老rtk测量仪器使用教程有收藏价值吗

RTK技术近年来发展比较迅速,它在各种控制测量、地形测图、工程选线及工程放样中应用广泛,与常规仪器相比非常明显地提高了作业效率和作业精度。但在整个GPS应用方面,测量行业始终是一个小分支,测量知识的流通面也非常有限,再加上普通测量员或非测量专业人员普遍对新技术理解不深,在进行GPS测量时,往往会按照培训人员的要求机械化地去接受,这样时间一长就会对整个测量工作效率产生影响,GPS的优越性也不能完全被发挥出来。特别是在RTK基本普及的今天,熟练操作RTK在实际应用中显得尤为重要。

以南方测绘RTK灵锐S82为例,对主要的RTK作业需注意事项作一下介绍。

根据RTK的原理,参考站(基站)和流动站(移动站)直接采集的都为WGS84坐标,参考站一般以一个WGS84坐标作为起始值来发射,实时地计算点位误差并由电台发射出去,流动站同步接收WGS84坐标并通过电台来接收参考站的数据,条件满足后就可达到固定解,流动站就可实时得到高精度的相对于参考站的WGS84三维坐标,这样就保证了参考站与流动站之间的测量精度。如果要符合到已有的已知点上,需要把原坐标系统和现有坐标系统之间的转换参数求出。

在S82应用中,转换参数大概分为校正参数、四参数、七参数和拟合参数,这些参数全部体现在S82的采集手簿即工程之星上。

  校正参数是一个核心的内容,它是通过一个已知点来校正,求出WGS84坐标系统的坐标值与实际应用坐标值的三维差值,即△X、△Y、△H。校正参数从原理上说参考站每次开机都需要重新校正,如果参考站架设在同一地点,且每次开机发射的WGS84坐标都已经通过设置来固定,那么校正参数就不需要再重新求。工程之星软件可以设置为参考站发射坐标固定,这种方法因局限于参考站每次只能架设在同一个点上,因此很少采用。所以每次开机校正一次是最常用的方法,这种方法参考站可以在已知点上,也可以在未知点上,但每次都需要一个已知点。如果参考站在已知点,那么流动站可以在任何地方输入参考站坐标来校正;参考站在未知点,流动站必需到已知点上输入流动站坐标进行校正。对于参考站在测量中位置不动而偶尔关机的情况(如电瓶电量耗尽),工程之星最近加入了一项自动改正,再次开机时软件会自动提示参考站坐标已变,选择重新计算即可继续使用,不需要再重新校正。可以看到,校正参数只是一个点的三维改正值,它默认了使用点所在的坐标系与WGS84坐标系北方向是一致的,但实际情况并非如此,随着距离的增大RTK测量结果会和已知坐标系产生越来越大的偏移量,误差也会越大,所以采用标准坐标系时这种方法仅限于1km左右的测量范围。当然如果是假定近似直角坐标就没有这种距离限制,因为通常假定的坐标北方向与WGS84方向是一致的。

四参数和七参数并不是一个概念,四参数是同一椭球不同坐标系之间的转换参数,表示为△X、△Y、A(旋转角)、K(尺度比),七参数是两个不同椭球之间的转换参数,表示为△X、△Y、△Z、△α、△β、△γ、△K,三个平移、三个旋转和一个尺度参数,是不严密的。四参数和七参数是不能同时使用的,两者只能选其一,那么在具体测量时怎么确定这两种参数是一个关键问题。

RTK直接测量的坐标是属于WGS84坐标系,我们通常用的是国家标准坐标系统,比如1954年北京坐标系,两者并不是一个椭球,那么原则上讲需要七参数才可以实现两个椭球的转换,我们才有可能采集到54坐标。但在不能精确求取七参数的情况下,工程之星是把WGS84的原始经纬度作为北京54的经纬度处理,这样一来就可以通过采集两个或两个以上的北京54已知点来求取四参数。工程之星上提供了两种求取四参数的方法:一是利用控制点坐标库,即在未校正的情况下先采集所有已知点的WGS84坐标,再打开控制点坐标库把相同点在两套坐标系统内的坐标依次输入,软件就会自动计算出四参数并给出点位精度;另一种方法就是利用校正向导的多点校正,多点校正不同于单点校正,单点校正只能在第一个向导点出现时校正,计算出的是上面提到的校正参数,而多点校正则是每个向导点都需进行校正,两个点以上即可求出四参数,并自动启用。

七参数的求解方法一般是靠做控制测量即静态测量。S82静态测量的数据导入平差软件进行处理后,软件会自动求出七参数,在做RTK测量时可以直接输入使用。七参数相对于四参数来说可以认为是更准确、精度更高,而且七参数所覆盖的测区范围比四参数大.

拟合参数是指高程拟合参数,在需要高精度的正常高高程值时,用RTK测量必须合理地求解高程拟合面,这样才能满足一般作业要求。GPS静态测量高程最高可以达到三等水准的精度,做RTK时为四等或四等以外,它的前提是必须有高精度的高程拟合面。求拟合参数实际上就是求一个区域高程异常的过程,S82的工程之星提供了计算高程拟合参数的方法,在利用控制点坐标库求四参数时,如果带有高程的已知点个数达到3个以上,那么软件会另外计算高程拟合参数并自动启用。

以上是求参数的方法,在实际工作中,转换参数是一个很重要的问题,所以一定要正确求取,最好留一些点进行检查,以实时把握参数的精度。具体求参数时主要是对已知点的要求比较多,有以下几个方面:

1、控制点的数量应足够。一般来讲,平面控制应至少三个,高程控制应根据地形地貌条件,数量要求会更多(比如6个或以上)以确保拟合精度要求。

2、控制点的控制范围和分布的合理性。控制范围应以能够覆盖整个作业区为原则,一般情况下,相邻控制点之间的距离在3km-5km,所谓分布的合理性主要是指控制点分布的均匀性,当然控制点是越多越好。

3、已知点少时,点位决定精度。如果只有两个点情况下,两已知点距离不应太近,一般情况下作业范围不应超过两点距离的1.5倍;另外两已知点也不应在象限方向上,即不应正好位于在东西方向或南北方向,应存在一定的偏角。

4、控制点精度应统一。用于求解参数的控制点应是经过统一平差的点。

有很多用户在没有已知点的情况下一般采用假定坐标,那么这种情况只需假定一个已知点校正即可,任意选坐标系统,注意输入中央子午线时要输入测区范围的平均经度,这样不会产生太大的投影变形,与常规测量仪器方便联测。此种情况一般不应采取全站仪定向方法,因为全站仪定向存有偏差,必须求出四参数才行,而且这种参数一般精度不高。所以,在进行GPS测量时,假定坐标只能取一个。

此外,注意S82的状态及工程之星的文件类型,对用户来讲有很大的帮助。

1、架设S82参考站时,一定要注意电瓶的正负极,先联接电瓶端,检查无误后再联接主机和电台。

2、参考站状态指示。主机上面的指示灯,一般只需看前两个,RTK模式正常工作应为:STA灯1秒间隔闪烁表示,DL灯5秒间隔连续闪烁两次;电台指示灯正常应为:通道正常显示,TX灯1秒间隔闪烁。

3、流动站状态指示。主机上面的指示灯,RTK模式正常工作应为:STA灯1秒间隔闪烁表示,DL灯1秒间隔闪烁;手簿正常工作状态:工程之星常规界面,下方显示点位信息,有点号、坐标、精度及卫星状况,左上角有电台通道(与参考站一致)及信号强度指示条。

以上三点是正常工作的前提,如果测量中间出现问题,要根据状况来判断原因。比如工程之星下方显示无数据,那就表示手簿与流动站没有联接,热启动手簿重新联接即可;通道号没显示或显示与参考站不一致的通道号,用电台设置切换到需要的通道即可。在真正测量时,工程之星提示的状态一定要达到固定解,而且蓝牙不应离流动站太远,正常情况是显示的坐标更新率应1秒1次。

如何计算当地的中央子午线经度

  1、地形图坐标系:我国的地形图采用高斯-克吕格平面直角坐标系。在该坐标系中,横轴:赤道,用Y表示;纵轴:中央经线,用X表示;坐标原点:中央经线与赤道的交点,用O表示。赤道以南为负,以北为正;中央经线以东为正,以西为负。我国位于北半球,故纵坐标均为正值,但为避免中央经度线以西为负值的情况,将坐标纵轴西移500公里。

  2、北京54坐标系:1954年我国在北京设立了大地坐标原点,采用克拉索夫斯基椭球体,依此计算出来的各大地控制点的坐标,称为北京54坐标系。

  3、GS84坐标系:即世界通用的经纬度坐标系。

  4、6度带、3度带、中央经线。

我国采用6度分带和3度分带:

 1∶2.5万及1∶5万的地形图采用6度分带投影,即经差为6度,从零度子午线开始,自西向东每个经差6度为一投影带,全球共分60个带,用1,2,3,4,5,……表示.即东经0~6度为第一带,其中央经线的经度为东经3度,东经6~12度为第二带,其中央经线的经度为9度。我省位于东经113度-东经120度之间,跨第19带和20带,其中东经114度以西(包括阜平县的下庄乡以西、平山的温塘、苏家庄以西,井陉的矿区以西,邢台县的浆水镇以西,武安的活水乡以西,涉县全境)位于第19带,其中央经线为东经111度;114度以东到山海关均在第20带,其中央经线为117度。

 1∶1万的地形图采用3度分带,从东经1.5度的经线开始,每隔3度为一带,用1,2,3,……表示,全球共划分120个投影带,即东经1.5~4.5度为第1带,其中央经线的经度为东经3度,东经4.5~7.5度为第2带,其中央经线的经度为东经6度.山西省位于东经113度-东经120度之间,跨第38、39、40共计3个带,其中东经115.5度以西为第38带,其中央经线为东经114度;东经115.5~118.5度为39带,其中央经线为东经117度;东经118.5度以东到山海关为40带,其中央经线为东经120度。

  地形图上公里网横坐标前2位就是带号,例如:我省1:5万地形图上的横坐标为20345486,其中20即为带号,345486为横坐标值。

二、当地中央经线经度的计算

  六度带中央经线经度的计算:当地中央经线经度=6°×当地带号-3°,例如:地形图上的横坐标为20345,其所处的六度带的中央经线经度为:6°×20-3°=117°(适用于1∶2.5万和1∶5万地形图)。

  三度带中央经线经度的计算:中央经线经度=3°×当地带号(适用于1∶1万地形图)。

GPS320/315的说明书上例举的中央经线的计算方法有误,在使用时要注意防止误导。

  三、GPS的坐标系统及坐标系转换

 GPS接受器是以WGS84坐标系(经纬度坐标系)为根据而建立的。我国目前应用的1∶5万的地形图属于1954年北京坐标系(BJ54),通常我们叫它公里网坐标。但GPS接受器已经预设了WGS84和公里网坐标之间进行坐标转换的公式,因此我们只要将必要的参数输入GPS接受器,即可自动转换。参数如下:

  LONGITUDEORIGIN∶(中央经线):依据上述内容,根据不同比例尺的地图和本地所处的不同位置而定;SCALE(投影比例)∶1.0000000;FALSE′E′(东西偏差)∶500000.0;FALSE′N′(南北偏差)∶0.0。

 因为WGS84坐标系与公里网坐标系统之间通常有80~120米的差值,要获得较为精确的公里网坐标,还需要进行精确校正,各地区参数略有不相同,北京市附近的县可采用北京市参数,河北省其他地区可采用河北参数,E114°以西的地区(包括阜平县的下庄乡以西、平山的温塘、苏家庄以西,井陉的矿区以西,邢台县的浆水镇以西,武安的活水乡以西,涉县全境)可试用山西省参数,使用1:2.5或1:5万的地形图中央子午线取E111°,其他参数不变。

  四、已知坐标点校正GPS的误差

  1、用GPS去测量已知坐标点得到坐标XGPS和YGPS;

  2、计算两者的差值:△X=XGPS-X已知△Y=YGPS-Y已知

  3、计算FALSE′E′(东西偏差)和FALSE′N′(南北偏差)

  东西偏差=500000-△X南北偏差=0-△Y

  4、更改GPS参数中的FALSE′E′(东西偏差)和FALSE′N′(南北偏差)

  要取得十分精确的坐标点,只能从测绘部门得到,但我们也可通过地理信息系统中的配准后的地形图中测得较为准确的公里网坐标点。一般情况下,也可以从地形图上直接仔细量取多个易于确定的特殊点的坐标,与GPS测定的坐标进行比较,求取平均偏差值。

  现在大多数GPS都具有求算面积的功能,但若所求面积较小,需进行多次重复测量,取其平均值。

关机或更换电池一般不会造成系统参数的丢失,所以系统参数设定完成后,最好不要轻易改动,以免因误操作使参数改动,造成不必要的错误。

  另外,由于卫星信号波长的原因,一般情况下,在混凝土建筑物中,GPS很难收到信号,不能进行定位和导航操作。

如何计算当地的中央子午线?

当地中央子午线决定于当地的直角坐标系统,首先确定您的直角坐标系统是3度带还是6度带投影,然后再根据如下公式推算:

6度带中央子午线计算公式:    当地经度/6=N;中央子午线L=6 X N

当没有除尽,N有余数时,     中央子午线L=6 X N -3

3度带中央子午线计算公式:

纠正中关于6度带中央经线的计算公式的错误。

当地经度没有除尽6有余数时,N应该是前1个带号,当地带号是N+1。

看到很多网上的帖子引用了错误的6度带中央子午线的计算方法,特此指出来,以免误导。

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V90交货培训内容\新手使用教程

1、V90(1+1)配置清单(外挂电台)

2、组装架设基准站、移动站

4、设置基准站移动站得到固定解

按照流程一步一步的操作,有任何疑问请联系中海达昆明技术。 

V90主机、主机电池x2、充电器、外挂电台、天线附件包、

移动站:V90主机、主机电池x2、充电器、手薄、手薄电池、小天线脚架两付、 

组装架设基准站、移动站

基准站架设示意图 

图中示例仪器型号为A8,

中海达仪器除主机外观性能不同外,其余配件一样。

注意蓝色的一坨为电台。

电台的作用是将主机A8的信号放大,以电磁波形式向周围扩散。

平原地区,信号覆盖范围,大约10km。

主机用30cm黄色延长杆,使用铝片固定在脚架上,电台挂在脚架侧边上。电台后端,有三个接口。左边两个红点对红点直接插进去,拔出来的时候捏住金属帽拔出,不可硬来!一个使用DG-3接主机,接收信号,注意DG-3两头一样,不区分。

一个使用PW-4接电瓶,给电台供电,

 DG-3另外一口接主机端,V90扒开com橡胶盖下,有com口,也是红点对红点,插进去。PW-4 红色正极、黑负极接电瓶不可接反。电台右边接口为,信号放大输出口。天线连接座旋转接上

注意:天线连接座、2米延长杆,发射天线,在蓝色附件包里。发射天线组装完成以后,效果图。发射天线连接座,上口接天线,下口接2m延长杆。已经接好!A8配件接完,效果图。各配件,组装好以后,按ON\OFF按键把电台开机,V90按中间按键开机。 

基准站已经组装完成,下一步组装移动站

移动站示意图 注意:基准站主机内可以不装电池

移动站切记要装小天线! 

按APP启动软件、进项目信息,输入0218,确认,新建项目。

进坐标系统,把中央子午线改为99,保存。

外挂电台设置获取固定解

使用测区较远两个点GPS1和GPS6计算参数。

 点击右下角第一个图标,展开影藏图标。

平滑采集(采集10次求平均):右边从上到下第二个图标。

普通采集(采集一次):右边从到上第二个图标。

计算参数时使用平滑采集,精度较高。

采集碎步点时,使用普通采集即可。点一下采集,按OK保存。

按向右箭头,输入坐标,勾选保存到放样点库,确定,根据提示找到放样点位置。

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