GPS单点定位
实验报告GPS静态测量
实验四GPS静态测量 一、实验目的 实验的目的是使学生了解采用GPS定位技术建立工程控制网的过程，使所学理论知识与实践相结合，巩固和加深对新知识的理解，增强学生的动手能力，培养学生解决问题、分析问题的能力。通过学习，应达到如下要求： 1、熟练掌握GPS接收机的使用方法，外业观测的记录要求。选点、埋石的要求。 2、合理分配时段、掌握星历预报对时段的要求。PDOP值的大小对观测精度的影响，图形结构的设计及外业工作。外业观测时手机或对讲机的合理应用。 3、掌握GPS控制测量数据处理处理的流程，能独立完成基线解算及网平差 二、实验地点： 城市学院校区内，实验学时：4小时 三、实验前的准备工作 1、实验内容介绍：对实验的任务和意义作好充分了解。 2、使用的仪器及物品：GPS接收机（含电池）、基座、脚架若干台，作业调度表，外业观测手簿，小钢尺，铅笔，安装有传输软件和数据处理软件的计算机，数据传输线若干根，便携式存储器。 3、搜集资料 ①广泛收集测区及其附近已有的控制测量成果和地形图资料 a．控制测量资料包括成果表、点之记、展点图、路线图、计算说明和技术总结等。收集资料时要查明施测年代、作业单位、依据规范、坐标系统和高程基准、施测等级和成果的精度评定。 b．收集的地形图资料包括测区范围内及周边地区各种比例尺地形图和专业用图，主要查明地图的比例尺、施测年代、作业单位、依据规范、坐标系统、高程系统和成图质量等。 c．如果收集到的控制资料的坐标系统、高程系统不一致，则应收集、整理这些不同系统间的换算关系。 （注：本实验采用地科系2013年5月建立的校园控制网资料） ②收集有关GPS测量定位的技术要求 通过参考测量规范，收集有关的测量技术要求。GPS测量规范包括： a．《全球定位系统GPS测量规范》GB/T 18314-2009 b.《工程测量规范》 GB 50026-2007
GPS单点定位实验报告
GPS原理与应用实验题目：GPS单点定位 专业：测绘工程 班级：12-01 学号：2012212600 姓名：王威 指导教师：陶庭叶 时间：2014.11
目录 一、实验目的 (3) 二、实验原理 (3) 三、实验内容 (3) 四、实验效果图 (9) 五、实验总结 (9)
一．实验目的 1.深入了解单点定位的计算过程； 2.加强单点定位基本公式和误差方程式，法线方程式的记忆； 3.通过上机调试程序加强动手能力的培养。 二．实验原理 一个接收机接受三个火三个以上卫星信号，得出卫星坐标和伪距，利用间接平差计算接收机的坐标。 三．实验内容 1.程序流程图 2、实验数据
3、实验程序代码 Private Sub Command1_Click() CommonDialog1.Filter = "TXT files|*.txt|" CommonDialog1.FilterIndex = 1 CommonDialog1.ShowOpen Open https://www.360docs.net/doc/d21942678.html,monDialog1.FileName For Input As #1 Do While Not EOF(1) Line Input #1, Text textbuff = textbuff + Text + vbCrLf Loop Close #1 kk = MSFlexGrid1.Rows - 1 Dim a ReDim a(kk - 1) a = Split(textbuff, vbCrLf) For j = 1 To kk For i = 1 To 5 MSFlexGrid1.TextMatrix(j, i) = a(j - 1 + 5 * (i - 1)) Next i Next j For k = 1 To kk MSFlexGrid1.TextMatrix(k, 0) = "第" & k & "个点" Next k MSFlexGrid1.TextMatrix(0, 1) = "X" MSFlexGrid1.TextMatrix(0, 2) = "Y" MSFlexGrid1.TextMatrix(0, 3) = "Z" MSFlexGrid1.TextMatrix(0, 4) = "伪距" MSFlexGrid1.TextMatrix(0, 5) = "钟差" End Sub
GPS导航定位原理以及定位解算算法.docx
GPS导航定位原理以及定位解算算法 全球定位系统（GPS）是英文Global POSitiOning SyStem 的字头缩写词的简称。它的含义是利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统。它是由美国国防部主导开发的一套具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航定位系统。 GPS用户部分的核心是GPS接收机。其主要由基带信号处理和导航解算两部分组成。其中基带信号处理部分主要包括对GPS卫星信号的二维搜索、捕获、跟踪、伪距计算、导 航数据解码等工作。导航解算部分主要包括根据导航数据中的星历参数实时进行各可视卫星位置计算；根据导航数据中各误差参数进行星钟误差、相对论效应误差、地球自转影响、信号传输误差（主要包括电离层实时传输误差及对流层实时传输误差）等各种实时误差的计算, 并将其从伪距中消除；根据上述结果进行接收机PVT （位置、速度、时间）的解算；对各精 度因子（DoP）进行实时计算和监测以确定定位解的精度。 本文中重点讨论GPS接收机的导航解算部分，基带信号处理部分可参看有关资料。本文讨论的假设前提是GPS接收机已经对GPS卫星信号进行了有效捕获和跟踪，对伪距进行了计算，并对导航数据进行了解码工作。 1 地球坐标系简述 要描述一个物体的位置必须要有相关联的坐标系，地球表面的GPS接收机的位置是相 对于地球而言的。因此，要描述GPS接收机的位置，需要采用固联于地球上随同地球转动 的坐标系、即地球坐标系作为参照系。 地球坐标系有两种几何表达形式，即地球直角坐标系和地球大地坐标系。地球直角坐标系的定义是：原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向地球赤道面与格林威治子午圈的交点（即0经度方向），Y轴在赤道平面里与XOZ构成右手坐标系（即指向东经90 度方向）。 地球大地坐标系的定义是：地球椭球的中心与地球质心重合，椭球的短轴与地球自转 轴重合。地球表面任意一点的大地纬度为过该点之椭球法线与椭球赤道面的夹角φ经度 为该点所在之椭球子午面与格林威治大地子午面之间的夹角λ,该点的高度h为该点沿椭 球法线至椭球面的距离。设地球表面任意一点P在地球直角坐标系内表达为P（ X，y，Z ），在地球大地坐标系内表达为P （φλ，h）。则两者互换关系为：大地坐标系变为直角坐标 系： (1)
GPS实验报告
实验一 GPS静态定位数据采集 一、实验目的和要求 1. 练习GPS天线的整平、对中、安装； 2. 练习GPS接收机静态系统配置与连接； 3. 了解GPS接收机静态系统参数设置； 4. 掌握GPS接收机测站信息采集与设置； 5. 熟悉GPS接收机静态数据采集观测信息评价方法 6.通过课程实验，加深对卫星导航定位基本理论的理解，提高综合创新能力。熟练 掌握GPS仪器设备的使用方法，并且能独立完成GPS数据后处理工作，得到可靠的点位坐 标 二.实验仪器 1.华测X90接收机一台 2.脚架一个 3.电池一个 4.基座一个 5.2米钢尺一把 三．实验内容 1.认识华测X90 GPS接收机的各个部件。 2.掌握GPS接收机各个部件之间的连接方法。 3. 熟悉GPS接收机前面板各个按键的功能。 4. 熟悉GPS接收机后面板各个接口的作用。 5.学会使用GPS接收机查看天空GPS卫星的分布状况、PDOP值以及测站经纬度。 6.学会使用GPS接收机采集数据，并给采集的数据编辑文件名；学会GPS接收机天线 高的输入方法。 四.实验步骤 1、GPS接收机安置 a). 作业员到测站后应先安置好接收机使其处于静置状态，然后再安置天线； b).天线用脚架直接安置在测量标志中心的垂线方向上，对中误差应≤3mm。 天线应整平，天线基座上的圆气泡应居中； c).天线定向标志应指向正北，定向误差不宜超过±5°。对于定向标志不明 显的接收机天线，可预先设置标记。每次应按此标记安置仪器。 d)每时段开机前，作业员应先量取天线高,结束后再量一次天线高，取平均值作为该观测时段的天线高 2.华测GPS X90的使用 a)按下电源键开始观测 b）常按切换键直至切换到静态观测 c）各接受机同时开始观测，观测45分钟左右，关机结束观测任务，整理仪 器
GPS_GLONASS单点定位的数据处理
GPS G LO NASS单点定位的数据处理 高星伟 葛茂荣 (中国测绘科学研究院 100039) (清华大学土木工程系 100084) 【摘 要】 本文讨论了GPS、GLONA SS及GPS GLONA SS伪距单点定位的数学模型和数据处理方法,分析了定位结果的精度。 GPS和GLONA SS分别是美国和前苏联(现由 俄罗斯负责)研制的全球卫星导航系统,两个系统的 构成、定位原理很相似。目前GPS系统已进入正常 工作阶段,而GLONA SS系统的可用性则有待于进 一步完善。但是GPS的SA和A S措施,使民用用户 的实时定位精度降低到100m,同时GPS系统的21 个卫星覆盖并不能保证在全球范围内实现用户定位 的自主完备性监测RA I M。因此,基于GPS和 GLONA SS两个卫星定位系统的全球导航卫星系统 GN SS是现代定位技术的一个发展方向。与单独的 GPS或GLONA SS系统相比,双卫星定位系统的可 用性、自主完备性和精度都有明显地提高。不管将 GLONA SS作为一个单独的卫星定位系统,还是与 GPS联合构成双卫星定位系统,研究GLONA SS定 位方法,开发GLONA SS或GPS GLONA SS数据 处理软件都是必要的。本文主要讨论GLONA SS及 GPS GLONA SS伪距单点定位问题。通过实际观测 数据的处理,分析和比较了GPS和GLONA SS及 GPS GLONA SS定位的精度。 一、数学模型 尽管GLONA SS与GPS的系统构成、定位原 理相类似,但在具体实现和数据处理上存在一定的 区别。就联合定位的数据处理而言,应考虑两个系统 的坐标系统和时间系统差异,卫星星历表示的差异 和两个系统伪距观测值的精度差异。 GPS系统中使用的是W GS284坐标系统, GLONA SS系统使用的是PZ290坐标系统,进行联 合数据处理时,必须进行坐标转换。坐标转换公式 为[1] x y z W GS284= 1.0-1.9×10-60. 1.9×10-61.00.0 0.00. 01.0 ? x y z PZ290 + 0.0 2.5 0.0 (1) GPS系统采用的是GPS时间(GPST), GLONA SS系统采用的是GLONA SS时间 (GLONA SST)。GPST与U TC相差为整数跳秒, GLONA SST与U TC相差3h。联合数据处理时,除 了要做上述时间系统转换外,还要考虑两个时间系 统可能存在的同步误差。 GPS星历给出的是卫星轨道的Kep ler根数及 其变化参数,GLONA SS星历给出的是卫星在PZ2 90坐标系中给定时刻的位置和速度及日月引力摄 动加速度。GLONA SS卫星坐标要根据卫星运动方 程用数值积分方法得出[2]。 由于在单点定位中一般把SA的影响作为观测 噪声,所以GPS观测模型的精度远远低于 GLONA SS的观测模型,必须考虑两个观测值随机 模型的差异。 根据以上讨论,GPS和GLONA SS单点定位的 观测方程为 v g i=[(x-X g i)2+(y-Y g i)2+(z-Z g i)2]1 2+ c?T g r-O g i,p g i(2) 式中,上标g表示GPS或GLONA SS,下标i为观 测值序号;(x,y,z)为测站的W GS284坐标;(X g, Y g,Z g)为卫星在W GS284坐标系中的坐标, GLONA SS卫星的坐标要用公式(1)转换到W GS2 84坐标系中;?3gp s r为接收机钟差,?3g lonass r为接收机 钟差加GPST与GLONA SST的同步误差;O g i为加 上卫星钟差、大气折射、相对论效应和地球自转改正 的伪距观测值;v g i为观测值噪声;p g i为观测值的权。 将观测方程(2)线性化,得出用于参数估计的线 性观测方程。观测方程中包括测站坐标和接收机钟 差及两个时间系统同步误差五个未知参数,用最小 二乘或滤波方法进行参数估计。 二、数据处理及结果分析 在清华大学主楼的已知点上用A ST ECH公司 的GG24型单频接收机记录了1.5h的观测数据, 采样率设为1s。GG24接收机有24个通道,可同时 8 测 绘 通 报 1999年 第4期
卫星导航定位实验报告
China University of Mining and Technology 《卫星导航定位算法与程序设计》 实验报告 学号： 07122825 姓名：王亚亚 班级：测绘12—1 指导老师：王潜心/张秋昭/刘志平 中国矿业大学环境与测绘学院 2015-07-01
实验一编程实现读取下载的星历 一、实验要求： 读取RINEX N 文件，将所有星历放到一个列表（数组）中。并输出和自己学号相关的卫星编号的星历文件信息。读取RINEX O文件，并输出指定时刻的观测信息。 二、实验步骤： 1、下载2014年的广播星历文件和观测值文件，下载地址如下： ftp://https://www.360docs.net/doc/d21942678.html,/gps/data/daily/2014/ 2、要求每一位同学按照与自己学号后三位一致的年积日的数据文件和星历文件，站点的选择必须选择与姓氏首字母相同的站点的数据，以王小康同学为例，学号：07123077，需下载077那天的数据。有些同学的学号365<后三位 <730，则取学号后三位-365，以姜平同学为例：学号10124455，下载455- 365=90 天的数据，有些同学的学号730<后三位<=999，则取学号后三位-730，以万伟同学为例：学号：07122854，则下载854-730 = 124天的数据。可以选择wnhu0124.14n wnhu0124.14o 根据上述要求我下载了2014年第95天的数据，选择其中的wsrt0950.14n和wsrt0950.14o星历文件。指定时刻（学号后五位对应在年积日对应的秒最相近时刻）的观测值信息如张良09123881，后五位23881，取23881-3600*6= 2281秒，6点38分01秒，最近的历元应该是6点38分00秒的数据。根据计算与我最接近的观测时刻为2014年4月5日6点20分30.00秒。 3、编程思路： 利用rinex函数读取星历文件中第14颗卫星的星历数据并输出显示。对数据执行762次循环找到对应的2014年4月5日6点20分30.00秒，并输出观测值。 4、程序运行结果：
GPS实验报告
实验一：GPS静态测量实验 实验目得：1、掌握天宝GＰS接收机得操作。 2、掌握GPS静态相对定位数据采集方法。 3、掌握卫星预报软件得使用方法。 4、掌握数据传输与后台处理软件得使用方法。 实习任务:对已有控制点进行多时段静态测量 实验步骤: ●放置脚架，对中整平，安置好仪器. ●量取天线高 ●打开接收机电源，接收机跟踪大于4颗以上卫星时,卫星指示灯慢闪；打 开数据记录灯；此时开始记录数据。（注:一定要保证数据记录灯亮，否 则没有记录数据） ●认真填写外业记录表 ●结束测量时，先关闭数据记录灯，再关闭接收机电源。 2、静态数据内业处理 (1）接收机得数据传输 关于外业观测数据得传输，比较特别得就是，Tｒimｂlｅ 5700接收机得数据传输需要安装Ｄａtａ Transfer数据传输软件才能实现传输. (2）将trimble接收机得数据文件转成RINEX格式 安装好Cｏｎｖｅrt tｏRINEＸ软件后,运行，选择好要转换得triｍｂle数据文件，如图:
点击“编辑”,对相关参数进行设置，选择观测方法为“护圏得中心",并根据外业观测记录表，填好初始天线高，点击“改正"即可。设置完成后，就就是进行格式转换了。
（3）HＧO软件,新建项目，选择相应得坐标系统 如图: （4）处理基线观测残差序列图与基线处理 这一个环节，主要就是通过查瞧基线得残差序列图来初步判断该基线得质量好坏。质量控制只作为了解,就是基线解算质量得三个恒量标准,即比率(ｒａｔio)、均方根(RMS).我们主要通过屏蔽某段信号或者某颗卫星得信号来使得ratio值与ＲMS值增大,ratio值越大越好，信号好得话，raｔｉo值一般在5０－100之间。RMS值越小越好,信号好得话,RMS值一般会在0、005左右。如图: 未屏蔽信号前:ratio值为１6,RＭＳ值为0、００６2
GPS与导航的区别
GPS与导航的区别 GPS与导航是两个不同的概念,GPS可以说是一种技术，而导航则是利用这种技术而创造出来的一种产品；所以说导航是在GPS的基础上发展起来的。GPS其实就是一些经纬度和海拔高度的数据信息，对于绝大部分终端用户来说即使知道了也没多少实际作用；导航就不一样了，只要您打开导航系统，并确定了您要去的目的地，导航系统便会自动完成行驶路径的规划，并配合专业文字及语言报读信息引导您安全快捷到达您的目的地。简单地说，导航就是“带路人”，而且这个“带路人”的道路数据非常庞大，天目领航导航系统现在的电子地图覆盖范围已经超过市面上其他任何一种导航产品的地图覆盖范围，达到了一千二百多个城市的具体地图数据（地图具体覆盖范围请转到主营产品里了解）。四、GPS防盗和GPS导航 GPS防盗是利用GPS全球卫星定位技术来实现远程追踪防盗的，属于较早期的GPS产品；而GPS导航则是利用GPS技术并配合电子地图来实现智能导航功能的，属于高新GPS产品；所以两者不是同一个概念，作用当然也不同。但现在仍有一部分人一听到GPS就以为是防盗的，要知道装了GPS防盗的客户一旦去到生疏城市就不很清楚自己行驶在什么地方，也不很清楚要怎样才能更快到达目的地，想知道自己的位置还要打电话到监控服务中心咨询；但有了GPS导航系统以上的问题就全迎刃而解了，不但能让您对自己正行驶的地理位置了如指掌，更能指引您轻松快捷到达您想去的目的地。当然，GPS导航不具备GPS防盗的防盗功能，而
GPS防盗也不具备GPS导航的导航功能，这就是两者的区别。为保证GPS正常工作必须外接GPS天线。室外定位时，首先要远离高层建筑物或上方有遮挡的地方(如立交桥下)，某些特殊地方由于有辐射等干扰信号的原因，会出现盲区无法定位。如在某地无法定位，请移动到十几米外。所以永盛杰导航仪的说明书才会讲搜星的时候最好到空旷地带，这样比较快。
GPS单点定位实验报告
GPS原理与应用实验题目： GPS单点定位 专业：测绘工程 班级： 12-01 学号： 00 姓名：王威 指导教师：陶庭叶 时间：
目录 一、实验目的........................................... .. (3) 二、实验原理.............................................. .. (3) 三、实验内容............................................. . (3) 四、实验效果图........................................... . (9) 五、实验总结........................................... .. (9)
一．实验目的 1.深入了解单点定位的计算过程； 2.加强单点定位基本公式和误差方程式，法线方程式的记忆； 3.通过上机调试程序加强动手能力的培养。 二．实验原理 一个接收机接受三个火三个以上卫星信号，得出卫星坐标和伪距，利用间接平差计算接收机的坐标。 三．实验内容 1.程序流程图
2、实验数据 3、实验程序代码 Private Sub Command1_Click() = "TXT files|*.txt|" = 1 Open For Input As #1 Do While Not EOF(1) Line Input #1, Text textbuff = textbuff + Text + vbCrLf Loop Close #1 kk = - 1 Dim a ReDim a(kk - 1) a = Split(textbuff, vbCrLf) For j = 1 To kk
导航与定位实验报告
导航与定位上机实习报告 学生姓名：孔令周 班学号：021/ 指导教师：黄鹰、徐战亚 中国地质大学（武汉）信息工程学院 2011年 7月
实习一 GPS设备使用 【实验目的】 （1）熟悉GPS设备的使用 （2）熟悉GPS绝对静态定位和绝对动态定位 （3）使用GPS设备得出某一点、某一线、某一面的相关数据 【实验设备】 动态GPS接收机、静态GPS接收机、天线、GPS定位设备 由于设别数目的限制，这次实习改用一个google的软件，获得GPS数据，此图为软件中的一张截图，上面显示了精准度157feet，卫星数目，每颗卫星的信号强度， 这张图则显示了所在地的经度和纬度分别为东经114度23分秒北纬30度31
分秒。 【实验步骤】 时间：2012年9月2日中午12点30开始，下午三点中结束。 内容： 1、测量点：测量点在北区，从艺术与传媒学院开始，经过北宗，北区食堂， 北门，北区体育馆直到图书馆这一段路程，整个路线成G字型（如下图）。 2、测量线：线的话主要是艺术与传媒学院到北宗与隧道口延伸的路相交的 丁字路口，然后从该路口一直到北区食堂下面，在就走向北区校门，进 而转向体育馆侧边的路，绕过体育馆到达图书馆正门这样一个路线（如 下图）。
3、测量面：该路线主要包括了图书馆，北区篮球场，排球场，北一楼，北 区图书馆，经管院楼还有外国语学院楼。 【实验结果】 部分数据（全部数据在中）：
实习二 GPS定位接口解析与开发 【实验题目】 GPS信号解析 编写小程序读取GPS信号并进行解析，将解析结果以一定形式展现出来。 根据老师用GPS导航仪测量得到的测量数据进行解析，将中的数据进行解析，根据不同的格式按照NMEA-0183协议对导航电文进行GPS信息的解析： 1、使用语言不限：C ， C++ ，C# ，JAVA 2、对于获取信号可采用以一定时间间隔读取文件中GPS信号的形式代替从串口中读取 信号。 3、该实验基本要求能解析出空间信息（即解析GPRMC格式的GPS信号），其他信号格式 的解析以及星历图的绘制可在完成基本要求之后进行扩展。 4、对解析出来的数据进行画图处理，得到真正的轨迹。 【实验原理】 GPS设备通过对接收到的导航电文进行分析处理，计算出设备所在的经纬度、海拔、航速、航向等空间信息，并按照规定的协议将空间信息以及卫星信息进行组织，将有组织的数据解析出来然后做应用。 是
GPS实验报告一
测绘工程学院GPS测量原理及应用 实验报告书 实验名称：GPS静态定位数据采集 专业班级：海洋101 姓名：刘健 学号：141003117 实验地点：主楼前 实验时间： 实验成绩：
一、实验目的和要求 1.练习GPS天线的整平、对中、安装； 2.练习GPS接收机静态系统配置与连接； 3.了解GPS接收机静态系统参数设置； 4.掌握GPS接收机测站信息采集与设置； 5.熟悉GPS接收机静态数据采集观测信息评价方法 二、计划与设备 1.实验时数安排为2学时、实验小组由2、4人组成，每小组可分为2个小小组，1人操作仪器，1人记录。 2.每组的实验设备为GPS接收机1台，天线1台、控制器1台、三脚架1支，记录扳1块。 3.每个实验班级。由实验室人员安置GPS接收机1台，供各小组轮流参观试用。 4.实验地点： GPS静态测量操作训练基地 三、方法与步骤 1、GPS接收机安置 （1）NovAtel RT2接收机、THALES /Ashtech Promark-2接收机 a). 作业员到测站后应先安置好接收机使其处于静置状态，然后再安置天线； b).天线用脚架直接安置在测量标志中心的垂线方向上，对中误差应≤3mm。天线应整平，天线基座上的圆气泡应居中； C).天线定向标志应指向正北，定向误差不宜超过±5°。对于定向标志不明显的接收机天线，可预先设置标记。每次应按此标记安置仪 器。 d)每时段开机前，作业员应先量取天线高，由于备有专用测高 尺，则可直接量取标志中心至天线基座天线高测量专用孔位的 距离h下，在关机后再量取一次天线高h下作较核，两次所量天 ，记录在手薄。若互差 线高互差不得大于3mm,取平均值为h 下 超限，应查明原因，提出处理意见并记入测量手薄备注栏中。 已知天线基座天线高测量专用孔至厂方指定天线高部位距离为 ，则天线高按下式计算： h 上 h=h上+h下 天线类型h上(m) 502双频天线0.375
《GPS定位与导航》课程教学大纲
《GPS定位与导航》课程教学大纲 课程代码：2107010321 课程名称：GPS定位与导航 GPS Satellite Positioning and Navigation 学分：4 总学时：64（其中：理论学时：52 实验（上机）学时：12） 先修课程：2107010150大地测量学基础 适用对象：测绘工程、地理信息科学、遥感科学与技术、海洋技术 一、课程地位、作用与任务 本课程是测绘工程专业的核心专业主干课程之一，同时也是地理信息科学专业、遥感科学与技术和海洋技术专业的专业主干课程。使学生掌握现代化大地定位测量的理论和方法，适应现代地理信息数据采集的需要。通过本课程的学习，培养学生应用GPS卫星定位与导航技术，完成各种GPS控制网的设计、布置、施测、数据处理; GPS采集地理信息数据与GPS导航的能力，熟悉GPS测量标准与工程环境。 二、教学内容及组织 1 绪论 使学生了解全球卫星定位系统的应用现状及发展，掌握GPS定位与导航技术主要应用，熟练掌握GPS系统的组成。 重点：GPS系统的组成、GPS定位技的特点。 难点：GPS系统的组成。 教学内容： 1.1 全球卫星定位与导航技术发展 1.2 卫星定位技术特点及应用 1.3 卫星系统组成 2 卫星定位坐标系统与时间系统 了解坐标系统的类型，掌握GPS时间系统，熟练掌握大地测量基准及其转换。 重点：坐标系统的类型、大地测量基准及其转换、GPS时间系统。 难点：大地测量基准及其转换。 教学内容： 2.1协议天球、地球坐标系 2.2 GPS卫星定位坐标系及转换 2.3 GPS卫星导航定位时间系统
3 卫星运动基础知识及坐标计算 了解卫星的受摄运动；掌握GPS卫星的星历；熟练掌握GPS卫星坐标计算。 重点：GPS卫星的星历；GPS卫星坐标计算。 难点：GPS卫星坐标计算。 教学内容： 3.1卫星运动 3.2卫星星历 3.3卫星坐标计算 4 GPS卫星信号 了解大气层对电磁波传播的影响，掌握测距码信号、熟练导航电文及卫星信号构成。 重点：大气层对电磁波传播的影响；GPS卫星信号的构成；GPS卫星的导航电文。 难点：GPS卫星的导航电文；大气层对电磁波传播的影响。 教学内容： 4.1 GPS信号与特点 4.2 GPS卫星导航电文 5 卫星定位导航原理 熟练掌握GPS绝对定位原理和相对定位原理；掌握整周未知数确定与周跳分析；熟悉差分GPS测量原理与导航；了解广域差分GPS测量原理。 重点：GPS绝对定位原理；GPS相对定位原理；GPS卫星导航原理。 难点：差分GPS测量原理；整周未知数的确定方法与周跳分析。 教学内容： 5.1绝对定位原理 1）测码伪距观测方程及其线性化 2）测相伪距观测方程及其线性化 3）静态绝对定位原理 4）动态绝对定位原理 5.2 相对定位原理 1）相对定位的概念 2）静态相对定位的观测方程及其解算 5.3 差分测量原理 1）伪距差分原理 2）位置差分原理 3）载波相位差分原理 5.4 整周未知数确定方法与周跳修复
GPS实验报告
实验一：GPS静态测量实验 实验目的：1、掌握天宝GPS接收机的操作。 2、掌握GPS静态相对定位数据采集方法。 3、掌握卫星预报软件的使用方法。 4、掌握数据传输与后台处理软件的使用方法。 实习任务：对已有控制点进行多时段静态测量 实验步骤： ●放置脚架，对中整平，安置好仪器。 ●量取天线高 ●打开接收机电源，接收机跟踪大于4颗以上卫星时，卫星指示灯慢闪； 打开数据记录灯；此时开始记录数据。（注：一定要保证数据记录灯亮，否则没有记录数据） ●认真填写外业记录表 ●结束测量时，先关闭数据记录灯，再关闭接收机电源。 2. 静态数据业处理 （1）接收机的数据传输 关于外业观测数据的传输，比较特别的是，Trimble 5700接收机的数据传输需要安装Data Transfer数据传输软件才能实现传输。 (2)将trimble接收机的数据文件转成RINEX格式 安装好Convert to RINEX软件后，运行，选择好要转换的trimble数据文件，如图：
点击“编辑”，对相关参数进行设置，选择观测方法为“护圏的中心”，并根据外业观测记录表，填好初始天线高，点击“改正”即可。设置完成后，就是进行格式转换了。
（3）HGO软件，新建项目，选择相应的坐标系统 如图： (4)处理基线观测残差序列图和基线处理 这一个环节，主要是通过查看基线的残差序列图来初步判断该基线的质量好坏。质量控制只作为了解，是基线解算质量的三个恒量标准，即比率（ratio）、均方根（RMS）。我们主要通过屏蔽某段信号或者某颗卫星的信号来使得ratio 值和 RMS值增大，ratio值越大越好，信号好的话，ratio值一般在50-100之间。RMS值越小越好，信号好的话，RMS值一般会在0.005左右。如图:
GPS卫星导航定位技术与方法(样卷)
《GPS卫星导航定位技术与方法（样卷）》-----by 郝若杰 名词解释：（20） 1.同步观测网 2.绝对定位 3.相对定位 4.历元 5.极移 6.大地高 填空题：（20） 1.由非同步观测基线构成的闭合环，称为________。 2.五台接收机同步观测的基线数为____个，独立基线为____个。 3.精度衰减因子与______的空间分布有关。 4.两同步观测的测站上的单差相减，称为______。 5.实时伪距差分定位也称为________。 6.实时载波相位差分定位也称为________。 7.参考站向________发射差分信号。 8.差分定位有________，相对定位没有。 9.无线点定位原理有：______________、____________、____________。 10.GPS增强系统有：______________、______________、_____________。 11.导航系统的分类：__________、______________、_____________。 12.现有或曾经出现过的无线电导航系统有： _______________、_____________、____________________________、_________________。 13.坐标系统的类型有：______________、_______________。 14.GPS定位中，具有重要意义的时间系统包括：_______、___________、_________。 15.GPS卫星星历分为：_______________、________________。 16.根据对电磁波传播的不同影响，大气层的结构一般分为：_________、_________。 17.通常将对流层的大气折射分：_______、_______。 18.接收机的主要结构有：_______、__________、________、__________、__________、 ______。 19.定位方法分类： ①按参考点的不同位置划分：__________、__________。 ②按用户接收机作业时所处的状态划分：__________、__________。 20.目前广泛应用的基本观测量主要有：______________、________________。 21.根据观测量的性质，伪距分为：__________、__________。 22.静态相对定位一般均采用_______________为基本观测量。 23.根据数据处理方式不同，动态相对定位可分为：____________、___________。 24.目前普遍采用的差分组合形式有：______、______、______。 25.静态相对定位的平差模型有：_________________、___________________。 26.静态相对定位的单基线平差模型有：___________________、___________、___________。 27.按网的位置基准不同，平差方法通常分为：____________、_____________、____________。 28.GPS测量工作可分为：_______、______两大部分。如果按照GPS测量实施的工作程序， 则大体可分为：___________、___________、___________、____________这样几个阶段。
高精度定位与导航系统
第四章高精度定位与导航系统
本章小结 本章的学习目标你已经达成了吗？请通过思考以下问题的答案进行结果检验。序号问题自检结果 1 高精度地图与普通的导航地 图有哪些区别？ 与传统地图相比，高精度地图信息的丰富性和 准确性都有显著的提升。高精度地图包含的信 息有以下内容和特点： （1）道路参考线为了实现车道级导航、路径规 划功能，需要在原始地图数据中抽象道路结构， 形成由顶点组成的拓扑图形结构，同时为了优 化数据的存储，需要将道路用连续的曲线段来 表示。 （2）道路连通性除道路参考线外，高精度地图 还应描述道路的连通性。比如路口中没有车道 线的部分，需要将所有可能的行驶路径抽象成 道路参考线，在高精度地图数据库中体现。 （3）车道模型除了记录道路参考线、车道边缘 （标线）和停车线外，高精度地图数据库还需 要记录无车道道路的拓扑结构，且除车道的几 何特性外，道路模型还包括车道数、道路坡度、 功能属性等。 （4）对象模型记录道路和车道行驶空间范围边 界区域的元素，模型属性包括对象的位置、形 状和属性值。这些地图元素包括路牙、护栏、 互通式立交桥、隧道、龙门架、交通标志、可 变信息标志、轮廓标志、收费站、电线杆、交 通灯、墙壁、箭头、文字、符号、警告区、分 流区等。 2 高精度地图在智能网联汽车 应用领域的作用有哪些？ 为导航系统提供更高精度的路径和更精细、精 确的交通信息，引导车辆达到目的地，将环境 中尽可能丰富的信息提供给自动驾驶系统。满 足自动驾驶系统的导航、路径规划要求，用于 导航、路径规划，还可以为环境感知和理解提 供先验知识，辅助车载传感器实现高精度定位。
GPS 实验报告
GPS实习报告 学院：资源与环境学院 专业：测绘工程 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
第一部分：GPS控制网外业观测设计 一项目概况 这次实习是由张老师带领我们在学校及其周围进行GPS测量。本次实习包括GPS静态观测，GPS实习差分动态测量（RTK），手持便携GPS导航的认识与应用。这些实习巩固、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。工程测区：华北水利水电学院，东风渠，黄河测绘局等地区。 测区概况：地势较为平坦，测区内高楼比较多。有一条河渠横穿过测区。 项目开始时间：2013年3月9日 项目结束时间：2013年3月17日 二技术依据 （1）采用西安80坐标系 （2）《全球定位系统（GPS）测量规范》 三现有测绘资料 （1）《全球定位系统（GPS）测量规范》 （2）已知点位信息 四选点情况 本次选点是由张老师选定，共有8个点位，分布在学校及其周
围，。点位远离大功率无线电发射机，避开了大型建筑物，减少了多路径效应，视野开阔，适合进行GPS观测。具体情况如下： 观测方案及质量控制方法 1，采样间隔15s，截至高度角为15°。 2，观测期间不得在天线附近50m范围内使用电台，不得在10m范围内使用对讲机或手机。 3，用于GPS基准网观测的接收机必须是符合GPS规范要求的双频机，
其标称精度为5mm+-1*10 -6。 五观测方案及质量控制方法 本次实习的精度为E级，由三台GPS同步接收机，组成同步闭合环进行同步观测，每一时段观测50分钟以满足精度要求。每时段观测前后都应量取一次仪器高。 为提高观测质量，同一时段观测过程中不允许出现接收机重新启动，进行自测试，改变卫星高度角，改变数据采样间隔，关闭或删除文件等操作。 五提交成果资料 （1）点之记 （2）G PS静态测量外业观测手簿 （3）G PS实习报告 第二部分：GPS网控制网技术总结 一外业观测情况 本次测量时采用的是， Trimble GPS接收机三台。采用同步观测的相对定位方法，从而保证了卫星星历误差、卫星钟误差、电离层延迟等误差的强相关性，通过差分的方法来消除这些误差。 观测时为了保证测量的精度时段长度规定为50分钟。按照静态定位的测量原理，测量时观测的最少卫星数位四个。 外业观测时需要对GPS接收机进行以下设置： (1)调度安排，确定每台接收机观测的测站，开机时间，搬站情
实验一-华测GNSS手持GPS的基本操作及面积测量
实验一-华测GNSS手持GPS的基本操作及面积测量
《3S技术》课程实验报告 学生姓名： 学号： 专业： 年级: 指导老师: 赖日文副教授 福建农林大学林学院
实验一手持GPS的基本操作及面积测量 一、实验目的 1、了解GPS的操作原理； 2、掌握手持GPS界面设置； 3、掌握手持GPS的初始化设置； 4、掌握如何采集点、线、面； 5、掌握如何利用手持GPS进行面积和线路周长的测量。 二、GPS系统的组成 GPS由三个独立的部分组成： 1、空间星座部分：21颗工作卫星，3颗备用卫星。 2、地面监控部分：1个主控站，3个注入站，5个监测站。 3、用户设备部分：即GPS接收机，接收GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。 三、GPS定位原理 GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。
四、实验仪器 华测LT500T亚米级手持GNSS接收机 五、实验步骤 1、按钮操作 华测LT500T亚米级手持GNSS接收机 A Windows 键 B 电源按钮 C 左菜单键 D 右菜单键 E 确定键 F 电源信号 灯 G GPS信号 灯 H WLAN信 号灯 I USB及 SD卡插槽(底部) 2、主要参数 表1 华测LT500T亚米级手持GNSS接收机主要参数一览表 型号LT500T 通道220
3、操作步骤 （1）打开MapCloud2.0软件（2）点击新建工程（或打开工程）
GPS单点定位精度分析
GPS单点定位精度分析 摘要：GPS单点定位因其体积小灵敏度高等优势在旅游、测绘等众多领域得到了广泛的应用，但测量精度低是其进一步推广的瓶颈。本文对GPS单点定位时，误差经过多长时间才会稳定在一个较小的范围内进行了研究。 关键词：GPS单点定位；手持GPS接收机；等精度观测值的最或然值人们在GPS应用过程中，一般都会采用相对定位的作业方式，以便于通过组差消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差以及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性比较强的误差影响，以达到提高精度的目的。这种作业方式不需要考虑复杂的误差模型，具有定位精度高、解算模型简单等优势，但也有不足之处，比如作业时必须有两台以上的接收机，其中至少需要一台放在已知站点上观测，这样就影响了作业效率，增加了作业的成本。除此之外，随着距离的增加，电离层延迟、对流层延迟等误差相关性减弱，这样只有延长观测的时间，才能达到预期的效果和精度。因此，许多研究人员已经开始对单点定位进行研究。 1数据采集 本次实验所采用的工具为GARMINlegend传奇手持GPS接收机。选择四周空旷，易于接收GPS的信号的实验场地，可以减少多路径误差的影响。 本次实验的时间选在5月11日、5月13日、5月15日、5月17日、5月19日这5天下午15：00-16：00，实验日期的天气都是晴天少云，有助于提高GPS定位的精度。特征点选取后，在五天内利用手持GPS接收机，每天下午15：00-16：00对特征点进行1小时的连续观测。 2数据处理 由于条件的限制，没能得到特征点的真实坐标，由此只能用数学方法以求出特征点的平均坐标，这里使用最或然值法求特征点的坐标，即把手持GPS 接收机测得的特征点的坐标依次记录，并算出特征点的这些测量结果的经度最或然值、纬度最或然值和海拔高度最或然值。 为更好的提高GPS单点定位的精度，可以采取外部数据的处理方法即定位数据后处理的方法来提高手持GPS的定位精度。手持GPS接收机定位时，每输出一次定位数据仅需一秒钟，因此在持续的连续测量时，就可以测得大量的GPS 定位数据，定位数据后处理正是依据大量的测量数据，利用数学方法对这些测量数据进行处理，用以提高GPS 的定位精度。我们采用的最或然值法是一种简便可行的方法。 （1）出N、E、H的坐标值随测量时间的变化图。由于数据变化都在后两位数，为了数据处理简便我们支取后两位数进行处理，最后再加上前面的数据(如N37°23.280′、E117°58.966′我们分别只取了80和66)。利用Excel将数据依测量
GPS实验数据处理报告
中南大学 本科生课程实验报告 (GPS测量与数据处理) 学生姓名陈煌 指导教师匡翠林 学院地球科学与信息物理学院专业班级测绘0902班 学生学号
GPS静态定位及数据处理 一、实验目的 1.熟练地掌握GPS接收机的使用方法。 2.熟悉GPS静态定位外业观测过程。 3.掌握GPS接收机野外静态数据采集的测量方法； 4.学会GPS接收机数据导入。 5.掌握GPS基线解算方法与技巧。 6.掌握GPS网平差方法。 二、实验步骤 （1）外业测量 a）按实验要求，赶到实验场地，做好数据采集准备工作（安臵GPS 接收机天线、天线连接、电源连接）。 b）开机搜索天空GPS卫星信号，直到GPS接收机接收到四颗以上的卫星，而且PDOP值小于4。 c）进行数据采集前的GPS接收机参数设臵（如：采样间隔5秒钟，高度截止角10°），每个小组的GPS接收机参数设臵要一致。 d）数据采集条件满足后每个小组约定同步采集起、止时间，数据采集开始 e）做好观测期间的GPS数据记录工作，记录表格见附表1。 f）采集时间到，数据采集工作结束，收拾仪器进行下一个测量点的数据采集工作。 g）重复上述步骤，直至外业观测结束。
（2）数据处理：新建项目，设臵项目属性。 a)项目属性 b)坐标系统 坐标系名称:test 椭球长半轴 a：6378137.000000 椭球扁率 f：1/298.257224 投影名称:高斯投影 尺度:1.000000 投影高:0.000000 X加常数:0.000000 Y加常数:500000.000000 中央纬度:0 中央子午线:114 （3）导入数据。 （4）GPS基线设臵及解算。