第一篇：GPS实习日志
GPS认识：
通过一个学期的GPS卫星导航的学习，我已经初步的了解了GPS的发展，原理，以及这项技术。GPS是美国第二代卫星导航系统，其特点是全天候、高精度、应用广，是迄今最好的导航定位系统。它广泛的应用价值，引起了各国科学家的关注和研究，前苏联和西欧各国的科学家在积极开发利用GPS信号资源的同时，还致力于研究开发各自的卫星导航定位系统，如前苏联建成的GLONASS卫星导航系统，我国也在致力于发展自已的卫星导航定位系统。同时，它的出现也导致了测绘行业一场深刻的技术变革。从教材的教材中我学习到GPS的组成，主要分成三部分，即空间部分、地面监控部分、用户设备部分。
首先，空间部分：GPS系统的空间部分是指GPS工作卫星星座，其由24颗卫星组成，其中21颗工作卫星，3颗备用卫星，均匀分布在6个轨道上。每颗卫星带有四台高精度原子钟，其中2台为铷钟，2台为铯钟。GPS卫星上设有微处理机，可以进行必要的数据处理工作，它主要的3个基本功能：根据地面监控指令接收和储存由地面监控站发来的导航信息，调整卫星姿态、启动备用卫星；向GPS用户播送导航电文，提供导航和定位信息；通过高精度卫星钟向用户提供精密的时间标准。
第二，地面监控部分：由5个地面站组成。1个主控站，3个注入站，5个监控站，其中4个与主控站、注入站重叠。主控站的主要任务为：根据各监控站提供的观测资料推算编制各颗卫星的星历、卫星钟差、和大气层修正参数并把这些数据传送到注入站；提供GPS系统的时间标准；调整偏离轨道的卫星，使之沿预定的轨道运行；启用备用卫星以取代失效的工作卫星。注入站的主要任务为：在主控站的控制下，把主控站传来的各种数据和指令等正确并适时地注入到相应卫星的存储系统。监测站的主要任务为：给主控站编算导航电文提供观测数据，每个监控站均用GPS信号接收机，对每颗可见卫星每6秒钟进行一次伪距测量和积分多普勒观测，并采集气象要素等数据。
第三，用户设备部分：由GPS接收机硬件和相应的数据处理软件以及微处理机及其终端设备组成。其主要功能是接收GPS卫星发射的信号，获得必要的导航和定位信息及观测量，并经简单数据处理实现实时导航和定位，用后处理软件包对观测数据进行精加工，以获取精密定位结果。
这是我对GPS组成上的认识，当然还有很多的方面比如GPS的特点，GPS工作的基本原理等等。以后还要对其进行更深入的学习。
GPS的静态测量：
GPS的静态测量是我们在室外完成的，它是一次实习课。我们分成小组的形式，拿着全站仪设备，外出进行测量。相对于以前那些测量显然这次就简单的多。
本次GPS静态观测实习的目的是巩固、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，并对GPS静态观测全过程有一个全面和系统的认识。熟悉GPS静态相对定位原理、Sounth、Trimble、ashtech三种GPS接收机的使用掌握GPS静态测量。
两个班一共分成4组，每组一台仪器。我们都是统一安排，分工行动，整个过程很
有调理，而且基本上都了解了仪器的应用。(1)调度安排，确定每台接收机观测的测站，开机时间，搬站情况。
(2)(2)观测组按调度表规定的时间进行作业，保证同步观测同一卫星组。
(3)每时段开机前，作业员量取天线高，并及时记录测站名、年月日、时段号、天线高等信息。关机后再量取一次天线高作校核，两次量取天线高互差不得大于3mm，取平均值作为最后结果，若互差超限，应查明原因，提出处理意见，记入测量手簿。
(4)仪器工作过程中，作业人员对照指示灯工作状况说明，判断仪器是否正常工作。
(5)一个时段观测过程中，不得进行以下操作：关闭接收机，又重新开机;进行自测试;改变卫星高度角;改变数据采样间隔;改变天线位置;
(6)观测院在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器收到震动，防止人或其他物体靠近天线，遮挡卫星信号。
(7)接收机在观测过程，不应在接收机旁使用对讲机;雷雨天气过境应关机停测，卸下天线以防雷击。
结束采集时，对数据进行存储，查看文件状态，然后关机，准备下次观测。根据实际情况，我们记录测站开始时间，结束时间，天线高，电池电压，卫星号，信噪比，故障情况，以及开始和结束时候卫星高度角。
相对于以前的测量实习，这次的实习设计的相对简单，因为主要的目的是了解仪器，因为大家都是第一次触碰，以后的实习中很多的时候都要应用到这个仪器所以一定要有很扎实的了解才能为了以后的应用做好准备。
RTK测量
本学期的第二次室外实习课，RTK动态测量，以一个基准站和多个流动站为基础进行实习，以及用于数据传输的电台。在RTK作业模式下，基准站接收机，借助电台，将其观测值及坐标信息，发送给流动站接收机;流动站接收机将自己采集的GPS观测数据和接收来自基准站的数据，组成差分观测值，利用静态相对测量处理方法对基线进行实时求解，然后推算出其三维位置(XK，YK，ZK)。RTK定位系统基本配置包括三部分：
(1)基准站：由GPS接收机、GPS天线、数据发送电台、UHF天线、电源等部分组成。
(2)流动站：由GPS接收机、GPS天线、数据发送电台、UHF天线、电源、手薄、对中杆等组成。
(3)软件包：支持实时动态差分的软件系统和各项工程测量应用功能。
RTK定位系统的基本工作原理是：在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进 行连续地观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给流动站。
这样，通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与流动站观测成果的质量和解算的收敛情况，从而可以实时地判定解算结果的可靠性。只要能连续锁定不少于5颗卫星信号，并且有必要的几何图形强度，则测程在10km以内的流动站可实时得到厘米级精度的定位成果。
虽然原理上大家都很了解，但是实习的时候就不像想象中那么简单。在实习当中会出现无法连接上电台，无法测量的情况出现，基准站也会有故障的时候，所以我们的实习也没有一次性的完成。我想这是电子产品的弊端，而且它的内部结构又不像老式仪器那么简单，非技术人员很难排除故障。因为以后我们的学习要向更深层次的学习，不能停留于表面文章。现在的技术国外仍然不只领先于我们一点，而是很多。我们是中国测绘的未来，如果我们没有扛起这面大旗，那么那么未来就将是空白的。所以我们最应该做的就是努力。为了中国的未来。
GPS的数据处理
GPS的数据处理我们用的软件主要功能是：能对南方公司各种型号GPS接收机所采集静态测量和后差分的数据进行完全解算，如NGS200、NGS100、9800、9600等。软件工具中自带坐标转换及四参数计算。软件的星历预报功能，以便选择最佳星历情况进行野外作业。软件基线处理结果更为严密，平差模型更加可靠。能根据需要，方便地输出各种格式的平差成果。既可全自动处理所有基线，也可进行手动单条处理。
我们在机房完成了这次实验，感觉使用起来相对于其他的测绘软件相对比较简单，就像GPS仪一样，原理构成都很复杂，但是唯独操作很简单。
我们首先了解了软件基本功能和界面，软件界面非常直观，由菜单栏，工具栏、状态栏以及当前窗口组成。点击相应的状态栏，当前窗口将显示程序的相应状态。之后将文件导入软件当中，之后将数据输入，通过设置将数据进行基线解算。在进行平差处理，本项设置为选择已知点坐标与坐标系匹配的检查和高程拟合方案。在“二维平差选择”中作了选择后，在进行平差计算时，若输入的已知点坐标和概略坐标差距过大，软件将不进行平差。反之，没有选择，软件对平差已知点不作任何限制。无论输入怎样的已知点坐标，都能计算平差结果。高程拟合方按选取适当的已知水准点来拟合GPS高程控制网，最大限度减少高程异常带来的误差或错误。
最后得出成果，进行打印处理和输出报告。
第二篇：GPS实习报告
实习报 告
实习名称: GPS 测量
专业: 地理信息系统
学号: 20081286
学生姓名:曾特林指导教师:兰老师
实习地点:西南科技大学老校区实习时间:2011 年 12月
一、实习的目的、任务
了解GPS控制测量作业的全过程，掌握GPS静态、内业数据处
理的基本知识，巩固课堂学习的理论知识，将理论与实践有机结合，提高理论水平与外业操作能力，二、测区情况及测区范围
布设13个左右的GPS控制点，构建一个E级GPS网，满
足实习需要，地势较为平坦开阔，信号接收较好，除少数点有少许树枝遮挡，并无较大建筑遮挡，也无反射镜面存在，东至北二，西至工程训练中心，北至驾校，南至西一教学楼。
三、作业依据及参考资料
GB/T 18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》
四、实验器材及过程
南方GPS 1台，三脚架1个，卷尺1把，观测记录纸若干张。4、1实验过程
1、制定实习方案，和时间安排。
2、实验室接到仪器，检查仪器是否完整、可用，电池是否充满电。
3、根据实习安排，灵活调度，使每个测站都能达到制定的时间数。
4、注意事项：注意电池使用情况；仪器高等参数的正确输入，在时段内注意仪器的外在干扰，使之降到最低。
5、主要参数：历元：15s 截至高度角>=15°。
4.2内业解算
1、新建文件，及设置参数
2、设置解算参数
3、解算全部基线，得到不合格基线，观察不合格基线所在的点，删除较差的数据，重新解算不合格基线，直到解算合格为止。
4、设置平差参数，输入已知点高程及坐标。
5、自动处理，三、二维平差处理，高程拟合。
6、打印报告设置及打印成果报告。
五、GPS静态测量实习方案
5.1 布网方案
采用八台GPS接收机，网形式布设GPS控制网，等级为E级。
5.2 坐标系统、高程系统和时间系统
GPS基线向量为WGS-84坐标系，GPS网平面平差成果为绵阳城建坐标系。高程系统吴淞口高程系。时间系统采用北京时间系统
5.3起算数据
本次实习GPS控制网由学校提供的绵阳城建已知点两个，高程系为吴淞口高程系，已知点坐标及高程为：
G044：X26132.54Y16520.25Z510.68
G126：X26558.33Y16537.36Z535.56
六、成果
ID坐标 X坐标 Y高 程xyh点名 G04426131.57016520.250510.680***G044 G12626558.33016537.360535.560***G126 A11226313.52616519.390520.247A112 A11626410.36016477.357525.518A116 A12726651.49716581.209543.357A127 A30126674.78016590.991545.622A301 G05026275.48016617.591520.435G050 G11126312.82216573.506520.453G111 G11526312.75116430.834519.562G115 G12426504.06616431.853531.404G124 G12526475.99116508.728530.307G125 G12826410.87116629.951527.204G128 G12926456.05816618.870531.112G129
七、附录
7.1实习心得
7.2成果报告
第三篇：GPS实习报告
全球定位系统（GPS）实习报告
地点：北方工业大学 时间：2011.9.23~2011.9.25 班级： 组别：第3组 组员：
学号：
指导教师：张敬宗
分组信息
组别：三班3组
成员：张三 李四``````` 实验目的与要求
数字测图技术及其在工程中的应用是土木工程专业的基础课之一，又是一门实践性很强的课程，为进一步巩固和深化课堂教学内容，培养学生运用所学测量学基本理论和基本技能解决实际问题的能力，掌握目前土木工程中新的仪器设备的使用方法，加强基本功训练和培养学生吃苦耐劳、团结协作的集体精神，特开设此实验课程，其目的与要求为：
1.熟练掌握全站仪、GPS接收机的测量原理和使用方法。
2.握数字测图的基本要求和成图过程，掌握大比例尺数字测图方法和数字成图软件的使用。为了进一步巩固和深化课堂教学内容，培养学生运用所学测量学基本理论和基本技能解决实际问题的能力，让学生掌握先进测量方法和测量仪器设备的使用，加强基本功训练和测量工程师素质的培养，培养学生吃苦耐劳、团结协作的集体精神。并通过GPS控制测量外业、内业基线解算、控制点坐标求算等工作，使学生掌握GPS工程的特点，布网要求，观测和高程拟合方法以及成果处理方法。测区概况 学校体育场
GPS定位原理概述（1）：GPS的组成
GPS（Global Positioning System）即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。
GPS的整个系统由空间部分、地面控制部分和用户部分所组成： 1.空间部分 GPS的空间部分是由24颗GPS工作卫星所组成，这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为活动的备用卫星。这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行。卫星的运行周期约为12恒星时。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。控制部分
GPS的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据其作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。主控站有一个，位于美国克罗拉多的法尔孔空军基地，它的作用是根据各监控站对GPS的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作；另外，主控站也具有监控站的功能。监控站有五个，除了主控站外，其它四个分别位于夏威夷、阿松森群岛、迭哥伽西亚、卡瓦加兰，监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态；注入站有三个，它们分别位于阿松森群岛、迭哥伽西亚、卡瓦加兰，注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去。用户部分
GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机气象仪器等所组成。它的作用是接收GPS卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作。以上这三个部分共同组成了一个完整的GPS系统。GPS定位原理概述（2）：GPS的信号
GPS卫星发射两种频率的载波信号，即频率为1575.42MHz的L1载波和频率为1227.60HMz的L2载波，它们的频率分别是基本频率10.23MHz的154倍和120倍，它们的波长分别为19.03cm和24.42cm。在L1和L2上又分别调制着多种信号，这些信号主要有：
C/A码又被称为粗捕获码，它被调制在L1载波上，是1MHz的伪随机噪声码（PRN码），其码长为1023位（周期为1ms）。由于每颗卫星的C/A码都不一样，因此，我们经常用它们的PRN号来区分它们。C/A码是普通用户用以测定测站到卫星间的距离的一种主要的信号。
P码又被称为精码，它被调制在L1和L2载波上，是10MHz的伪随机噪声码，其周期为七天。在实施AS时，P码与W码进行模二相加生成保密的Y码，此时，一般用户无法利用P码来进行导航定位。Y码见P码。导航信息
导航信息被调制在L1载波上，其信号频率为50Hz，包含有GPS卫星的轨道参数、卫星钟改正数和其它一些系统参数。用户一般需要利用此导航信息来计算某一时刻GPS卫星在地球轨道上的位置，导航信息也被称为广播星历。
实际上，在进行GPS定位时，除了大量地使用上面的观测值进行数据处理以外，还经常使用由上面的观测值通过某些组合而形成的一些特殊观测值，如宽巷观测值、窄巷观测值、消除电离层延迟的观测值来进行数据处理。GPS定位原理概述（3）：GPS的误差 我们在利用GPS进行定位时，会受到各种各样因素的影响。影响GPS定位精度的因素可分为以下四大类：
一、与GPS卫星有关的因素
美国政府从其国家利益出发，通过降低广播星历精度（技术）、在GPS基准信号中加入高频抖动（技术）等方法，人为降低普通用户利用GPS进行导航定位时的精度。
卫星星历误差:在进行GPS定位时，计算在某时刻GPS卫星位置所需的卫星轨道参数是通过各种类型的星历[7]提供的，但不论采用哪种类型的星历，所计算出的卫星位置都会与其真实位置有所差异，这就是所谓的星历误差。
卫星钟差:卫星钟差是GPS卫星上所安装的原子钟的钟面时与GPS标准时间之间的误差。
卫星信号发射天线相位中心偏差:卫星信号发射天线相位中心偏差是GPS卫星上信号发射天线的标称相位中心与其真实相位中心之间的差异。
二、与传播途径有关的因素
电离层延迟:由于地球周围的电离层对电磁波的折射效应，使得GPS信号的传播速度发生变化，这种变化称为电离层延迟。电磁波所受电离层折射的影响与电磁波的频率以及电磁波传播途径上电子总含量有关。
对流层延迟:由于地球周围的对流层对电磁波的折射效应，使得GPS信号的传播速度发生变化，这种变化称为对流层延迟。电磁波所受对流层折射的影响与电磁波传播途径上的温度、湿度和气压有关。多路径效应:由于接收机周围环境的影响，使得接收机所接收到的卫星信号中还包含有各种反射和折射信号的影响，这就是所谓的多路径效应。
三、与接收机有关的因素
接收机钟差:接收机钟差是GPS接收机所使用的钟的钟面时与GPS标准时之间的差异。
接收机天线相位中心偏差:接收机天线相位中心偏差是GPS接收机天线的标称相位中心与其真实的相位中心之间的差异。接收机软件和硬件造成的误差:在进行GPS定位时，定位结果还会受到诸如处理与控制软件和硬件等的影响。
四、其它
GPS控制部分人为或计算机造成的影响由于GPS控制部分的问题或用户在进行数据处理时引入的误差等。
数据处理软件的影响:数据处理软件的算法不完善对定位结果的影响。
GPS定位原理概述（4）：GPS定位方法
GPS定位的方法是多种多样的，用户可以根据不同的用途采用不同的定位方法。GPS定位方法可依据不同的分类标准，作如下划分：
一、根据定位所采用的观测值 伪距定位
伪距定位所采用的观测值为GPS伪距观测值，所采用的伪距观测值既可以是C/A码伪距，也可以是P码伪距。伪距定位的优点是数据处理简单，对定位条件的要求低，不存在整周模糊度的问题，可以非常容易地实现实时定位；其缺点是观测值精度低，C/A码伪距观测值的精度一般为3米，而P码伪距观测值的精度一般也在30个厘米左右，从而导致定位成果精度低，另外，若采用精度较高的P码伪距观测值，还存在AS的问题。
载波相位定位
载波相位定位所采用的观测值为GPS的载波相位观测值，即L1、L2或它们的某种线性组合。载波相位定位的优点是观测值的精度高，一般优于2个毫米；其缺点是数据处理过程复杂，存在整周模糊度的问题。
二、根据定位的模式 绝对定位
绝对定位又称为单点定位，这是一种采用一台接收机进行定位的模式，它所确定的是接收机天线的绝对坐标。这种定位模式的特点是作业方式简单，可以单机作业。绝对定位一般用于导航和精度要求不高的应用中。相对定位
相对定位又称为差分定位，这种定位模式采用两台以上的接收机，同时对一组相同的卫星进行观测，以确定接收机天线间的相互位置关系。
三、根据获取定位结果的时间 实时定位
实时定位是根据接收机观测到的数据，实时地解算出接收机天线所在的位置。
非实时定位 非实时定位又称后处理定位，它是通过对接收机接收到的数据进行后处理以进行定位得方法。
四、根据定位时接收机的运动状态 动态定位
所谓动态定位，就是在进行GPS定位时，认为接收机的天线在整个观测过程中的位置是变化的。也就是说，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个随时间的改变而改变的量。动态定位又分为Kinematic和Dynamic两类。静态定位
所谓静态定位，就是在进行GPS定位时，认为接收机的天线在整个观测过程中的位置是保持不变的。也就是说，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量。在测量中，静态定位一般用于高精度的测量定位，其具体观测模式多台接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间由几分钟、几小时甚至数十小时不等
GPS小区域控制测量
GPS小区域控制测量是指应用GPS技术建立小区域控制网。常规的小区域控制形式有全站仪导线网、经纬仪三角网等。GPS控制网的建立可以采用静态的测量方法也可以采用动态的测量方法，这可以由应用的精度要求而定；同样，其数据处理可以采用后处理的方法也可以采用实时处理方法，这可以由应用的工作要求而定。
一般来说，GPS控制网的建立与应用常规地面测量方法建立控制网相类似，按其工作性质可以分为外业工作和内业工作。
（一）GPS控制网的技术设计（1）充分考虑建立控制网的应用范围
应根据工程的近期、中长期的需求确定控制网的应用范围（2）采用的布网方案及网型设计
根据布网目的、控制网的应用范围、卫星状况、预期应达到的精度、仪器设备情况和交通装备设施等综合考虑，进行GPS的网型设计。再根据工程的具体要求和地形情况，确定布网观测方案。（3）GPS测量的精度标准
国家测绘局1992年制订的我国第一部《GPS测量规范》将GPS的测量精度分为A-E五级，以适应不同范围、不同用途要求的GPS工程。
（4）坐标系统与起算数据
GPS测量得到的是GPS基线向量，其坐标基准为WGS-84坐标系，而实际工程中，往往需要的是属于国家坐标系或地方独立坐标系中的坐标。为此，在GPS网的技术中，必须说明GPS网的成果所采用的坐标系统和起算数据。（5）GPS点的高程
为了得到GPS点的正常高，应使一定数量的GPS点与水准点重合，或者对部分GPS点联测水准。若需要进行水准联测，则在进行GPS布点时应对此加以考虑。
（二）选点与建立点位标志
选择地面基础稳定、易于保存、方便安置接收设备，便于操作，视野开阔、交通方便，周围无强烈干扰卫星信号接收的物体的地方，埋设具有中心标志的标石。
在选定GPS点点位时，应遵守以下的几点原则：
（1）周围应便于安装接收设备，便于操作，视野开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15°。
（2）远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不小于400m；远离高压输电线，其距离不小于200m。（3）点位附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，并尽量避免大面积水域。
（4）交通方便，有利于其他测量手段扩展和联测。（5）地面基础稳定，易于点的保存。
（三）GPS测量的外业工作
按照技术设计时所拟定的观测计划进行外业观测，用GPS接收机采集来自GPS卫星的电磁波信号。在进行外业工作前，应对所选定的接收机进行严格的检验并根据作业计划对GPS接收机的相应参数进行设置（如项目名称、数据采样间隔、截至高度角等）。GPS外业测量过程大致可分为以下几步：
（1）天线安置：将GPS接收机天线精确地安置到标志中心的铅垂线上，精确整平。
（2）天线安置后，应在观测时段的前后各量取天线高一次。要求两次量高之差应不大于3MM，取均值作为最后天线高，记录。（3）观测作业：捕获GPS卫星信号并对其进行跟踪、接受和处理，以获取所需的定位和观测数据。
（4）观测记录与测量手簿：观测记录由GPS接收机自动形成，并记录在存储介质上，其内容为：GPS卫星星历及卫星钟差参数；伪距观测值、载波相位观测值、相应的GPS时间等。测量手簿由观测人员在观测过程中填写，不得测后补记。手簿内容包括测站信息（如测站点号、观测时段号、近似坐标、天线高等）、天气状况、气象元素、观测人员等内容。
（四）成果检核与数据处理
当外业观测工作完成后，一般当天即将观测数据下载到计算机中，解算GPS基线向量，基线向量的解算软件一般采用仪器厂家提供的软件。当完成基线向量解算后，应对解算成果进行检核，常见的有同步环和异步环的检测。根据规范要求的精度，剔除误差大的数据，必要时还需要进行重测。当进行了数据的检核后，即可将基线向量组网进行平差计算。最终得到各观测点在指定坐标系中的坐标。
二、GPS碎部测量
随着GPS技术的不断发展，其应用范围越来越广，精度越来越高，效率越来越高，特别近几年来高精度的实时动态差分定位技术RTK的发展，已经使得GPS能够大范围地应用于诸如地形测量、航道测量、房产测量、电力线路测量、精细农业、森里资源清查等工程的碎部测量中。
（一）GPS RTK测量原理及特点
差分GPS测量的方法有位置差分、伪距差分、相位平滑伪距差分和载波相位差分。目前的GPS RTK（或DGPS RTK）主要是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，能够实时地提供观测点在任意坐标系中的三维数据，其精度达到厘米级。
（二）GPS RTK的配置
实时动态差分GPS的配置主要包括三个部分：（1）基准站。
基准站由GPS双（单）频接收机、GPS天线、数据发送电台、天线、电源、脚架等部分组成。（2）流动站。
流动站由GPS双（单）频接收机、GPS天线、数据发送电台、天线、电源、背包、手持控制器、对中杆等组成
（3）支持实时动态差分的软件系统及各项工程测量应用软件
（三）GPS RTK的作业流程
由于不同的测量工程往往具有不完全相同的作业方法，所以，下面叙述主要针对其共同之处进行。1.收集测区的控制点资料
当确定了测量任务，首先要收集测区的控制点资料，包括控制点的坐标，等级，中央子午线，坐标系及控制点是属常规控制网还是GPS控制网，其地形和位置环境是否适合作为动态GPS的参考站等。2.求定测区转换参数
由于GPS RTK测量是在WGS-84坐标系中进行，而各种工程测量和定位往往是在地方坐标上进行的，这就需要进行坐标转换。GPS静态测量中，坐标转换是在事后处理时进行的，而因为GPS RTK是用于实时测量的，需要立即给出当地的坐标，因此坐标转换工作需要在实时完成。其坐标转换的方位与上述的GPS控制网中所述的相同，常用的转换模型有布尔沙模型，莫洛金斯基模型等。
在计算坐标转换参数时，应注意以下几点：
（1）最好选在测区四周及中心，均匀分布，能有效地控制测区。（2）为了提高精度，利用最小二乘法选3个以上的点求解参数。（3）在不考虑7个参数中尺度比和旋转参数时，可以现场求定3个平移参数，令3个旋转参数和尺度因子均为0即可，并可满足一定精度要求的转换参数。3.参考站的选定和建立
参考站的安置是顺利实施动态GPS的关键之一。参考站的安置应满足下列条件：
（1）参考站应有正确的已知坐标。
（2）参考站应选在地势较高且交通方便，天空较开阔，周围无高度角超过10°的障碍物，有利于卫星信号的接收和数据链发射的位置。
（3）为防止数据链丢失以及多路径效应影响，周围无GPS信号反射物（大面积水域、大型建筑物等），无高压线、电视台、无线电发射站、微波站等干扰源。
（4）参考站应选在土质坚实、不易破坏的位置。4.项目参数设置
要进行实时坐标的转换，一般需要在仪器中输入以下的一些参数：
（1）当地坐标系的椭球参数：半轴长和偏心率；（2）中央子午线的精度；
（3）测区坐标系间的转换参数；
（4如果是施工坐标系，还要输入转到施工坐标系 转换参数；
（5）若进行放样，可输入每个放样点的设计坐标，以便野外实时找点和精确放样。5.野外作业
在参考站上安置GPS接收机，打开接收机，输入（或卡中读出）参考站的精确地方坐标和天线高，基准站GPS接收机连续接收所有可视GPS卫星信号，同时通过数据发射电台将其测站坐标，观测值，卫星跟踪状态及接收机工作状态发送出去。流动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同时，接收来自基准站的数据，进行处理后获得流动站的三维WGS-84坐标，再通过与基准站相同的坐标转换参数将WGS-84转换为地方坐标，并在流动站的手持控制器上实时显示。若进行放样，则接收机还可将实时位置与设计值比较，指导放样。6内业数据处理
GPS RTK数据处理相对于静态测量要简单地多。由于实时得到了流动站的坐标，因此，内业的工作主要是下载记录的实测坐标，显示坐标点位，轨迹并对点位图形进行放大，缩小及漫游等操作。GPS定位作业流程
A选择适宜的接收机
B选择GPS站址 C观测计划制定 D观测工作
1.开机2.测站信息输入3.作业模式设置4.捕捉GPS卫星信号，跟踪观测5.实时监控6.结束观测，关机 数据处理
GPS接收机采集的原始信息是测距码。载波相位和卫星星历等数据。需要对数据进行一系列处理，才能获得地面点间相对关系量（如基线长度、高差等），进而推算具有实际意义的三维定位成果。GPS数据处理有信息量大、处理过程和算法复杂等特点，一般借助于GPS数据处理软件自动完成。
GPS数据处理主要包括数据粗加工、预处理、基线向量解算、平差计算、坐标系统转换。1.粗加工
（1）数据传输：从接收机数据存贮载体上将观测数据传输至计算机。
（2）数据分流：在传输数据的同时，将原始记录中各种观测数据进行分类整理，建立各类数据文件（如载波相位观测数据文件，星历参数文件，测站信息文件）。（3）数据解码：将分流后的二进制数据文件解译成十进制数据文件。2.预处理
对数据进行平滑滤波检验，剔除粗差，删除无效无用数据。数据文件格式化。
GPS卫星轨道方程的标准化，统一各卫星位置计算的数学模型。诊断并修复因信号遮挡与接收机振荡器不能连续工作引起的跟踪卫星信号失锁中断产生载波相位整周期Int(ψ)跳变。
对观测值进行卫星钟误差、大气、电离层、对流层折射、相对论效应影响等模型改正。3.基线向量解算及平差计算
GPS观测量（伪距、载波相位及星历数据）通过基线向量解算数据模型，确定向量点之间在WGS-84坐标系下的三维直角坐标差（△xij、△yij、△zij）或大地坐标差（△Bij、△Lij、△Hij）。
ＧＰＳ控制网的平差内容和要求应符合下列规定： １.应将全部独立基线构成闭合图形，以三维基线向量及其相应方差协方差阵作为观测信息，以一个点的ＷＧＳ－８４系的三维坐标作为起算数据，在ＷＧＳ－８４坐标系中进行三维无约束平差，并提供ＷＧＳ－８４的三维坐标、坐标差观测值的总改正数、基线边长及点位和边长的精度信息。基线向量改正数的绝对值应满足下列各式的要求： ＶΔｘ≤３σ（３．２．１４／１）
ＶΔｙ≤３σ（３．２．１４／２）
ＶΔｚ≤３σ（３．２．１４／３）
２.应在１９５４年北京坐标系或城市坐标系中进行约束平差及精度评定，并应输出相应坐标系中的坐标、基线向量改正数、基线边长和方位角、边长和方位的精度信息、转换参数及其精度信息等。基线向量的改正数与同名基线无约束平差相应改正数的较差应满足下列各式要求：
ｄＶΔｘ≤２σ（３．２．１４／４）
ｄＶΔｙ≤２σ（３．２．１４／５）
ｄＶΔｚ≤２σ（３．２．１４／６）
在GPS测量中，由于GPS观测量会受到各种误差影响，如时钟误差，大气折射影响等。因此，基线解算结果也会受到各种误差的影响。所以，基线解算将采用按误差性质检测和消除（减弱）误差的站星差分平差数学模型，以便获得基线向量最或然解。4.坐标变换
GPS定位系同采用WGS-84大地坐标系定轨，定位成果属于WGS-84协议地心坐标。而目前各个国家（或地区）采用不同元素的参考椭球建立国家坐标系，即参心坐标系，而工程测量中经常采用局部工程坐标系，所以，GPS定位成果必须经坐标转换才能实际应用。
GPS坐标转换即是地心和参心空间直角坐标系的转换，主要途径为：已知转换参数的直接转换；为之转换参数的见解转换。在测区选择三个已知参心坐标的GPS观测点作为公共点。计算公共点两种坐标系的空间直角坐标差（δx、δy、δz），根据转换的数学模型，将转换参数作为未知数平差拟合解算，然后在利用转换模型转换其余各GPS点坐标。
三、实验心得体会
在这短短暂暂三天的试验中让我学到了很多很多——通过对全球定位系统（GPS）的学习，让我对GPS有了新的认识与了解，以前一直以为GPS只是一个小小的仪器拿在手上走到哪里都能定位。觉得很是神奇，但是亲身经历了这次实验课才懂得了其实GPS有很多种类，而我们这次要学习的是工程测量用的GPS。所以这次试验不仅开阔了视野，而且扩展了知识，学会了全球定位系统的工作原理及其在工程中的应用。掌握了如何正确的使用仪器，装取仪器，和注意保护仪器。还了解了全球定位系统是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。这就是科技的力量，作为新一代的社会主义接班人，我们大家就是祖国未来建筑行业的领军人物，所以我们一定要重视对于新科技的应用与学习，从而致力于祖国的建筑行业，把祖国建设得更美好。
完于2011.10.07
第四篇：GPS实习报告
杨凌职业技术学院 交通与测绘工程学院（系）2010～2011学年第 1 学期
《 GPS 》实训报告
班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 实训地点： 完成时间： 测量27班 马帅 08 赵飞燕 杨凌区 2011-6-3
GPS实习报告
一、测区概况 测区位于陕西杨凌区内，其经度为108度。测区地势较平坦，但建筑物和树木较密集，所以在本测区内接收卫星信号比较理想。测区内控制点较少，控制点之间的距离较长，其边长一般在500-1500米左右之间。二仪器 8+1套中海达GPS接收机（一套基准站，八套移动站，数据下载线）： 野外记录手簿。（自备）： 木桩，斧子，油漆。
计算机机房一个（50台计算机）
三、实习的任务及内容
1、实习的主要内容
（1）GPS静态野外数据采集及其内业数据处理；（2）GPS-RTK外业测量；
1.作业依据
1.1 GPS测量规范（规程）
（1）《全球定位系统（GPS）测量规范》（2）《全球定位系统城市测量技术规程》（3）各行业部门的其他GPS测量规程或细则 1.2 测量任务
测量任务书或合同是测量施工单位上级主管部门或合同甲方下达的技术要求文件。它规定了测量任务的范围、目的、精度和密度要求，提交成果资料的项目和时间，完成任务的经济指标等。2.施测方案
2.1布网方案
采用8台GPS接收机，按边连式或点连与边连相结合的形式布设GPS控制网，等级为E级。
2.2 坐标系统、高程系统和时间系统
GPS基线向量为WGS-84坐标系，GPS网平差成果为西安1980坐标系坐标或1954北京坐标系并转换为测区独立坐标系坐标。
高程系统采用1985国家高程基准。时间系统采用北京时间系统。2.3 测区已有的大地控制成果 测区如有已知的国家高等级三角点，可考虑联测国家高等级点，将GPS网点的坐标转换到国家坐标系中。如无已知的国家高等级三角点，则采用测区独立坐标系统。
2.4 起算数据
本次实习GPS控制网可考虑利用国家等级点，必须有西安1980坐标系坐标或1954北京坐标系坐标，作为本次实习GPS控制网的起算数据。如无已知的国家高等级三角点，则采用测区中任意两点的独立坐标作为本次实习GPS控制网的起算数据。3.外业观测，GPS观测及作业要求：
（1）外业作业调度安排（按实际情况另排）。
（2）GPS接收机的检验：一般检视、通电检验、实测检验。
（3）观测组严格按调度表规定的时间进行作业，保证同步观测同一卫星组。（4）每时段开机前，作业员量取天线高，并及时输入测站名、年月日、时段号、天线高等信息。关机后再量取一次天线高作校核，三次量天线高互差不得大于3mm，取平均值作为最后结果，记录在手簿中。若互差超限，应查明原因，提出处理意见记入测量手簿备注栏中。
（5）仪器工作正常后，作业员及时逐项填写测量手簿中各项内容。当时段观测时间超过60min以上，应每隔30min记录一次。
（6）一个时段观测过程中不得进行以下操作：关闭接收机又重新启动；进行自测试(发现故障除外)；改变卫星高度角；改变数据采样间隔；改变天线位置；按动关闭文件和删除文件等功能键。
（7）观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人和其他物体靠近天线，遮挡卫星信号。
（8）接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机；雷雨过境时应关机停测，并卸下天线以防雷击。
（9）每日观测结束后，应及时将数据转存至计算机硬、软盘上，确保观测数据不丢失。（10）记录雨、晴、阴、云等天气状况。4.GPS网的数据处理
基线数据采用HD—S2003随机软件包进行求解，用BJ-54坐标进行平差，包括数据传输、输入数据、解算基线、打印网图、检验基线闭合差、定义椭球元素、选择坐标系统、定义高斯投影、网平差。
其主要技术参数如下：卫星截止高度角≥15°，星历为广播星历，采用L1、L2双频。
2、实习的意义及目的
GPS课程实习的意义是对《GPS测量技术》课程有深入的了解，对GPS外业数据采集以及内业数据处理有一定的了解。掌握GPS静态数据采集、静态数据处理、GPS-RTK外业测量。
全球定位系统（GLOBAL POSITIONING SYSTEM-GPS）的开发与研制，在测量界引起了极大的影响。在我国大地测量、精密工程测量、地壳运动监测、资源勘察和城市控制测量等方面已取得了成功。为了适应GPS卫星测量发展的需要，使学生能基本掌握GPS测量中，控制网的布设、数据的外业采集、数据的下载及后期处理的过程以及RTK测量技术的应用，特安排本次实训。
通过GPS测量的实训，使学生掌握GPS定位测量与传统测量方法的区别；掌握GPS测量的外业施测过程以及精度指标的要求；掌握数据后处理软件的使用以及控制网的平差；掌握RTK测量技术的实施等。具体为：
1．巩固课堂所学知识，进一步加深对GPS定位原理的理解，并能将理论与实践相结合。2．训练学生GPS野外动手操作能力，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，通过实习使学生掌握GPS控制网的二级实测。
3.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，手机或对讲机的合理应用。
4.通过对野外观测数据的采集、下载、处理，使学生掌握HD-S2003数据后处理软件的使用。
5.使学生掌握在RTK测量技术中，基准站的架设与设置，移动站的调试与安置，进行碎步测量，点的放样，线段放样，线路放样的内容。
6．通过整个实训，培养学生从事测绘工作的实际能力，养成良好的专业品质和职业道德。
7.通过GPS定位实习，将所学知识融会贯通，从外业准备工作开始，测区踏勘、资料收集、人员组织、外业观测计划，GPS网与地面网的联测方案，编写GPS技术设计书并实施。
3、实习地点及网图
（1）陕西杨凌去内；
（2）测区网图
4、外业的方法及过程
（1）GPS静态数据采集方法及过程
1、GPS接收机的对中与整平（静态数据处理不需要手簿连接接收机）；
2、量取天线高，取平均值为天线高（两次天线高之差不得超过2mm），并记录天线高和点号；
3、到了时间，按住开关键2S开机，记录开机时间；
4、测量时间到了关机，并再次测量天线高；
（2）基准站和流动站参数的设置
1、启动手簿上的蓝牙；
2、建立文件并进行命名；
3、手簿与基准站进行连接；
4、对基准站进行参数设置；
5、启动基准站；
6、对流动站进行类似的连接于设置；
（3）GPS-RTK数据采集方法及过程
1、用手簿进行基准站和流动站参数的设置；
2、完成手簿与基准站和流动站的连接之后就可进行GPS-RTK测量工作了；
3、选主菜单上的 “碎步点测量”，就可以进行碎步点测量，在进行碎步点测量时，根据具体情况设定精度，若长时间搜索精度还是在浮动，则说明该点无法卫星接收情况较差，无法测出。
4、选择“放样”，就可以对已知点坐标进行放样，根据手簿的提示移动流动站，直到找到所需点为止。
5、静态数据处理
使用HDS2003处理GPS数据步骤如下：（1）数据传输，接收机与电脑相连；
（2）下载数据导入静态观测数据。一般我们导入的都是*.dat数据。对导入的数据还要做一定的修改，如点的名称、天线高、天线类型以及测量方法，这些都应该根据实际测量情况进行修改。
（3）HDS2003新建项目。命名一个新的项目，选择一个模板和路径。适当的修改项目属性，如修改坐标系统下的坐标系统设置一栏。单击改变，选择新坐标，再选择你刚建立好的坐标系统即可。从而完成了新项目的建立。
（4）对于一些周跳过于明显的观测数据要予以禁止，禁止其参与数据的平差计算，这样可以有效的改善数据计算精度。在删除卫星观测数据的时候需要注意的是每一时段要保证4颗以上观测质量较好的卫星数据，否则在处理GPS基线时，系统会报错；
（5）完成不符合数据的处理后，就可以进行GPS基线处理。根据需要修改一下GPS处理形式，选中需要处理的基线，点击处理GPS基线，等待基线处理。若基线接受情况较好，则保存处理结果并可获取基线处理结果报告。若基线接受情况不是很理想，则需要重新处理重复GPS基线处理，直至基线处理结果满足精度要求为止。基线处理完成之后，可通过查看相关的结果报表获取处理结果，如残差分布图；
(6)基线处理完成之后，需要对GPS数据进行网平差。首先选择平差设置，选中二维平差和高程拟合，点击平差，软件将会自定平差处理，平差完毕后可查看网平差报告，查看迭代平差时候通过，如果不通过则改变参考因子，再次平差直至通过为止；
(7)到了这一步，GPS数据就全部处理完成了。若还要获得一个完整的成果，还需进行成果输出一步。输出成果一般有两个报告和两套坐标--环闭合差报告和网的约束平差报告；以及当地坐标和WGS—84坐标。输出坐标则选择导出/自定义，即可以*.dat形式输出各点坐标；
四、附件 §5.2 最终坐标平差值 x 中误差(m)2934.3011 0.0018 1513.0652 0.0019 333.3560 0.0021 1559.6199 0.0018 1000.0000 ***** 851.1402 y 中误差(m)1105.0511 0.0016 1158.2878 0.0016 1222.8288 0.0020 1903.2202 0.0015 2000.0000 ***** 2272.4889 正高(m)中误差(m)537.3292 0.0028 503.6435 0.0029 499.6318 0.0033 504.0589 0.0030 500.0000 ***** 501.5071 点名 G91-G92-G93-G94-G95-G96-平面中误差 0.0024 0.0025 0.0029 0.0024 ***** 0.0022 0.0017 0.0015 2837.3654 0.0020 2918.8785 0.0015 0.0027 500.9378 0.0027 488.0066 0.0027 G97-G98-1199.9207 0.0022 221.4751 0.0018 0.0030 0.0023 最弱点平面中误差 x 中误差(m)1199.9207 y 中误差(m)2837.3654 正高(m)中误差(m)500.9378 点名 G97-平面中误差 0.0030
五、心得体会
在老师们辛勤的安排和指导下完成了大学的第一次集体实习，回顾本周的实习生活，我觉得我们既要感谢老师们辛勤的指导，也要感谢同学们无私的帮助。在实习中有苦也有乐，有汗水也有收获，有困难也有帮助。我想最重要的是在实习中我们学到了很多的东西，也有很多的体会，这些东西是我们无法在书本上学到的。
通过GPS实习，我不仅对GPS原理有了更深入的了解，还对GPS外业数据采集和内业数据处理有了一定的理解；在实习中我们遇到了一些麻烦，比如说我们在进行GPS静态测量时，我们小组的电池没电了，通过这一次教训，我个人认为在GPS测量之前，一定要进行周密的安排，一定要将仪器设备检查好。由于对HDS2003软件不是很熟，处理了很多遍还是不合格，通过不断的尝试，最后是因为天线管理器没有设置好，从此我发现问题在日后可以认真顺利处理。
这次实习不仅是对动手能力的一次提升，更是对理论知识的一次综合性的巩固。让我们深深的体会到了“理论指导实践，实践促进理论的发展”这个道理。虽然测量学是一门实践性很强的学科，但是也要求我们掌握扎实的理论知识。如果我们没有扎实的理论功底，就只知道那样做，不知道为什么那样做，当我们遇到了类似的其他问题时，我们就不能融会贯通，用其他的方法来解决它。所以我认为理论知识是实践的前提，我们只有把理论知识学好，才能更好的促进实践。所以我们要认真的学好理论知识，为以后的工作打下坚实的基础。理论知识不错，但动手能力不行，那只能是纸上谈兵，对个人的发展也是不利的，所以我们要多动手，提高自己的动手能力，并在实践中促进理论知识的巩固。只有在理论和实践这两个过程中相互作用，我们才能更好的掌握理论知识，提高自己的动手能力。最后感谢老师们在实习中对我们辛勤的指导，您的付出将永远留在学生们心中。
第五篇：GPS实习报告
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内蒙古科技大学
GPS测量实习报告
学院：*******
班级：******
学号：**********
姓名：***
指导教师：***
实习时间：2014.02.14--03.16
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目录
第一章 实习准备..................................................................................................1 1.1实习目的..................................................................................................1 1.2实习要求..................................................................................................1 1.3实习意义..................................................................................................2 1.4实习地点..................................................................................................2 1.5实习所用仪器..........................................................................................2 1.6资料准备..................................................................................................2 第二章 实习方法..................................................................................................3 2.1实习原理..................................................................................................3 2.2实习过程..................................................................................................3 2.3数据采集方法及过程..............................................................................4 第三章 实习过程..................................................................................................6 3.1测区概况..................................................................................................6 3.2制定实习方案..........................................................................................7 第四章 实习过程..................................................................................................8 4.1人员组织..................................................................................................8 4.2控制点及碎部点选取方案......................................................................8 4.3碎部测量................................................................................................12 4.4注意事项................................................................................................14 第五章 内业数据处理........................................................................................15 5.1碎步数据处理........................................................................................15 5.2实习数据处理分析................................................................................18 第六章 总结........................................................................................................20
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GPS-RTK的应用
GPS作为我们测绘工程专业研究学习的内容之一，因此需要我们深刻的认识与具体的操作。GPS是由三个部分组成的：空间部分、地面控制部分和用户接收机部分，我们接触的就是用户接收机部分。GPS可以连续、实时、高精度获得三维位置、三维速度以及时间信息，是一种可以测距和授时的空间交会导航定位系统（后方交会系统）。
第一章 实习准备
1.1实习目的
1、熟悉GPS接收机各部件的功能，掌握GPS接收机的操作，认识实验室现有的三种GPS接收机组成和基本使用方法
2、掌握用多台接收机进行GPS静态相对定位的方法。
3、掌握GPS-RTK定位的方法。
4、熟练用软件解算测出来的数据。
5、充分利用实习课堂将学到的知识运用到实践中。
1.2实习要求
参加实习的学生，应在指导老师的帮助下，参加具体有关的技术工作，在工作中参照课本的内容，全面地完成工作。实习期间要求做到：
1、掌握仪器各部件的功能。
2、掌握接收机上显示面板的使用。
3、掌握接收机在测站上的设置方法。
4、掌握在静态观测模式下接收机在测站上的设置方法。
5、掌握静态测量的外业方法。
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6、掌握静态观测过程的各项注意事项。
7、掌握编制作业调度计划的方法。
8、完成实习后，应掌握GPS-RTK定位的方法。
9、掌握基准站的配置方法。
10、掌握流动站的配置方法。
11、掌握GPS-RTK测量的方法。
1.3实习意义
GPS实习的意义是对《GPS原理及其数据处理》课程有深入的了解，对GPS外业数据采集以及内业数据处理有一定的了解。掌握GPS静态数据采集、静态数据处理。
1.4实习地点
内蒙古科技大学校园内
1.5实习所用仪器
单频GPS接收机5台，电脑一台，全站仪一台，棱镜两套，RTK流动站2套，三脚架六个，钢尺一个。
1.6资料准备
可供实验参考的已有资料：
内蒙古科技大学校园数字平面图、内蒙古科技大学图根控制点、与课题有关的文献（见参考文献列表）、《精密仪器操作规范》，《GPS原理及操作说明书》。
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第二章 实习方法
2.1实习原理
GPS定位的原理是GPS 卫星发射的测距信号和导航电文,导航电文中含有卫星位置的信息,用户用GPS接收机在某一时刻接收三颗或三颗以上的GPS卫星,测出测站点(GPS天线中心)到卫星的距离并解算出该时刻卫星的空间位置根据距离,并解算出卫星的空间位置,根据距离交会法求测站点坐标.其基本思想为:在基准站上安置一台GPS 接收机,对所有可见卫星进行连续观测并将其观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站,用户站在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收机设备接收基准站传输的观测数据,实时计算测站点的三维坐标.2.2实习过程
(一)、参考站要求
参考站的点位选择必须严格。因为参考站接收机每次卫星信号失锁将会影响网络内所有流动站的正常工作。
1、.周围应视野开阔，截止高度角应超过15度,周围无信号反射物（大面积水域、大型建筑物等），以减少多路径干扰。并要尽量避开交通要道、过往行人的干扰。
2、参考站应尽量设置于相对制高点上，以方便播发差分改正信号。
3、参考站要远离微波塔、通信塔等大型电磁发射源200米外，要远离高压输电线路、通讯线路50米外。
4、RTK作业期间，参考站不允许移动或关机又重新启动，若重启动后必须重新校正。
根据以上要求在校园里选择合适的已知点,将天线架设是该点做为基准站,同时开机.打开主机和电台，主机开始自动初始化和搜索卫星，当卫星数和卫星质量达到要求后（大约１分钟），主机上的ＤＬ指示灯开始５秒钟快闪２次，同
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时电台上的ＲＸ指示灯开始每秒钟闪１次。这表明基准站差分信号开始发射，整个基准站部分开始正常工作。
(二)、移动站要求
1、将移动站主机接在碳纤对中杆上，并将接收天线接在主机顶部，同时将手簿夹在对中杆的适合位置。
2、打开主机，主机开始自动初始化和搜索卫星，当达到一定的条件后，主机上的ＤＬ指示灯开始１秒钟闪１次（必须在基准站正常发射差分信号的前提下），表明已经收到基准站差分信号。
3、打开手簿，启动工程之星软件。工程之星快捷方式一般在手簿的桌面上，如手簿冷启动后则桌面上的快捷方式消失，这时必须在Ｆlashdisk中启动原文件（我的电脑→Ｆlashdisk→ＳＥＴＵＰ→ERTKPro2.0.exe）。
4、启动软件后，软件一般会自动通过蓝牙和主机连通。如果没连通则首先需要进行设置蓝牙（工具→连接仪器→选中“输入端口：７”→点击“连接”）。
5、软件在和主机连通后，软件首先会让移动站主机自动去匹配基准站发射时使用的通道。如果自动搜频成功，则软件主界面左上角会有信号在闪动。如果自动搜频不成功，则需要进行电台设置（工具→电台设置→在“切换通道号”后选择与基准站电台相同的通道→点击“切换”）。
6、在确保蓝牙连通和收到差分信号后，开始新建工程（工程→新建工程），依次按要求填写或选取如下工程信息：工程名称、椭球系名称、投影参数设置、四参数设置（未启用可以不填写）、七参数设置（未启用可以不填写）和高程拟合参数设置（未启用可以不填写），最后确定，工程新建完毕。
2.3数据采集方法及过程
（1）GPS静态数据采集方法及过程
1、GPS接收机的对中与整平（静态数据处理不需要手簿连接接收机）；
2、量取天线高，取平均值为天线高（两次天线高之差不得超过2mm），并记录天线高和点号；
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3、到了时间，按住开关键2S开机，记录开机时间；
4、测量时间到了关机，并再次测量天线高；（2）基准站和流动站参数的设置
1、启动手簿上的蓝牙；
2、建立文件并进行命名；
3、手簿与基准站进行连接；
4、对基准站进行参数设置；
5、启动基准站；
6、对流动站进行类似的连接于设置；（3）GPS-RTK数据采集方法及过程
1、用手簿进行基准站和流动站参数的设置；
2、完成手簿与基准站和流动站的连接之后就可进行GPS-RTK测量工作了；
3、选主菜单上的“测量”，选择RTK，选择“测量点”，就可以进行单点测量，在进行单点测量时，根据具体情况设定精度，若长时间搜索精度还是在浮动，则说明该点无法卫星接收情况较差，无法测出。
4、选择“放样”，就可以对已知点坐标进行放样，根据手簿的提示移动流动站，直到找到所需点为止。
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第三章 实习过程
3.1测区概况
1、实验区自然地理概况
内蒙古科技大学处于包头市的南部，因而整个校区地势平坦，最大高差不超过5m.目前，学校占地121万平方米，建筑面积65万平方米，其中，教学行政用房31万平方米。该区地势平坦，海拔高度1067.2米，建筑物较少，且包含几条校主道。参阅我校2001年9月数字图（燕志明老师指导，测量98学生测制）及其它历次测图资料.内蒙古科技大学坐落在首批全国文明城市、美丽的草原钢城—包头，包头市地处内蒙古高原的南端，阴山山脉横贯市区中部，形成北部高原、中部山地、南部平原三个地形区域。黄河流经该市南缘.2、实验区气侯条件
冬长寒冷雨雪少，春季干旱多大风，夏短而热雨集中，秋高气爽霜冻早。远离海洋，深居内陆，属于半干旱中温带大陆性季风气候。
冬长寒冷雨雪少。冬季长达5个月，大寒期长达50天，最冷月1月平均气温-11.8℃，平均最低-17.6℃。11～3月降水量多年平均为16.6毫米，占年总量的5.6%，春季干旱多大风。4～5月多年平均降雨量32.5毫米，占年总量的11%左右，在此期间风多，蒸发量大，多发生干旱，山南春旱频率为52%，山北高达82.6%。4～5月平均大风日数为12.8日，占年总日数的35%，最多年达到34天，即一个月中有半个多月刮大风。
夏短而热雨集中。夏季较短，将近3个月，最热月7月平均气温22.9℃，平均最高为29.4℃，比呼和浩特市高1.2℃。6～8月平均降雨量189.2毫米，占年总量的64%。秋高气爽霜冻早。9～10月平均风速是全年最小季节，大风日数也少，降雨量比夏季明显减少，日照时间长，出现秋高气爽天气。平均秋霜日期9月28日，最早可在9月初出现霜冻。
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3.2制定实习方案
1、确定三个已知点的坐标
静态观测获取已知点的坐标的原理是：通过设立4组GPS静态观测站，观测45分钟，获得卫星信号。观测完毕对其中两颗卫星GPS进行搬站，形成异步环并形成基线向量，通过compass静态处理提高卫星信号质量，三维平差求得已知点的坐标。
操作步骤如下：
在10078607,100801073C,101551073B，100785073,10077307.的点号所示位置安置GPS,进行一组45分钟的连续观测。
将10078607，10077307点号所示位置的GPS搬站到100773073和100786073所示位置，进行一组45分钟的连续观测
将点号100785073所示的GPS搬到点号10080107的位置，进行最后一组45分钟的连续观测。
通过COMPASS静态处理软件，平差得到控制点的坐标，打桩定钉，确定已知点坐标。
2、两种方法的RTK测量
先进行传统的RTK测量，将RTK基准站设置在无接收信号障碍，开阔的任意位置，用RTK流动站到三个已知点上进行点矫正。并求出转换参数，再用RTK流动站对要测的碎部点进行测量，记录观测数据。
传统的RTK测量结束后，变换基准站到任意位置，重新整平，不进行点矫正，利用RTK流动站到一个已知点上进行点进行检测，检测数据在误差范围内，再对碎部点进行观测，得到的数据。将数据与传统RTK测量数据对比看是不是在误差范围内。若符合误差限差，则证明任意设基站RTK测量是可行的。
用全站仪进行导线测量，由一个已知点推算其他碎部点的坐标。与两种RTK测量所得碎部点的坐标进行比对，若误差在允许范围内，则证明整个过程的准确。
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第四章 实习过程
4.1人员组织
GPS静态观测时，参与实验为5人，观测时间为一天，内业处理为一天。第一组观测五台GPS接收机都要有人，保证仪器安全和顺利观测。第二组观测，三人仪器不动，两人搬站到新点号安置仪器，完成观测。最后一组，一人搬站到新点号，完成观测。
水准观测，参与实验为四人，观测时间为两天，内业一天。两人立尺，一人观测，一人计数。将所测水准数据记录后内业平差处理。
两种RTK测量时，参与实验为三人。内业处理时间为一天。两人各持一套RTK流动站，先到三个已知点上进行进行参数重置。确认数据误差在允许范围内后两人到碎部点进行动态观测和记录，同时记录碎部点号和位置。
再进行任意设站的RTK测量，不进行点矫正。两人分别手持两套流动站到一点进行校检后，直接对已经测过的碎部点再进行观测和记录，同时记录碎部点号和位置。
全站仪观测为四人，观测时间为3天。内业处理为一天。两人立杆，一人操作仪器，一人画草图。对数据进行实施记录
内业处理，自己进行。将GPS外业观测的控制网进行数据处理和平差，得到控制点坐标。将外业流动站所得的碎部点坐标导出至compass，格式转换输出。全站仪的坐标数据最终要和RTK所得数据转换成一个坐标系。进行计算、分析误差。
4.2控制点及碎部点选取方案
1、布设平面控制方案
测量的基本原则就是先控制后碎部，故需要布设控制点位置，并测量其坐标。控制点坐标的获取可以为RTK碎布点测量和全站仪导线测量提供已知点，是后续工作的基础。
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图4.1控制网布设方案
表4.1 静态控制点号和仪器对照表
观测次数
控制点点号 2 第一组观测 7 8 2 3 第二组观测 5 8
对应仪器编号
观测时段
10078607 100801073 100785073 10077307 101551073 100801073 100785073 100786073 100773073 101551073
10：00--10：50
11:00--11：50
内蒙古科技大学 6 第三组观测 5 8
100785073 100773073 100786073 100773073 10077307
12：15-13：05 静态观测时选取点号10078607,101551073B,100786073所示的三个点为已知点。位置分别在行政楼西南，旧篮球场东南角，鹿场东。其余控制点静态观测方案如上表所示。
2、获取控制点平面坐标
本次实验在内蒙古科技大学东校区设了8个控制点，理论上基准站发射的信号能覆盖5-20km,实验中控制点的密度偏大。但是因为校园内高大建筑物较多，建筑障碍物影响信号的传递，为了保证覆盖全部测区，便设了八个控制点。因为条件限制，本次静态相对定位控制网采用单频接收机，为乐减小误差控制网布设时候尽量让边长足够长，异步环采用边连接，作为平差时已知点之间连线要尽量选择最长边。
已知点坐标为科大独立坐标系下的数据，为了进行坐标转换，需要联测国家直角坐标系的点，本实验通过联测，利用全站仪布设导线从校外引点，将科大校园内坐标转换成了西安80坐标系下的坐标。这样就可以将静态相对定位的控制点都转换成西安80坐标系。控制网布设完成后，基准站的基本操作流程为: 先选择开阔位置，钉桩打点标记位置，并在草图上标记点号。然后就可以安置基站，进项GPS静态控制测量，静态测量的操作步骤如下：
安置基站，进行点对中和整平。并定向天线，量取天线高。
开始测量前，要量取三组仪器斜高，以GPS接收机盒子中线位置为准。整个控制观测完成后，再重复量测三组仪器斜高，若前后误差在3mm以内，就符
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合操作规范，观测数据可用。
连接GPS主机和天线，使其能接受卫星信号。进行三组静态观测，每组观测5台基站同时进行，每组观测时间在50分钟左右。
在10078607（1号点）,100801073C（2号点）,101551073B（8号点），100785073（3号点）,10077307（7号点）的点号所示位置同时安置GPS,进行第一组组45分钟的连续观测。
将10078607（1号点），10077307（7号点）点号所示位置的GPS搬站到100773073（5号点）和100786073（4号点）所示位置，其他三组仪器：100801073C（2号点）,101551073B（8号点），100785073（3号点)不动，五组仪器进行第二组45分钟的连续观测。
将点号100785073所示的GPS搬到点号10080107的位置，进行最后一组45分钟的连续观测。
这样的观测、搬站顺序，保证了不同的异步环之间有公共基线，中间8号点仪器始终不动，也是为了保证在搬站后公共边的存在。全部观测完成后，将一天观测的数据导入COMPASS软件，就可以后续的内业平差处理了。
其中考虑GPS的精度和特性，控制点平面坐标可以直接利用静态GPS控制网的坐标，高程坐标需要利用水准仪布设水准网，平差合格后得到。因此其布设要求除了要满足一般的控制点规范外，还要满足GPS网静态观测的要求。需要注意以下几点：
控制点尽量选择在选在土质坚硬、稳定的地方，以便于保存的标志和安置仪器。
控制点地形平坦开阔的地点，因为没有条件架设在楼顶，故应安置在信号正常发射接收的空地、道路旁。
每台仪器的负责人记录设站位置和仪器号，并实时检测仪器对中和斜高偏移。
五人之间保持沟通，以此保证同步开关机，得到准确数据。要避免短边控制长边和公共基线缺失的情况。
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3、高程控制测量
图4.2内蒙古科技大学校园平面图
水准网由闭合导线额附和导线组成。水准网的布设要符合规范要求，可以结合闭合导线、附和导线。但要保证导线从从已知点布设到已知点，且布设的导线数目要令方程数能解算出全部控制点的高程。
沿着布设的水准网路线，利用水准仪进行往返观测，保证前后视距大致相等，每一站前后视距差不能超过三米，一条导线的总视距差不超过10米。控制点之间的高程传递点要垫尺垫，以减少池子下沉、移动造成的误差，控制点测高程时不能垫尺垫。
4.3碎部测量
开测前的准备工作：选定合适位置安置基准站，将基站对中整平，量取仪器和天线高。连接电池、发射电台和GPS主机并输入相关的参数。设置参数有:所在坐标系的参数;发射电台发射频率和型号，基准站的天线高和控制点坐标;接收机相关参数。
为了防止参数输入错误或其他问题，开测前要进行检验：用一台流动站接收机在先对几个点测试，如果能收到信号并显示正常坐标，就说明参数设置正确；
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还要注意转换坐标，已知点的X坐标一般会加两位数值，代表带号。输入参数时要将这两位数值去掉；还有一个重要问题就是要设置设置中央子午线、坐标系统、旋转参数等值。保证这些参数的正确，才能保证测量结果合格有效。基本准备完成后，就可以进行碎步测量。RTK测量时自动记录数据，但全站仪碎步测量时，要对应画草图对应点号。随测随记录数据。
先进行传统的RTK测量，传统设站的RTK测量，设置基站对中整平后，一人留在基站处，保证基站安全顺利工作，并实施观测过程观察对中和斜高变化。将图根控制点上防止GPS 的RTK流动站，观察手薄显示的GPS整周模糊度一项，待固定后选择“点测量”。还要看手薄显示的其他选项是否正常。
一切正常后，正式开测，建立新的的数据文件存储观测数据,为了方便区别和查找数据,我们直接将时间作为文件名。后续的测量点名会在第一站点名的基础上自动增加。测量过程中，始终跟踪GPS卫星。测量中保证整周未知数为整数,因为学校建筑物较多影响信号，整周模糊度有时会变成整数解，需要换其他碎部点进行检测，只有模糊度变成实数解才能观测。测量时,为了保证所测结果的精度要立直测杆,声音提示响起表示测量正常完成。
用RTK流动站到三个已知点上进行点矫正。并求出转换参数，再用RTK流动站对要测的碎部点进行测量，记录观测数据。
传统的RTK测量结束后，变换基准站到任意位置，重新整平，不进行点矫正，利用RTK流动站到一个已知点上进行点进行检测，检测数据在误差范围内，再对碎部点进行观测，碎部点测量跟传统设站的RTK测量步骤完全一致，但要保证所测的所有点位置都是前一次碎步测量标记的位置。得到数据后，存储在建立的新的文件夹里面，导出至CASS中。
用全站仪进行导线测量，全站仪所测的碎部点跟前面RTK所测点位一致。由一个已知点推算其他碎部点的坐标。与两种RTK测量所得碎部点的坐标进行比对，若误差在允许范围内，则证明整个过程的准确。
碎部点的选择尽量要广泛均匀分布，防止由于基站位置发生变化，碎部点位置不变，基线发生偏转。故选择的碎部点多为教学楼楼角或者标志点。这样方便记录点号位置并进行比对检测。
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本次试验检验做做的碎部点分布如下图所示：
4.4注意事项
静态观测设置基站的时候，每一组观测开始观测前，GPS要同时开机，以保证卫星数据的同步接收。这组观测结束后，要同时关机再进行搬站。
静态观测时，要把仪器号和对应草图的点位置标记，并注记点号。静态设站开始观测前，要测三组仪器斜高，观测结束后，再测三次仪器斜高，前后相差在3mm之内，为合格。一组静态观测结束后，要检查对中位置是否偏移。若斜高变化超限或者仪器对中偏移，数据作废，重新观测。
无论是基站设置的位置，还是选取的碎部点位置，都尽量选择信号较好的地点，防止信号质量差影响观测。
两种RTK测量方法的基站设置距离不能过于接近，本实验保证在20米以上。
这样两种方法的差异检测就会较强。
安置仪器时，要结合交通和现场情况，在不影响交通的情况下，尽量选择能
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长期安放的基站位置。
第五章 内业数据处理
5.1碎步数据处理
1、RTK数据的整理
RTK测量碎部点时，流动站直接同时接收卫星和基准站的信号，通过差分处理，得到碎部点对应的坐标。将坐标换换格式后分析数据误差。其中，RTK流动站的接受机存储的数据，需要进行格式转换才能导入到CASS软中,CASS数据的格式如下述所示: 1，65752.992,41139.120,1050.200∥点名，x, y, h 2，65863.34541085.293,1052.400∥点名，x, y,h 本实验选择EXCEL进行转换:将RTK处理数据导入EXCEL中注意导入时的格式，将数据转换成符合要求的格式,然后将其以文本形式，即TXT格式存储。这是最终的数据格式。
表5.1传统RTK测量成果坐标转换数据表 单位m 点号 1 2 3 4 5 X坐标 Y坐标 Z坐标 点号 X坐标 Y坐标 Z坐标 617.442 59.07
1052.422 659.288 98.584 1052.341 16 574.754, 37.018 1052.289 17
653.99 97.642 1052.355 666.555 97.482 1052.305 652.114 109.312 1052.344
680.123 66.789 1052.177 19 677.301 68.665 1052.183 20
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点号1 2 3 4 5 6 676.995 71.522 1052.193 21 642.109 35.245 1053.344 665.982 71.348 1052.21 22
664.082 67.772 1052.205 23 570.592 31.469 1052.633 663.099 67.137 1052.217 24
691.212 57.62
1051.682 25
660.78 58.264 1052.244 26 594.879 62.582 1052.644 654.315 49.175 1052.58 27 602.077 82.352 1052.692 654.585 58.286 1052.26 28
646.985 49.172 1052.57 29 554.358 63.99
1052.712 617.186 49.978 1052.575 30
553.893 49.285 1052.715 表5.2任意社基站RTK测量成果坐标转换数据表 单位m X坐标 Y坐标 Z坐标 点号 X坐标 Y坐标 Z坐标 659.294 98.578 1052.357 16 617.457 59.063 1052.436 574.765 37.012 1052.304 17 653.979 97.642 1052.344
666.541 97.475
1052.324 680.119 66.797 1052.188 19 652.141 109.324 1052.365 677.323 68.672 1052.172 20
676.968 71.543 1052.183 21
642.115 35.261
1053.356 内蒙古科技大学 8 9 10 11 12 13 14 15 665.988 71.334 1052.208 22 664.085 67.766 1052.222 23 663.081 67.144 1052.263 24 691.224 57.615 1051.708 25 660.778 58.256 1052.287 26 654.363 49.185 1052.636 27 654.584 58.283 1052.326 28 646.983 49.176 1052.583 29 617.175 49.989 1052.618 30
1052.623
1052.645 1052.746
1052.732 1052.733
570.583 31.445
594.882 62.579 602.084 82.358
554.362 63.989 553.883 49.292 GPS测得的坐标数据是在WGS-84坐标系下，而我们需要的是平面直角坐标系下的直角坐标，所以将WGS系下坐标数据转换成科大独立直角坐标系，这样便于全站仪矫检时同坐标系霞的数据对比。
对数据的直观分析，两种RTK所得数据中，极个别中误差超过5厘米情况，分析可能是是异常数据未删减造成的。这种数据精度是符合RTK测量的精度要求的。由于GPS的特性原理对高程测量的先天不足，高程误差较大，高程精度略低于平面精度，也能保证在厘米计精度以内，较差较小。那么两组数据是否就是碎部点的真实点位，坐标是否发生偏移这需要进一步实验，全站仪碎部点点位进行观测以进行最终检验。
2、全站仪导线处理成果
经过三天的全站仪测量，对RTK测量时标记位置的碎部点进行了重测检验，全站仪碎步测量点号及三维坐标数据如下：
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表5.3全站仪碎步测量数据 单位m
点号 X坐标 1 2 Y坐标 Z坐标 点号 X坐标 Y坐标 Z坐标 1052.418 1052.343 659.289 98.585 1052.339 16 574.748 37.014 1052.284 17 617.437 59.058 653.983 97.634 3
666.561 97.476 4 680.126 66.789 1052.176 19 652.104 109.303 5 677.298 68.663 1052.181 20 676.992 71.520 1052.194 21 636.109 35.240 7 665.975 71.357 1052.207 22 664.079 67.768 1052.203 23 570.598 31.476 9 663.091 67.135 1052.201 24 691.219 57.615 1051.678 25 660.776 58.260 1052.235 26 594.873 62.578 12 654.308 49.168 1052.585 27 602.076 82.349 13 654.592 58.281 1052.263 28 646.987 49.169 1052.565 29 554.352 63.999 15 617.179 49.960 1052.564 30
553.898 49.274
5.2实习数据处理分析
1、两种RTK观测数据较差
表5.4传统设站RTK与任意设站RTK碎步点坐标较差 点号 X坐标 Y坐标 Z坐标 点号 X坐标 Y坐标 1-6 6-16 16-15 7 2-11 6
0
1052.300
1052.350
1053.341
1052.629
1052.638 1052.689
1052.700 1052.705
单位mm
Z坐标-14 11
内蒙古科技大学 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4-22 27-6-3 18-12 2-48-1 2 11-8-7-21 5 6-7 5 8-10 3-4-12
-11 11 10-7-17-46-26-43-56-66-13-43 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30-27 6 9
-3 8-4 10-12-16 14-6 1-7
-19-21-12 10
-63-54-20-18 从表5.4的数据中可以看出，两者X方向较差绝对值最大为48mm,最小为2mm；Y方向较差绝对值最大为21mm，最小为0mm；Z方向较差绝对值最大为66mm，最小为7mm。表5.4数据中反映出来对相同碎步点测量，两种RTK测量方法所的数据较差并不大，大多数数据是符合限差要求的。
测量点位误差的分布：由表5.4可知，两种RTK测量数据平面误差大部分在20mm--20mm之内，20mm误差区间内的数据分布占了很大比重。删除异常数据后，平面坐标都在50mm误差之内。高程较差高于是平面误差分析原因是由于GPS的特性原理对高程测量的先天不足，高程误差较大，高程精度略低于平面精度，也能保证在厘米计精度以内，根据《工程测量规范》（GB50026-2007）和《公路勘测规范》JTGC10-2007，结果精度均符合要求
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第六章 总结
这次实习中遇到了许多问题，比如，在测量过程中突然收不到卫星信号,这种情况可能是流动站或基准站的电源没电或接收机的连线出现问题.在测量过程中突然显示单点定位可能是接收到的卫星数量不够而无法解算.在观测过程中手薄上的解算值始终不能固定,可能是流动站的选点有问题,周围可能有高压输电线,高大建筑物或在面积水域等。
然而，总的来说，ＲＴＫ测量除了要有足够的卫星数和卫星具有良好的几何分布外，还要求基准站与流动站的数据通讯必须良好。
通过这次实习使自己在课堂上学的模糊的理论知识得到了清晰的理解，同时也感到自己所学的理论知道的严重不足，在实习过程中又加强了理论知识的强化使自己对这门学科又有了新的理解．我觉得这门学科应该是在实践中学习理论，但实践前的理论学习也是必不可少的。
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