【正文】 及內(nèi)存或固化在中央處理器中的自動操作程序等。軟件部分是構(gòu)成現(xiàn)代GPS 測量系統(tǒng)的重要組成部分之一。硬件部分:l NGS200型接收機(jī)（內(nèi)置測量型天線及抑制多路徑效應(yīng)板）l NGS200采集器及已存在采集器內(nèi)的采集軟件，另加采集器托盤l 基座和對點(diǎn)器l 可充電電池和充電器l 三腳架l 數(shù)據(jù)采集電纜和電源電纜軟件部分:l 計算機(jī)和采集器通訊軟件l 基線向量處理軟件l 網(wǎng)平差及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件第二節(jié) 性能及指標(biāo) NGS200型接收機(jī)是南方公司自己研制的單頻GPS接收機(jī)，采用美國進(jìn)口原裝芯片，并由自己深入開發(fā)、經(jīng)精密加工而成。NGS—200型GPS測量系統(tǒng)外形美觀，性能可靠，接收靈敏度高，精度完全達(dá)到標(biāo)稱范圍 ，操作十分簡便，設(shè)計緊湊，僅一個箱可裝完一套所有的部件，—200型GPS測量系統(tǒng)十分適于做二等以下控制測量，對以往經(jīng)典的作業(yè)模式有突破性改變,使廣大測量工作者從繁重的外業(yè)勞動中解脫出來，大大方便了專業(yè)測量隊伍。用戶能產(chǎn)生以往無法想向的效益。(5mm+2ppmD)靜態(tài)測量精度l 靈敏度高，接收信號快l 可擴(kuò)展成為NGS—200型RTD系統(tǒng) 靜態(tài)相對定位模式，至少需要兩臺接收機(jī)來進(jìn)行采集工作，同時，為了提高精度與野外作業(yè)的速度，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下盡量多配幾臺接收機(jī)。利用GPS測量的大地高和起算點(diǎn)至一些測點(diǎn)水準(zhǔn)高程計算各待定點(diǎn)的正常高程。其中，外業(yè)工作主要包括，選點(diǎn)（即觀測站址的選擇）、建立測站標(biāo)志、野外觀測作業(yè)以及成果質(zhì)量檢核等；內(nèi)業(yè)工作主要包括，GPS測量的技術(shù)設(shè)計、測后數(shù)據(jù)處理以及技術(shù)總結(jié)等。本設(shè)計主要是采用了NGS200型GPS作為學(xué)習(xí)的工具。但是，測量工作的實(shí)施，與GPS定位技術(shù)的發(fā)展水平密切相關(guān)，GPS接收系統(tǒng)硬件與軟件的不斷改善，將直接影響測量工作的實(shí)施方法、測量時間、作業(yè)的要求和成果的處理方法。因此，對其各階段的工作，都要精心組織和實(shí)施。這項(xiàng)工作的主要內(nèi)容包括，精度指標(biāo)的合理確定，網(wǎng)的圖形設(shè)計和網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計。精度指標(biāo)，通常均以網(wǎng)中相鄰之間的距離誤差來表示，其形式為： 其中, 網(wǎng)中相鄰點(diǎn)的距離誤差(mm)；與接受設(shè)備有關(guān)的常數(shù)誤差（mm）； 比例誤差（ppm或10秒）； 相鄰點(diǎn)間的距離（km）；根據(jù)我國1992年頒布的GPS測量規(guī)范的要求，GPS相對定位的精度，劃分為如表31所列的標(biāo)準(zhǔn)。精度指標(biāo)，是GPS網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的一個重要量，它的大小將直接影響GPS網(wǎng)的布設(shè)方案、觀測計劃、觀測數(shù)據(jù)的處理方法以及作業(yè)的時間和經(jīng)費(fèi)。3．2 網(wǎng)的圖形設(shè)計網(wǎng)的圖形設(shè)計，雖然主要決定于實(shí)際的要求，但是有關(guān)經(jīng)費(fèi)、時間和人力的消耗以及所需接收設(shè)備的類型、數(shù)量和后勤保障條件等，也都與網(wǎng)的圖形設(shè)計有關(guān)。①GPS網(wǎng)一般應(yīng)采用獨(dú)立觀測邊構(gòu)成閉合圖形，如三角形、多邊形或附合線路，以增檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。③ GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)盡量與原有地面控制網(wǎng)點(diǎn)相結(jié)合。④ GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點(diǎn)相重合，而非重合點(diǎn)，一般應(yīng)根據(jù)要求以水準(zhǔn)測量（或相當(dāng)精度的方法）進(jìn)行聯(lián)測，或在網(wǎng)中布設(shè)一定密度的水準(zhǔn)聯(lián)測點(diǎn)。⑥ 為了便于用經(jīng)典方法聯(lián)測或擴(kuò)展，可在GPS網(wǎng)點(diǎn)附近布設(shè)一通視良好的方位點(diǎn)，以建立聯(lián)測方向。2. 基本圖形的選擇:① 三角形網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)，具有良好的自檢能力，能夠有效地發(fā)現(xiàn)觀測成果的粗差，以保障網(wǎng)的可靠性；平差后網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間基線向量的精度分布均勻。適用：網(wǎng)的精度和可靠性要求高時。缺點(diǎn)：圖形結(jié)構(gòu)較差，非直接觀測的基線邊（或間接邊）精度較觀測邊低，平差后網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間基線向量的精度分布不均勻。③ 星形網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：幾何圖形結(jié)構(gòu)簡單，觀測中通常只需要兩臺GPS接收機(jī)，作業(yè)簡單。適用：快速靜態(tài)定位和準(zhǔn)動態(tài)定位等快速作業(yè)模式，工程測量、邊界測量、地籍測量和碎部測量等。在GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)的用途，提出確定網(wǎng)的基準(zhǔn)的方法和原則。在僅含有相對觀測量的GPS網(wǎng)中，網(wǎng)的方向基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)，由在平差計算中作為相關(guān)觀測量的基線向唯一地確定；而網(wǎng)的位置基準(zhǔn)，則決定于所取網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)的近似值系統(tǒng)和平差方法。GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計，一般主要是指確定網(wǎng)的基準(zhǔn)位置的問題。以最小約束法進(jìn)行GPS網(wǎng)的平差，對網(wǎng)的定向與尺度沒有影響，也就是說，不管采用上述那種最小約束法，平差后網(wǎng)的位置和尺度，以及網(wǎng)中元素（邊長、方位或坐標(biāo)差）的相對精度都是相同的，但網(wǎng)的位置及點(diǎn)位精度卻不同。當(dāng)網(wǎng)中已知點(diǎn)的坐標(biāo)含有較大的誤差，或其權(quán)、難以可靠地確定時，將會對網(wǎng)的定向與尺度產(chǎn)生不利影響。所以，一般只有對于一個大范圍的GPS網(wǎng)，而且要求精確地WPS—84協(xié)議地球坐標(biāo)系時，或者在具有一組分布適宜的，高精度的已知點(diǎn)時，為完善GPS網(wǎng)的定向與尺度，約束平差法才具有重要意義。而且，為了與經(jīng)典地面網(wǎng)相聯(lián)合，通常以采用固定一點(diǎn)的經(jīng)典自由網(wǎng)平差法為宜。但由于點(diǎn)位的選擇，對于保證觀測工作的順利進(jìn)行和可靠地保持測量結(jié)果，具有重要意義，所以，在選點(diǎn)工作開始之前，應(yīng)充分收集和了解有關(guān)測區(qū)的地理情況，以及原有測量標(biāo)志點(diǎn)的分布及保存情況，以便確定適宜的觀測站位置。接收機(jī)天線與其距離，一般不得小于200m。3．觀測站應(yīng)設(shè)在易于安置接收設(shè)備的地方，且視場開闊。~15176。5．對于基線較長的GPS網(wǎng)，還應(yīng)考慮觀測站附近，應(yīng)具有良好的通信設(shè)施（電話與電報、郵電）和電力供應(yīng)，以供觀測站之間的聯(lián)絡(luò)和設(shè)備用電。選點(diǎn)工作結(jié)束后，應(yīng)提交的技術(shù)資料主要包括：l 點(diǎn)之記及點(diǎn)的環(huán)視圖。l 選點(diǎn)工作技術(shù)總結(jié)。5．1 安置儀器1．在選好的觀測站上安放三腳架。3．從儀器箱取出接收機(jī)，將其安放在對中器上，并將其鎖緊，再分別取出電池、采集器及其托盤，將它們安放在腳架上。5．2 觀測作業(yè)1. 當(dāng)確認(rèn)外接電源電纜及天線等各項(xiàng)工作已完全無誤后，就可以打開電源啟動接收機(jī)。3．當(dāng)衛(wèi)星數(shù)有四顆以上（即定位模式3D）且空間位置精度因子PDOP≤4時，為觀測條件比較有利,另外，信噪比（表示各通道的信號強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度之比）一般要求在80左右越大越好。進(jìn)行了以上各項(xiàng)工作后，就可以回到室內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理工作了。因而，要得到有實(shí)用意義的測量定位成果，需要通過一系列的處理。按每15s記錄一組觀測值計算，一臺接收機(jī)連續(xù)觀測1h將有240組觀測值，每組觀測值中有對若干顆衛(wèi)星（一般多于4顆）衛(wèi)星的偽距、載波相位觀測值等，再加上星歷數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等，則幾臺接收機(jī)同步觀測1h后將有上萬甚至更多個數(shù)據(jù)。從原始的距離觀測值出發(fā)，得到最終的測量成果，處理過程非常復(fù)雜。每一階段中需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的組織、檢驗(yàn)、計算、分析，中間的每個環(huán)節(jié)的任何差錯均會直接影響到最終成果的質(zhì)量。GPS定位技術(shù)是一項(xiàng)正在發(fā)展中的技術(shù)，因而數(shù)據(jù)處理技術(shù)還不很成熟，還在不斷發(fā)展和進(jìn)步，因而同一問題的解決方法可能會有很多種。隨著計算機(jī)特別是微型計算機(jī)的迅速發(fā)展，測量數(shù)據(jù)處理的自動化程度不斷提高。6．2 NGS—200型數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)簡介NGS—200型GPS數(shù)據(jù)處理軟件經(jīng)過了幾年的不斷修改日趨完善，在DOS版本、準(zhǔn)WINDOW版本的基礎(chǔ)上，基于WINDOWS95/98操作平臺的進(jìn)行開發(fā)的，主要由數(shù)據(jù)采集軟件、數(shù)據(jù)傳輸軟件、基線向量解算軟件和GPS網(wǎng)平差軟件所組成，NGS—200型GPS數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)是由南方測繪儀器公司自行研制的，經(jīng)嚴(yán)格檢測、大量使用，其處理精度可與國外優(yōu)秀的GPS數(shù)據(jù)處理軟件相比，而且運(yùn)行速度快、直觀、操作簡單、符合中國人的測量習(xí)慣、易于學(xué)習(xí)掌握和使用。 圖42進(jìn)入啟動界面以后，首先做的工作是將外業(yè)采集的成果由采集器把成果輸入到計算機(jī)。讀入文件后，在“網(wǎng)圖”的狀態(tài)欄中將顯示基線網(wǎng)形如圖34，點(diǎn)擊“原始數(shù)據(jù)” 狀態(tài)欄將顯示原始數(shù)據(jù)文件如圖35，查看原始數(shù)據(jù)文件信息，在此能修改點(diǎn)名或天線高，但其它項(xiàng)目不能修改。然后點(diǎn)擊“處理全部基線”。在“基線簡表”狀態(tài)欄中將顯示基線處理的情況，先解算三差解，最后解算出雙差固定解。有關(guān)基線解算的詳細(xì)報告可以點(diǎn)擊“基線詳解”（圖37）查看，在處理的過程中同時可以在“網(wǎng)圖”、“原始數(shù)據(jù)”、“基線簡表”、“ 基線詳解”可以看到基線解算過程的變化情況。在這可以查看分析“基線預(yù)處理”的各項(xiàng)內(nèi)容，并進(jìn)行分析，得出合格結(jié)果，從上圖看出沒有出現(xiàn)不合格基線。全部基線解算完畢后，點(diǎn)擊“閉合環(huán)”狀態(tài)欄進(jìn)行閉合差計算。點(diǎn)擊“閉合環(huán)”，單擊“搜索最小獨(dú)立同步閉合環(huán)”，程序?qū)⒆詣铀阉魉械耐介]合環(huán)。搜索結(jié)果見圖39 圖39從以上圖可以明顯地看出此軟件對GPS測量數(shù)據(jù)的詳細(xì)解算過程，如多少條基線，是由哪些點(diǎn)組成，組成的是什么環(huán)形（同步、異步、重合）以及ppm值是多少，在計算機(jī)屏幕上都一目了然。根據(jù)基線解算以及閉合差計算的具體情況，對一些基線進(jìn)行重新解算，具有多次基線的情況下可以不使用或者刪除該基線?；€以及閉合差全部處理完畢后進(jìn)行網(wǎng)平差設(shè)置，主要是選擇坐標(biāo)系，輸入已知點(diǎn)坐標(biāo)，給定約束條件。確定坐標(biāo)系后，輸入約束條件,點(diǎn)擊“已知點(diǎn)坐標(biāo)”，單擊“增加”按扭逐點(diǎn)輸入已知點(diǎn)。輸入的已知點(diǎn)必須是聯(lián)測點(diǎn)。然后繼續(xù)分析得出解算的成果是否符合規(guī)范要求。圖311 圖312 圖313附:天河001控制網(wǎng)GPS數(shù)據(jù)處理成果 三 維 無 約 束 平 差 基線向量及其改正數(shù) 基線名 Ｘ增量及改正數(shù)?。僭隽考案恼龜?shù)　 Ｚ增量及改正數(shù) 起始文件終止文件 (米) (毫米) (米) (毫米) (米) (毫米) Q0072041Q0092041 13 7 3 Q0072052Q0092052 4 9 1 Q0072053Q0362051 6 9 3 Q0072052Q0492052 4 3 0 Q0072053Q0492053