第一篇：GPS实习报告

GPS接收机的认识和静态观测

一、实验目的1、通过实验认识GPS接收机的组成和基本使用方法

2、理解利用GPS接收机进行静态相对定位的原理

3、熟练掌握GPS接收机的使用和静态相对定位的外业观测的步

骤。

4、学会如何处理GPS静态接收机数据

二、实验器材

中海达GPS 1台，三脚架1个，卷尺1把，观测记录纸若干张。

三、实验过程

1、学习GPS理论知识和操作方法

2、以小组为单位完成GPS的测量

3、精确记录实验数据

4、利用专业软件对数据进行处理

四、实验原理

GPS静态定位的基本原理：把卫星视为“飞行”的控制点，在已知其瞬时坐标（可根据卫星轨道参数计算）的条件下，以GPS卫星和用户接收机天线之间距离（或距离差）为观测量，进行空间距离后方交会，从而确定用户接收机天线位置。通过接收到的数据和自己的数据加入到电脑中通过分析可以得到定位的精度和结果。

五、实验步骤

1、认识GPS接收机的各部分的构造和作用

2、选择站点：选择站点在空旷平坦的位置为宜，周围15度角的上

空不要有高大建筑物的遮挡。同时注意周围最好不要有物体反射，从而影响测量效果。在学校共设立17个观测站点，每个组分别到

各个指定的地点进行同时同步观测。实习时分四组同步观测相同的卫星，采用边连接的方式，并划分成四个时段以消除外围的豁

口。观测时由组长组织施测，时间由各组组长统一调配。

3、安置仪器

在校园的GPS点上架设脚架，并安置基座，先进行整平和对中，然后将仪器固定到三角架上。记录GPS接收机型号，天线的型号，量取仪器高，记录在外业观测手簿上。等候各组组长同时同步通知开

机。

4、开机：检查无误后，便可准备开机观测。在观测手簿上记录开机

时间。每一个时段观测45分钟左右。观测过程中不要碰接收机和脚

架，观测者离接收机一定的距离，而且不使用干扰卫星信号的通讯设

备，比如手机等。

关机：记录关机时间，再次量取天线高，和开机前量取的天线高

比较，两次误差≤3mm，记录在手簿上，若两次量取的天线高≤3mm，求其平均值，作为最后天线高，若两次天线高误差超限，查明原因，记录在手簿上。

5、认识GPS接收机屏幕上各个按键的用法，学会设置点名，如何设置采样间隔和观测模式，观看上空有几颗卫星，关键要输入天线的高度。注意如何正确地量取天线高度。

6、静态相对定位测量(外业数据的采集)

7、时间段数据：

第一时间段：9:40 ~10:15

第二时间段：10:30~11:05

第三时间段：11:20~11:55

第四时间段：12:40~13:158、将实习者统计的时间和GPS接收机独立接收的信号导入电脑中，利用GPS专业处理软件进行内业的数据处理。

六、实验注意事项

1、严格按接收的要求和实验要求操作。

2、站点周围15度角上空不要有高达建筑物的遮挡。

3、静态观测过程中，即使发现长水准管不居中或者仪器不严格对中了，也不要重新调仪器，观测时不要重新开机，开机关机听从调配。

4、仪器旁必须要有人看守。

5、实验中及时采集数据，实验完成后及时整理仪器。

6、保存好实验数据，以备内业数据处理用到。

七、实验心得

GPS是英文缩写词“NAVSTAR/GPS”，全名是“NAVigation SystemTimeing And Ranging/GlobalPositioning System”，即“授时与测

距的导航系统/全球定位系统”。

因为GPS在测量中占据重要的地位，所以学习和使用GPS也成为理所当然。

通过此次GPS的静态定位测量实习，静态测量包括现有资料的收集（包括已知点数据资料等）、实地勘踏选点并进行标记、调度方案的确定、正式外业数据采集、最后也就是最重要的内业处理。最终学会实习的过程、数据获取和结果的统计。

第二篇：gps实习报告

GPS 测量实习报告

实习时间：202_ 年11 月26 日

实习地点：东华理工大学广场

实验目的和任务：

1、通过实习，认识GPS 测量的原理及提高GPS 测量精度的方法；

2、掌握GPS 测量仪的使用操作方法。

实习过程：

1、学习GPS 的理论知识和操作方法

2、以小组为单位完成GPS 的测量

3、记录实验数据

实习的内容和步骤：

1）、观测前的准备

a、关闭iPAQ自动关机功能：开始/设置/系统/电源，关闭两种自动关机功能。

b、关闭iPAQ红外线传输功能：开始/设置/连接/无线数据交换，关闭无线数据交换功能。

2）基准站操作

a、“设置”—“作业”—“新建”，新建一个作业。

b、输入“作业名称”，如：“Base20111126”,然后按[OK]。（“作业”和“说明”是可选的）c、“设置”—“选项”—“参考”，选择时区等信息。

d、从“时间”选项中选出正确的时区，如“GMT+8 Beijing,HK”,然后按[设置]。

e、“设置”—“GPS”—“控制”—“DGPS”，输入采样率等信息。

f、“设置”—“GPS”—“基准站”—“测站”，设置基准站。

g、在“基准站信息”界面输入“测点”和坐标。如果基准站坐标未知，按[自动]由Turbo-G2实测该点坐标。

h、按[继续]，输入天线信息等，按[设置]。此时会提示“基准站设置成功！”。

3）流动站操作（点测量）

a、同基准站的操作，新建一个作业，如R20030903P，设置时区等信息。

b、“设置”—“GPS”—“控制”—“DGPS”，输入采样率、3D Sigma限差等信息，特别是“No.of Avg.Meas for Topo（点平均测量次数）”一值，如3次。

c、“测量”—“点测量”，进入点测量界面。按[观测]，输入测点点号、天线高、高的类型（垂高、斜高）、天线类型、编码、串等信息，按[开始]则开始观测。当观测坐标达到设定的3D Sigma限差，仪器则自动存储坐标，并自动进入下一次观测，一直到设定的点平均测量N次都测完为止。

实习的总结和体会：

通过理论部分对GPS设备的了解，以及仪器的使用方法，我们开始了对东华理工大学广场的测量实习。测量的步骤不是特别繁琐，但是测量前的准备工作是一定要注意不能够出错的。在测量前必须先把仪器里的参数设置好，接下来的工作就是接收保存数据。

通过这次实习，使我对GPS有了跟更加深刻的认识，一些在课堂上不是很清楚的内容也有了更加深入的理解。

第三篇：GPS实习报告

一、实习目的掌握南方测绘公司灵锐S80 GPS接收机的结构和使用方法；掌握GPS 静态测量的原理和方法；掌握GPS 数据处理软件的使用。

二、实习地点

外业作业在长春工程学院东校区校园内

内业数据处理在学院机房

三、实习设备

南方灵锐S80GPS 接收机、钢尺、计算机

四、实习内容

1、根据GPS测量规范，利用大比例尺校园地形图和校园正射影像图，选点、布设校园控制网，并实地选点，打钉制标。

2、利用3台S80GPS接收机，对控制网采用边连式进行施测，并编写GPS作业调度详表。

3、内业利用GPS数据处理软件对观测数据进行数据处理，平差GPS网，求得各控制点坐标（规定坐标系下的坐标），并打印出成果。

4、编写实习报告，总结实习经验。

五、GPS控制网的技术设计

1、布网范围

布网范围长春工程学院东校区校园，东至人民大街，西至同志街，北至自由大路，南至明水路。

2、布网方案及网形设计

校园内布设GPS网，点位的选择要选择在视野开阔的地方，尽量远离教学楼和其它高层建筑物。控制网的GPS点位详图见附录GPS网形图。该次作业GPS网的连接方式采用边连式，在特殊情况下也可采用点连接的方式。

3、精度标准

此次实习要求精度为二级，具体要求精度标准：

平均距离＜1Km，GPS接收机的标称精度中的固定误差≤15mm；GPS接收机标称精度中的比例误差系数≤20ppm；最弱边相对误差为1/1万，闭合环或符合路线的边数≤6；基线的方差比大于3；基线坐标差的中误差小于0.04；闭合环的相对中误差小于15ppm。

4、坐标系统与起算数据

采用长春市自定义坐标系统，起算数据 GES（637.202_，709.7178，200.613）

六、GPS测量的外业实施

1、选点与制标

在校园控制网的控制范围内选定点位，并打钉编号；点位的编号规则为C1D*，“C1”代表测绘0441，”D“代表第四组，”*"为作业流水号。一共选定8个点，加上一个已知点，该校园控制网共9个GPS点，并分别编号做点之记。

2、观测工作

先了解和熟悉GPS观测工作的主要技术指标，以技术指标为标准指导外业观测工作，按照外业观测计划按顺序进行迁站与观测，观测顺序 大致如下：

在C1D1、C2D2、C1D3点分别安置GPS接收机，记录仪器高。三台接收机同时开机观测，观测时间为40分钟。40分钟后，C1D1点的GPS接收机关机迁站至C1D4点，并记录每台接收机的开关机时间和各测站的仪器高和观测时段数。以此按照网形的设计依次进行观测。

在外业观测工作中，仪器操作人员应注意的事项：

①确认对中整平后方可接通电源，启动接收机，并观测接收机工作状态是否正常。

②一个时段观测过程中，不允许进行以下操作：关闭以重新启动；改变天线位置。

③仪器高一定要按规定始末各量一次，并记录下来。

④观测过程中要随时查看物品中否齐全，每日观测观测结束后，应及时将数据转存至计算机上，确保观测数据不丢失。

七、GPS数据处理

GPS数据处理的基本流程：数据采集→数据传输→预处理→基线解算→GPS

网平差。

数据处理成果见附表：

八、实习总结

1、问题讨论：

①闭合环难以合格的原因分析，闭合环不合格的原因主要是基线太短，而闭合环的判断标准是闭合相对中误差，在基线短的原因下造成闭合环的相对中误差就较大，就难以达到小于15ppm的标准。也存在其它次要的因素，周围大楼对信号的吸收和反射造成的误差等其它方面的原因。

②对迁站时另两台GPS接收机是否关机的讨论，在迁站过程中，有的认为应该关闭另两台接收机，我认为在接收机电池够用的前提下，迁站时另两台接收机不应关机，在另一台迁站接收机关机后只有两台接收机工作，此时的观测数据可以增加连接边的强度。

③测站点时段问题的讨论，因为存在在同一个点在不同时间架设GPS接收机和隔天架设仪器的问题，必须明白时段的问题。在同一点架设的仪器，不论是否是同一台仪器，在该测站上第几次开机就是第几时段，隔天观测时在同一点的时段数接着前一天的时段数接着计数。在数据处理时是按时间和时段数对数据进行分类提取的。所以必须搞清楚时段数的概念。

2、注意事项：

①一定要分别清楚地记录每台接收机的开头时间和各测站的仪器高。

②保证仪器的安全。

3、收获体会：

①培养了团对合作能力，提高了自己的专业技术水平。

②技术总结：GPS数据内业处理技术含量高，在数据处理时需要注意很多方面的问题，对观测数据中的信号不连续的数据进行禁用，对基线解算时，对卫星高度截止角和历元间隔进行组合解算基线，在各项中误差达到要求的前提下选择方差比最大的组合方案。这样在基线解算合格后才更易让闭合环合格。在有多时段观测数据时要考虑是否使用所有的数据进行解算。

九、附录GPS网平差报告

第四篇：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：202_.9.23~202_.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202_.10.07

第五篇：GPS实习报告

杨凌职业技术学院 交通与测绘工程学院（系）202_～202_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 202_-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 202_.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。