样工作,可以直接采用点校正方式建立坐标转换方式,平面至少3个点,如果进行高程拟合则至少要有4个水准点参与点校正。 4、流动站开始测量 (1)单点测量:在主菜单上选择“测量”图标打开,测量方式选择“RTK”,再选择“测量点”选项,即可进行单点测量。注意要在“固定解”状态下,才开始测量。 (2)放样测量:在进行放样之前,根据需要“键入”放样的点。当初始化完成后,在主菜单上选择“测量”图标打开,测量方式选择“RTK”,再选择“放样”选项,即可进行放样测量作业。在作业时,在手薄控制器上显示箭头及目前位置到放样点的方位与水平距离,观测值只需根据箭头的指示放

透析动态几何问题思考角度与分析方法

透析动态几何问题思考角度与分析方法 【摘要】以运动的观点来探索几何图形部分规律的问题称之为动态几何问题，本文主要通过动点问题和动线问题来分析解决动态几何存在的问题。 【关键词】几何问题；几何图形；动态几何；动点问题；动线问题；动图问题 以运动的观点来探索几何图形部分规律的问题称之为动态几何 问题,其特点是图形中的某个元素(点、线段、角等)或整个几何图形按某种规律运动,图形的各个元素在运动变化的过程中互相依存、和谐统一，体现了数学中的“变”与“不变”及由简单到复杂、由特殊到一般的辩证思想，它集代数与几何、概率统计等众多知识于一体，渗透了分类讨论、转化、数形结合、函数、方程等重要数学思想方法，问题具有开放性、综合性，近几年来，从中考考题上看，以动点问题、平面图形的平移、翻折、旋转、剪拼问题等为代表的动态几何题频频出现在填空、选择、解答等各种题型中，考查同学们对图形的直觉能力以及从变化中看到不变实质的数学洞察力，更重要的是考查探索创新能力。 解决动态几何题的策略是：把握运动规律，寻求运动中的特殊位置；在“动”中求“静”，在“静”中探求“动”的一般规律。通过探索、归纳、猜想，获得图形在运动过程中是否保留或具有某种性质。

有关动态问题主要要有三类：动点问题、动线问题、动图问题。题型一：点动型 点动型就是在三角形、矩形、梯形等一些几何图形上，设计一个或几个动点，并对这些点在运动变化的过程中产生的等量关系、变量关系、图形的特殊状态、图形间的特殊关系等进行研究。 解决此类动点几何问题常常用的是“类比发现法”，也就是通过对两个或几个相类似的数学研究对象的异同进行观察和比较，从一个容易探索的研究对象所具有的性质入手，去猜想另一个或几个类似图形所具有的类似性质，从而获得相关结论。类比发现法大致可遵循如下步骤：①根据已知条件，先从动态的角度去分析观察可能出现的情况。②结合某一相应图形，以静制动，运用所学知识（常见的有三角形全等、三角形相似等）得出相关结论。③类比猜想出其他情况中的图形所具有的性质。 例1：（1）如图①，当点m在点b左侧时，请你判断en与mf有怎样的数量关系？点f是否在直线ne上？都请直接写出结论，不必证明或说明理由； （2）如图②，当点m在bc上时，其它条件不变，（1）的结论中en与mf的数量关系是否仍然成立?若成立，请利用图②证明；若不成立，请说明理由； （3）若点m在点c右侧时，请你在图③中画出相应的图形，并判断（1）的结论中en与mf的数量关系是否仍然成立?若成立?请

简述系统动态特性及其测定方法

简述系统动态特性及其测定方法 系统的特性可分为静态特性和动态特性。其中动态特性是指检测系统在被测量随时间变化的条件下输入输出关系。一般地，在所考虑的测量范围内，测试系统都可以认为是线性系统，因此就可以用一定常线性系统微分方程来描述测试系统以及和输入x (t)、输出y (t)之间的关系。 1) 微分方程：根据相应的物理定律（如牛顿定律、能量守恒定律、基尔霍夫电 路定律等），用线性常系数微分方程表示系统的输入x 与输出y 关系的数字方程式。 a i 、 b i (i=0,1,…)：系统结构特性参数，常数，系统的阶次由输出量最高微分阶次决定。 2) 通过拉普拉斯变换建立其相应的“传递函数”，该传递函数就能描述测试装 置的固有动态特性，通过傅里叶变换建立其相应的“频率响应函数”，以此来描述测试系统的特性。 定义系统传递函数H(S)为输出量与输入量的拉普拉斯变换之比，即 式中S 为复变量，即ωαj s += 传递函数是一种对系统特性的解析描述。它包含了瞬态、稳态时间响应和频率响应的全部信息。传递函数有一下几个特点： （1）H(s)描述系统本身的动态特性，而与输入量x (t)及系统的初始状态无关。 （2）H(S)是对物理系统特性的一种数学描述，而与系统的具体物理结构无关。H(S)是通过对实际的物理系统抽象成数学模型后，经过拉普拉斯变换后所得出的，所以同一传递函数可以表征具有相同传输特性的不同物理系统。 （3）H(S)中的分母取决于系统的结构，而分子则表示系统同外界之间的联系，如输入点的位置、输入方式、被测量以及测点布置情况等。分母中s 的幂次n 代表系统微分方程的阶数，如当n =1或n =2 时，分别称为一阶系统或二阶系统。 一般测试系统都是稳定系统，其分母中s 的幂次总是高于分子中s 的幂次(n>m)。

《GPS测量原理与应用》知识点

《GPS测量原理与应用》复习 第1章GPS政策及卫星导航定位系统概况 1.美国政府SA政策和AS政策。P7 2.GPS现代化政策。P9 3.全球四大导航定位系统。P9 4.北斗卫星系统的工作原理及作业流程。P14 5.北斗卫星导航定位系统具有其他GNSS系统没有的独特功能，通信。P15 6.北斗卫星导航定位系统建设三个时期。P15 第2章GPS测量中所涉及的时间系统和坐标系统 1.时间间隔和时刻。P17 2.时间基准的条件。P17 3.常用的比较精确的时间基准。P18 4.时钟的主要技术指标。P18 5.概念：恒星时、真太阳时、平太阳时、世界时、区时、原子时、国际原 子时、协调世界时。P20—P22 6.GPS时概念，起点，与原子时关系。P24 7.儒略日、简化儒略日、年积日。P29、P30 8.岁差、章动、极移。P31/P34/P36 9.瞬时地心天球赤道坐标系、平地心天球赤道坐标系、协议地心天球赤道 坐标系。P35 10.瞬时地球坐标系、协议地球坐标系。P37 第3章全球定位系统的组成及信号结构 1.全球定位系统的组成，主要功能。P42 2.GPS卫星星座。P45 3.地面监控部分的组成，主要功能。P45、P46 4.GPS接收机。P47 5.用户部分的组成。P47 6.GPS接收单元构成。P48 7.GPS接收通道。P48 8.GPS卫星信号组成。P49 9.载波，卫星钟基准频率，GPS载波的频率、波长、多载波的目的。P50 10.测距码，生成方式。P50 11.伪随机码两种表示方法。P50 12.模二相加和矩形波相乘运算规则。P50 13.m序列，线性反馈移位寄存器生成m序列。P51 14.GPS测距码类型，严格保密的是哪几个。P51-P57

动态接触角及接触角滞后的测量

动态接触角及接触角滞后性的测量 用座滴法测量动态接触角有二种基本的方法： 1) 加液/减液法 就是在形成液滴后，再继续以很低的速度往液滴加入液体，使其体积不断增大。开始时，液滴与固体表面的接触面积并不发生变化，但接触角渐渐增大。当液滴的体积增大到某一临街值时，液滴在固体表面的三相接触线发生往外移动，而在发生移动前瞬间的接触角，被称为前进角。在此之后，接触角基本保持不变。 反之如果从一形成的液滴不断地以很低的速度把液体移走，使其体积减小。开始时，液滴与固体表面的接触面积也并不发生变化，但接触角渐渐减小。当液滴的体积减小到一定值时，液滴在固体表面的固/液/气三相接触线开始往里移动。在发生这一移动前夕的 接触角，就是后退角。在此之后，接触角也应基本保持不变。 1）加液/减液法测量前进/后退接触角 在运用这一方法时，必须注意以下几点： ?体积变化的速度应足够低，尽量保证液滴在整个过程有足够的时间来松弛，使得测量能在准平衡下进行。 ?由于这一过程中一般都有针头/毛细管的卷入以加入/移走液体，针头/毛细管的直径一定要（与液滴相比）足够小，使液体在针管/毛细管外壁上的润湿不会对液滴在固体表面的接触角产生影响。这一点尤其是对后退角的测量更为突出，否则测得的值将严重偏离真实值。 ?同样由于过程中针头/毛细管的卷入，使得液滴一般不再呈现中心轴对称，也不再能被看作是圆或椭圆的一部分，所以基于Young-Laplace或圆或椭圆方程式的计算方法都将遇到困难，带来较大误差。此时一般使用广义切线法，但此方法往往对少量的背景噪音较敏感。

2) 倾斜板（tilting plate）法 将一足够大体积的液滴置于待测的样品表面后，把样品表面朝一方缓慢、不断地倾 斜。当开始时液滴不发生移动，而只是其中的液体由后方向前方转移，使得前方的接触角不断增大，而后方的不断缩小。当倾斜到一定角度时，液滴开始发生滑动。发生滑动 前夕液滴的前角就是前进角，后角则为后退角。 2）倾斜板（tilting plate）测量前进/后退/起始滚动角 倾斜板法有二种实现方法： ?整体倾斜法：将整套测量仪置于摇篮状的倾斜架上，让包括摄像机，光学镜头，样品台，样品和光源等组件的整套仪器同时倾斜。这种构造和操作的主要优点在于：液滴相对于摄像机和光学镜头在整个过程中保持相对不倾斜，这样软件开发上就不必特殊处理，计算比较容易。而其缺点也很为明显：仪器越大、样品越大/越重，所需要的倾斜架也越大，显得很笨重；由于仪器上的所有东西都跟着一起倾斜，使得有些液体会倒出来，同时使得在倾斜作态无法加液产生液滴，也即液滴必须在倾斜前已经被置于样品表面。 ?局部倾斜法：只倾斜样品台和其上面的样品包括可能已放置上去的液滴，其它的所有部件均不倾向，保持不动。这样做法的优点显而易见，可以避免上面提到的所有缺点，使得仪器精巧，硬件制造成本降低，也能容许在任何倾斜角度下加液形成新液滴，或往已经形成的液滴加入液体。但其也对软件的开发提出了新的挑战，增加了不少难度和复杂性。

经纬仪测角原理及动态测角精度

经纬仪测角原理及动态测角精度 瞿惠 （大学精密机械工程系 200072） 摘要:现代经纬仪具有实时测量、高精度、自动跟踪监控和易于图像再现等优点。根据光电经纬仪的工作状态, 其测量误差又可以分为静态误差和动态误差。本文研制了测量用旋转靶标，靶标即可以提供以一定角速度或角加速度运动的空间仿真目标，又能够记录目标的实时空间位置，以靶标记录的数据为真值，光电经纬仪跟踪目标所测量的数据与真值比较，可得到光电经纬仪的动态测角精度。 关键词: 经纬仪；动态测角精度；旋转靶标 Angle measuring principle and dynamic angle precision of Theodolite Quhui (Department of Precision Mechanical Engineering, Shanghai University， Shanghai 200072) Abstract: Modern theodolite has many advantages, such as real - time measurement , high accuracy, auto - tracking monitoring and easy image reconstruction . According to working status of the theodolite, its measuring error can be divided into static state error and dynamic state error .Rotary target was established, and it was used to test dynamic angle precision of photoelectric theodolite in laboratory ,Simulation aim was provided and space positions of aim were real—time recoded by target．The aim can move as definite angle speed or as max angle acceleration．Data of target was considered as real—Value of aim．Test date of photoelectric theodolite was compared with it．and the dynamic angle precision was obtained． Key words: theodolite；dynamic angle precision；rotary target. 1 引言 经纬仪是采用电视测量技术，具有自动跟踪和实时测量功能的光电测量设备，主要用于飞机、轮船、星体等特种试验场空间目标运动轨迹的测量。动态测角精度是指光电经纬仪在规定的角速度和角加速度运动状态下，实时测量的目标空间指向值与真值之差，是衡量光电经纬仪最重要的技术指标之一。长期以来，光电经纬仪的动态测角精度一直在外场，通过实测某一飞行目标并与其它高精度设备比对的方法进行验证。由于外场试验受气候、费用、时间等条件的限制，无法经常进行，因此，研究室测量方法和测量设备是非常必要和急需的. 2 电子经纬仪的测角原理 一般来说，我们将电子经纬仪的测角原理分为增量式和绝对式两种。增量式基于光栅莫尔条纹原理，其最终读数在仪器回转过程中形成，往往有一个最大回转速度的限制。绝对式基于码盘原理，

GPS动态测量方法

一、RTK 的作业过程 1. 启动基准站将基准站架设在空旷的控制点上，正确连接各仪器电缆，打开仪器， 把基准站设置为动态测量模式。 2、建立新工程，定义坐标系统新建一个文件夹，设置好测量参数，如椭球参数、投影参数等。这个文件夹中包括许多小文件，它们分别是测量的成果文件和各种参数设置文件，如*.dat 、*.cot 、*.rtk 、*.ini 等 打开手簿到主页面，点击设置—单位设置 第一项，设置坐标显示格式设置，即中央经线设置 1) 在“中央经线”项里输入你当地的中央子午线经度，在“尺度比 ( Scale )”里输入1.0000000 2)在“横坐标平移量( False Easting )”里输入+500000，在“纵坐标平移量 ( False Northing )”输入0.0 。 这几个参数输入后把光标移到下面的Save( 保存)，这时，位置显示格 式设置好了，即以投影坐标形式显示，单位是“米” ，选这种格式显示的好处就是：显示的结果与地形图上的坐标一致，在实际工作中便于定位。 第二项，“ 坐标系统(Map Datum)”，点击它，在出现的列表项里选择“用户(User) ” , 点击后出现“用户参数( User Datum)” 参数项包括：DX,D Y,D Z, DA,DF这组参数各地的值都不一样，要到当地测绘部门获取，设置好参数后，同样点击“保存” 。第三项，“ 距离和速度”单位，我们选择“米制( Metric ) 第四项，高度单位选择“米(Meters) ”； 第五项，“压力单位”，选择“毫巴(Millibars) ”，至此，你的手持GPS 机已经根据你的需要设置好了，点击页面切换键返回到主菜单

GPS载波相位测量

GPS 载波相位测量 2.1 综述 GPS 测姿定向技术就是利用GPS 接收机对载体（GPS 天线的负载平台）的姿态进行测量。其原理是通过GPS 天线接收机GPS 卫星信号，测量不同天线的相对位置在当地水平坐标系中的表示，并结合天线在载体坐标系中的已知安装关系，确定出载体坐标系相对当地水平坐标系的姿态。 GPS 测量技术一般来讲包括以下三类：伪距测量技术、载波相位测量技术和多普勒测量技术。由于GPS 载波频率高（其两种载波频率分别为1 1575.42L f MHz =、2 1227.6L f MHz =） 、波长短（1 19.05L cm λ=、2 24.45L cm λ=） ，相对于伪距测量而言，载波相位测量具有很高的距离测量精度（毫米级），并且具有很高的相对定位精度，因而GPS 测姿通常采用载波相位测量技术。 载波相位观测量是测定GPS 接收机所接收的卫星载波信号与接收机振荡器产生的参考载波信号之间的相位差。载波相位观测量理论上是GPS 信号在接收时刻的瞬时载波相位值。但实际上是无法直接测量出任何信号的瞬时载波相位值，测量接收到的是具有多普勒频移的载波信号与接收机产生的参考载波信号之间的相位差。GPS 信号被接收机接收后，首先进行伪随机码的延时锁定，即实现对卫星信号的跟踪。一旦跟踪成功，接收机的本地伪随机码就与卫星的伪随机码严格对齐，给出伪距观测量。之后利用锁相环实现相位的锁定，锁相后接收机本地信号相位与GPS 载波信号相位相同，此时接收机本地信

号相位与初始相位的差即为载波相位观测量。 2.2 载波相位测量定位 图2-1 载波相位测量示意图 Figure 2-1 sketch map of carrier phase measuring 如图2-1所示，某一卫星s 在时刻t 发出相位为s φ的载波信号，经过一段传输距离ρ被接收机u 接收，此时载波相位为u φ，在由卫星s 至接收机u 传输距离上的相位变化为()s u φφ-。()s u φφ-包括载波相位的整周数和不足一周的小数部分。测定()s u φφ-之后，则卫星s 到接收机u 的距离ρ可以表示为： ()()0s u N ρλφφλφ=?-=?-? 其中：λ为GPS 载波信号的波长；0N 为载波相位的整周数；φ?为载波相位中不足一周的小数部分。 实际测量中，卫星s 发出的载波相位s φ是无法测量的，因此接收机振荡器便产生一个与卫星载波信号完全相同的参考信号，该参考信号相位等于载波信号的相位。GPS 接收机得到的载波相位实际上就是接收机接收到的载波信号与本振参考信号的相位差（如图2-2所示）。

GPS动态测量方法

G P S动态测量方法 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

一、R T K的作业过程 1.启动基准站 将基准站架设在空旷的控制点上，正确连接各仪器电缆，打开仪器，把 基准站设置为动态测量模式。 2、建立新工程，定义坐标系统 新建一个文件夹，设置好测量参数，如椭球参数、投影参数等。这个文件夹中包括许多小文件，它们分别是测量的成果文件和各种参数设置文件，如*.dat、*.cot、*.rtk、*.ini 等 打开手簿到主页面，点击设置—单位设置 第一项，设置坐标显示格式设置，即中央经线设置 1)在“中央经线”项里输入你当地的中央子午线经度，在“尺度比 （Scale）”里输入1.0000000 2）在“横坐标平移量（False Easting）”里输入+500000，在“纵坐标平移量（False Northing）”输入0.0。 这几个参数输入后把光标移到下面的Save(保存），这时，位置显示格式设置好了，即以投影坐标形式显示，单位是“米”，选这种格式显示的好处就是：显示的结果与地形图上的坐标一致，在实际工作中便于定位。 第二项，“坐标系统(Map Datum)”，点击它，在出现的列表项里选择“用户(User)”,点击后出现“用户参数（User Datum）” 参数项包括：DX,DY,DZ,DA,DF,这组参数各地的值都不一样，要到 当地测绘部门获取，设置好参数后，同样点击“保存”。 第三项，“距离和速度”单位，我们选择“米制（Metric） 第四项，高度单位选择“米(Meters)”；

第五项，“压力单位”，选择“毫巴(Millibars)”，至此，你的手持GPS 机已经根据你的需要设置好了，点击页面切换键返回到主菜单3、坐标转换即点校正 GPS测量的为WGS-84系坐标，而我们通常需要的是在流动站上实时显示国家坐标系或当地独立坐标系下的坐标，因此要进行转换。点校正可以通过两种方式进行。 (1)在已知转换参数的情况下。如果有当地坐标系统与W CS84坐标系统的转换七参数，则可以在测量控制器中直接输入，建立坐标转换关系。如果上作是在国家大地坐标系统下进行，而且知道椭球参数和投影方式以及基准点坐标，则可以直接定义坐标系统，建议在RTK测量中最好加入1-2个点校正，避免投影变形过大，提高数据可靠性。 (2)在不知道转换参数的情况下。如果在局域坐标系统中工作或任何坐标系统进行测量和放样工作，可以直接采用点校正方式建立坐标转换方式，平面至少3个点，如果进行高程拟合则至少要有4个水准点参与点校正。 4、流动站开始测量 (1)单点测量：在主菜单上选择“测量”图标打开，测量方式选择“RTK”,再选择“测量点”选项，即可进行单点测量。注意要在“固定解”状态下，才开始测量。 (2)放样测量：在进行放样之前，根据需要“键入”放样的点。当初始化完成后，在主菜单上选择“测量”图标打开，测量方式选择“RTK”,再选择“放样”选项，即可进行放样测量作业。在作业时，在手薄控制器上显示箭头及目前位置到放样点的方位和水平距离，观测值只需根据箭头的指示放样。当流动

动态法测量杨氏模量

实验四动态法测定材料杨氏模量 杨氏模量是工程材料的一个重要物理参数，它标志着材料抵抗弹性形变的能力。 杨氏模量测量方法有多种，最常用的有拉伸法测量金属材料的杨氏模量，这属于静态法测量，这种方法一般仅适用于测量形变较大、延展性较好的材料，对如玻璃及陶瓷之类的脆性材料就无法用此方法测量。动态法由于其在测量上的优越性，在实际应用中已经被广泛采用，也是国家标准指定的一种杨氏模量的测量方法。本实验用悬挂、支撑二种“动态法”测出试样振动时的固有基频，并根据试样的几何参数测得材料的杨氏模量。 一、实验目的 1．理解动态法测量杨氏模量的基本原理。 2．掌握动态法测量杨氏模量的基本方法，学会用动态法测量杨氏模量。 3．培养综合运用知识和使用常用实验仪器的能力。 4．进一步了解信号发生器和示波器的使用方法。 二、实验原理 长度L 远远大于直径d（L>>d）的一细长棒，作微小横振动（弯曲振动）时满足的动 42 力学方程（横振动方程）为：y4s2y0（1） x4 YJ t2 式中为棒的密度，S为棒的截面积，J 称为惯量矩（取决于截面的形状），Y 为杨氏模量。 解以上方程的具体过程如下（不要求掌握）： 用分离变量法：令y（x,t） X（x）T（t）

等式两边分别是 x 和 t 的函数，这只有都等于一个常数才有可能， 设该常数为 K 4 ，于是 得： 24 d 2T 2 K 4YJ T 0 dt 2 s 这两个线形常微分方程的通解分别为： X(x) B 1chKx B 2 shKx B 3 cos Kx B 4 sinKx T(t) Acos( t ) 于是解振动方 程式得通解为： y(x,t) ( B 1chKx B 2shKx B 3 cosKx B 4 sin Kx) A cos( t 1 K 4YJ 2 s 该公式对任意形状的截面，不同边界条件的试样都是成立的。我们只要用特定的边界条件 定出常数 K ，并将其代入特定截面的转动惯量 J ，就可以得到具体条件下的计算公式 了。 将通解代入边界条件， 得到 cosKLchKL 1 ，用数值解法求得本征值 K 和棒长 L 应满 足： KL 0, 4.7300, 7.8532, 10.9956, 14.137, 17.279, 20.420 由于其中第一个根“ 0 ”对应于静态情况，故将其舍去。将第二个根作为第一个根， 记作 K 1 L 。一般将 K 1 L 4.7300 所对应的共振频率称为基频（或称作固有频率） 。在上 述 如果悬线悬挂 （支撑点 ）在试样的节点附近， 则其边界条件为自由端横向作用 力： YJ 弯矩 ： d 3X dx 3 3 x 3 3y 0 x 2 YJ 2y x d 3X dx 3 d 2X dx 2 d 2X dx 2 代入方程（ 1）得： 1 d 4 X X dx 4 s1 d 2T YJ T dt 2 d 4X dx 4 K 4X 0 其中式（ 2）称为频率公式： (2

载波相位测量原理

GPS 精密定位 载波相位测量原理 由于载波的波长远小于码的波长，所以在分辨率相同的情况下，载波相位的观测精度远较码相位的观测精度为高。例如，对载波L1而言，其波长为19cm ，所以相应的距离观测误差约为2mm ；而对载波L2的相应误差约为2．5mm 。载波相位观测是目前最精确最高的观测方法，它对精密定位上作具有极为重要的意义。但载波信号是一种周期性的正弦信号，而相位测量又只能测定其不足一个波长的部分，因而存在着整周不确定性问题，使解算过程比较复杂。 由于GPS 信号已用相位调制的方法在载波上调制了测距码和导航电文，所以收到的载波的相位已不再连续(凡是调制信号从0变1或从1变0时，载波的相位均要变化1800)。所以在进行载波相位测量以前，首先要进行解调工作，设法将调制在载波上的测距码和卫星电文去掉，重新获取或波。这一工作称为重建载波。 一、 重建载波 恢复载波一般可采用两种方法：码相关法和平方法。采用码相关法恢复载波信号时用户还可同时提取测距信号和卫星电文。但采用这种方法时用户必须知道测距码的结构(即接收机必须能产生结构完全相同的测距码)。采用平方法，用户无需掌握测距码的码结构，但在自乘的过程中只能获得载波信号(严格地说是载波的二次谐波，其频率比原载波频率增加了一倍)，而无法获得测距码和卫星电文。码相关法和平方法的具体做法及其原理在接收机工作原理中曾介绍过。 二、 相位测量原理 若卫星S 发出一载波信号，该信号向各处传播。设某一瞬间，该信号在接收机R 处的相位为φR ，在卫星S 处的相位为φS ，φR 、φS 为从某一起点开始计算的包括整周数在内的载波相位，为方便计算，均以周数为单位。若载波的波长为λ，则卫星S 至接收机R 间的距离为ρ=λ（φS —φR ），但我们无法测量出卫星上的相位φS 。如果接收机的振荡器能产生一个频率与初相和卫星载波信号完全相同的基准信号，问题便迎刃而解，因为任何一个瞬间在接收机处的基准信号的相位就等于卫星处载波信号的相位。因此（φS —φR ）就等于接收机产生的基准信号的相位φK (T K )和接收到的来自卫星的载波信号相位φK j (T K )之差： )()()(k k k j k k j k T T T ??-=Φ 某一瞬间的载波相位测量值（观测量）就是该瞬间接收机所产生的基准信号的相位φK (T K )和接收到的来自卫星的载波信号的相位φK j (T K )之差。因此根据某一瞬间的载波相位测量值就可求出该瞬间从卫星到接收机的距离。 但接收机只能测得一周内的相位差，代表卫星到测站 距离的相位差还应包括传播已经完成的整周数N K j ： )()()(k k k j k j k k j k T T N T ??-+=Φ 假如在初始时刻t0观测得出载波相位观测量为： )()()(000t t N t k j k j k k j k ??-+=Φ N K j 为第一次观测时相位差的整周数，也叫整周模糊 度。 从此接收机开始由一计数器连续记录从t0时刻开始

动态法测量杨氏模量

实验四 动态法测定材料杨氏模量 杨氏模量是工程材料的一个重要物理参数，它标志着材料抵抗弹性形变的能力。 杨氏模量测量方法有多种，最常用的有拉伸法测量金属材料的杨氏模量，这属于静态法测量，这种方法一般仅适用于测量形变较大、延展性较好的材料，对如玻璃及陶瓷之类的脆性材料就无法用此方法测量。动态法由于其在测量上的优越性，在实际应用中已经被广泛采用，也是国家标准指定的一种杨氏模量的测量方法。本实验用悬挂、支撑二种“动态法”测出试样振动时的固有基频，并根据试样的几何参数测得材料的杨氏模量。 一、实验目的 1．理解动态法测量杨氏模量的基本原理。 2．掌握动态法测量杨氏模量的基本方法，学会用动态法测量杨氏模量。 3．培养综合运用知识和使用常用实验仪器的能力。 4．进一步了解信号发生器和示波器的使用方法。 二、实验原理 长度L 远远大于直径d （L>>d ）的一细长棒，作微小横振动（弯曲振动）时满足的动 解以上方程的具体过程如下（不要求掌握）： 用分离变量法：令)()(),(t T x X t x y =

代入方程（1）得： 2 244d d 1d d 1t T T YJ s x X X ρ-= 等式两边分别是x 和t 的函数，这只有都等于一个常数才有可能，设该常数为4K ，于是得： 0d d 44 4=-X K x X 0d d 42 2=+T s YJ K t T ρ 这两个线形常微分方程的通解分别为： Kx B Kx B shKx B chKx B x X sin cos )(4321+++= ) cos()(?ω+=t A t T 于是解振动方程式得通解为： ) cos()sin cos (),(4321?ω++++=t A Kx B Kx B shKx B chKx B t x y 其中式（2）称为频率公式： 2 14 ?? ? ? ??=s YJ K ρω (2） 该公式对任意形状的截面，不同边界条件的试样都是成立的。我们只要用特定的边界条件定出常数K ，并将其代入特定截面的转动惯量J ，就可以得到具体条件下的计算公式了。 如果悬线悬挂(支撑点)在试样的节点附近，则其边界条件为自由端横向作用力： 033=??-=??-=x y YJ x M F 弯矩 ： 02 2=??=x y YJ M 即 0x d X d 0 x 33== 0x d X d l x 3 3== 0x d X d 0 x 2 2== 0x d X d l x 2 2== 将通解代入边界条件，得到1cos =KLchKL ，用数值解法求得本征值K 和棒长L 应满足： 420.20 ,279.17 ,137.14 ,9956.10 ,8532.7 ,7300.4 ,0=KL , 由于其中第一个根“0”对应于静态情况，故将其舍去。将第二个根作为第一个根，

动态法测定弹性模量

实验一动态法测定弹性模量 物理与电子信息学院物理学专业 09物理汉班，内蒙古呼和浩 特 010022 指导教师：哈斯朝鲁 摘要：弹性模量包括扬氏模量（E）和切变模量（G），连同泊松比（μ）共称弹性系数，这三个系数相互之间的关系由关系式μ=2G/E－1所决定。弹性模量测定方法共有三类：静态法、波传播法、动态法。本实验采用动态弯曲共振法测定弹性模量。 1.引言 弹性模量是反映材料抵抗形变的能力、也是进行热应力计算、防热和隔热层计算、选用构件材料的主要依据。精确测试弹性模量对强度理论和工程技术都具有重要意义。弹性模量测定方法主要有三类：1)静态法（拉伸、扭转、弯曲）：该法通常适用于金属试样，在大形 变及常温下测定。该法载荷大，加载速度慢伴有弛豫过程，对脆性材料（石墨、玻璃、陶瓷）不适用、也不能完成高温状态下测定； 2)波传播法（含连续波及脉冲波法）：该法所用设备虽较复杂，但在 室温下很好用，由于换能器转变温度低及切变换能器价格昂贵，不易获得而受限制； 3)动态法（又称共振法、声频法）：包括弯曲（横向）共振、纵向共 振以及扭转共振法，其中弯曲共振法由于其设备精确易得，理论同实践吻合度好，适用各种金属及非金属（脆性材料）以及测定

温度能在-180℃～3000℃左右进行而为众多国家采用。 2. 正文 【实验目的】 1. 了解动态法测定弹性模量的原理，掌握实验方法； 2. 掌握外推法，会根据不同径长比进行修正，正确处理实验数据； 3. 掌握判别真假共振的基本方法及实验误差的计算； 4. 了解压电体、热电偶的功能，熟悉信号源及示波器和温控器的使用； 5. 培养综合使用知识和实验仪器的能力。 【实验仪器】 动态弹性模量测定仪、功率函数信号发生器(5位数显、频率宽5～500KHz)、数显调节仪、悬挂测定支架及支撑测定支架、悬线、试样五根、激发-接收换能器、加热炉、高温悬线、声频放大器、听诊器、示波器。 【实验原理】 对长度L 直径d 条件的细长棒，当其作微小横振动（又称弯曲振动）时，其振动方程为： 02244=??+??t y EI S x y ρ （13-1） 式中y 为竖直方向位移，长棒的轴线方向为x ，E 为试棒的杨氏模量， ρ为材料密度，S 为棒横截面，I 为其截面的惯性矩，?=dS Sy I 2 。用分

动态法测量杨氏模量

南昌大学大学物理实验报告 学生姓名:___________ 学号:_______________ 专业班级:______________ 实验时间:_____时_____分 第____周 星期:______ 座位号:________ 动态法测量杨氏模量 一.实验目的 1、理解动态法测量杨氏模量的基本原理。 2、掌握动态法测量杨氏模量的基本方法，熟悉信号源和示波器的使用。 二．实验原理 如图1所示，长度L 远远大于直径d （L>>d ）的一细长棒，作微小横振动（弯曲振动）时满足的动力学方程（横振动方程）为棒的轴线沿x 方向， 4242 y y +=0x t S EJ ρ???? （1） 图 1 式中y 为棒上距左端x 处截面的y 方向位移，E 为杨氏模量，单位为Pa 或N/m 2;ρ为材料密度，S 为截面面积，J 为某一截面的转动惯量，J=2y ds S ??。 横振动方程的边界条件为：棒的两端（x=0，L ）是自由端，端点既不受正应

力也不受切向力。用分离变量法求解方程（1），令y （x ，t ）=X （x ）T （t ），既 有 42421d 1=-dx EJ S d T X T dt ρ? （2） 由于等式两边分别是两个变量x 和t 的函数，所以只有当等式两边都等于两边都 等于同一个常数时等式才成立，假设此常数为4K ,则可得到下列两个方程 444d 0dx X K X -= (3) 242d +0dt T K EJ T S ρ= (4) 如果棒中每点都作简谐振动，则上述两方程的通解分别为 1234(x)=a ch x+a cos sin ()cos()X K shKx a Kx a Kx T t b t ω??++????=+??? （5） 于是可以得出 y （x ，t ）=（1234a ch x+a cos sin K shKx a Kx a Kx ++）?cos()b t ω?+ （6） 式中 1 42[]K EJ S ωρ= (7) 式中（7）称为频率公式，适用于不同边界条件任意形状截面的试样。如果试样 的悬挂点（或支撑点）在试样的节点，则根据边界条件得到 cosKL ?chKL=1 （8） 采用数值法可以得出本征值K 和棒长L 应满足如下关系： KnL=0,,,,， (9) 其中第一根0K L =0对应试样静止状态；第二根记为1K L =，所对应的试样振动频 率称为基振频率（基频）或者称为固有频率，此时的振动状态如图2所示，第三 根2K L =所对应的振动状态如图3所示，称为一次谐波。由此可知，试样在作基 频振动时存在两个节点，它们的位置分别距端面和。将基频对应的K1值代入频