RTK9800 天王星 操作手册
目 录
第一章 GPS 测量概况?????????????3
§1.1 GPS接受机与卫星信号????????????????3 §1.2 测量技术??????????????????????3
§1.3 影响RTK作业的因素????????????????????4
§1.4 GPS在测量工作中的应用???????????????5
第二章 RTK系统组成和连接????????6
§2.1 RTK系统硬件????????????????????6
§2.2 RTK系统软件????????????????????7 §2.3 系统的连接方法???????????????????8
第三章 PSION采集器?????????????10
§3.1简 介 ???????????????????????10
§3.2 PSION掌上机的结构及各部分名称 ??????????10 §3.3 电池的安装与更换 ?????????????????10 §3.4 键盘及其部分功能键简介 ??????????????12 §3.5 PSION基本用法 ??????????????????13 §3.6 交互状态下的常用命令简介 ?????????????14
第四章 PSION型控制器使用说明????????17
§4.１ 控制器软件安装 ??????????????????17 §4.2具体操作步骤 ????????????????????17
第五章 测量前的准备?????????????20
§5.1 坐标系统的确定 ??????????????????20 §5.2 选定测量的类型 ??????????????????20
第六章 仪器的连接???????????????21
§6.1 接收机和电台连接示意图 ??????????????21 §6.2 仪器的连接 ????????????????????21
第七章 测量步骤 ???????????????22
§7.1RTK动态测量软件 ???????????????????22
7.1.1动态测量软件的运行 7.1.2菜单介绍 §7.2坐标库操作???????????????????????35
7.2.1 坐标库菜单操作 7.2.2 文件输出和输入
§7.3 RTK静态测量软件 ??????????????????39
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7.3.1静态测量软件的运行 7.3.2静态测量软件的运行
第八章 常用RTK作业方法及步骤 ????????43 附录A GPS技术规格 ?????????????44 附录B 南方GPS服务承诺 ???????????45
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第一章 GPS 测量概况
§1.1 GPS接收机与卫星信号
GPS卫星发送两种信号，第一种较为简单的信号叫C/A码，第二种信号叫P码（精确）。这两种代码被调制在L1、L2两种载波上。
GPS接收机的基本分类可以分为导航型和大地型。而大地型接受机的类型分为单频型和双频型之分，单频接收机只接收L1载波，双频接收机同时接收L1和L2两种载波。
美国国防部的四个地面监视站控制着整个GPS系统，这四个站中的一个是主控制站，另外三个是信号发射站。监视站持续跟踪卫星的运行，并向主控制站提供卫星运行相关数据。主控制站准确地计算同步卫星上的原子钟，同时监校修正轨道信息，之后把相应的结果发送给发射站。发射站用主控制站提供的信息对每个卫星进行修正。
GPS用户与军事应用一样，GPS信号也被用于民用领域，只要有GPS接收机就能使用GPS。起初，GPS接收机主要被用于定位和导航，而今，GPS接收机正空前广泛的被用于陆地、海洋、航空等各领域的精确测量。
GPS定位与相位测量，GPS定位是通过测定每一个可见卫星的离地距离后用后方交会法实现的，而卫星离地面的距离则通过载波上的C/A码或相位来测定。从卫星的信息码发射到被GPS天线接收，二者间存在着时间差，对这一时间差的纪录，使得测量成为可能，测量出来的时间乘以光速，就可以得出卫星天线到地面的距离。
测量型GPS接收机可通过载波相位测出很精确的卫星天线到地面接收机天线的距离，每一个卫星发射到接收天线上的整波数量加上相位小数，就可测出卫星离地距离（L1和L2波长是已知的）。卫星与接收天线之间的载波的整数叫做整周模糊度。对厘米级精度的后处理测量而言，整周数在进行后处理时得出，对厘米级精度的实时测量而言，整周数在初始化时即可得出。
GPS测量至少需要两台GPS接收机同时接收4颗以上卫星。本手册以使用两台接收机进行讨论，一台基站一台流动站。
基站设在一个已知点上，流动站则设在要测或要放样的点上，这两台接收机上的载波相位数据经过接收机板内嵌软件解算后，得到基站和流动站之间的三维向量。您可以用不同的观测技术来测出流动站相对于基站的位置，根据解决方案，时间不同对观测技术进行分类。实时技术在测量期间使用无线电电台把基站的观测信息传给流动站，测量结束，成果也得出。后处理技术则要进行数据存储及在测量结束后，在办公室用基线解算软件处理后才能得出成果。
通常，观测技术的选择取决于诸如接收机规格、精度要求、时间限制以及是否需要实时成果等众多的因素。
§1.2 测量技术
动态及差分技术适合于实时或后处理测量，快速静态技术仅适合于后处理测量。 1.2.1 动态差分（RTK）
动态测量一般用5个或更多卫星到基站和流动站的相位进行测量。为得到厘米
级的测量精度，测量前必须进行初始化。
? 若使用单频接收机，早期准动态需把流动站设在已知点上或用一初始
化条建立一条人工已知基线进行测量初始化，现在的单频RTK也可以 自主初始化，只是相比双频RTK来讲初始化时间比较长，且容易失锁。
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? 若使用双频机作动态测量（称RTK），可以大大缩短初始化时间，而且
可以在运动中初始化（称OTF，即On the fly）。
测量中，若接收到的卫星数目减少到4颗以下，则当卫星数重新升至 4颗或更多的时候，需进行重新初始化。
1.2.2 伪距差分（DGPS）
伪距差分测量技术使用GPS代码（C/A码）测量定位。差分测量不需要初始化、或连续跟踪卫星。测量精度只能达到1-3米级。如果对伪距加入载波相位平滑，则伪距差分可达到亚米级的精度。 1.2.3 静态和快速静态
静态测量可用作最高精度的测量，但其所需时间根据边长长短大约要30分钟至1.5小时。静态和快速静态测量多需要经过后处理才能得到精确的结果。
快速静态是后处理测量的一种方法，可提供厘米级测量精度。使用载波相位量测进行至少8分钟（8~30分钟）的基线测量。所需时间根据接收机的型号、基线长度、有效卫星数及卫星的几何形状而定。
可用单频或双频接收机进行静态和快速静态测量。
§1.3 影响RTK作业的因素
RTK的作业需要避免一些不利因素的影响，而造成这些影响的主要原因是源于整个GPS系统的局限性。
GPS依靠的是接收从地面以上约两万多公里的卫星发射来的无线电信号。相对而言，这些信号频率高，功率低，不易穿透可能阻挡卫星和GPS接收机之间视线的障碍物。事实上，存在于GPS接收机和卫星之间路径上的任何物体都会对系统的操作产生不利的影响。有些物体如房屋，会完全屏蔽卫星信号。因此，GPS不能在室内使用。同样原因，GPS也不能在隧道内或水下使用。有些物体如树木会部分阻挡，反射或折射信号。GPS信号的接收在树林茂密的地区会很差。树林中有时会有足够的信号来计算概略位置，但信号清晰度难以达到厘米水平的精确定位。因此，GPS在林区作业也有一定的局限性。但并不意味着GPS只能用于四周相对开阔的地区。GPS测量在部分障碍的地区也可以是有效而精确的。这是因为GPS要实现精确可靠的定位必需5颗适当分布的卫星，而一般情况下在任何时间，任何地区都可能会有7到10颗GPS卫星。有障碍物的地点只要可以观测到至少5颗卫星，就有可能进行GPS测量。在树林或大楼四周作测量时，只要该地留有足够的开放空间，使GPS系统可观测到至少5颗卫星，GPS测量就能完成。
RTK作业的另一个不利因素来源于RTK传输数据链本身。 RTK数据链的工作与周围的电磁环境以及作用距离都有较大的关系。
RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（伪观测值，相位观测值）及已知数据传输给流动站接收机，而RTK电台功率为25瓦，因此基准站与移动站之间不能有大的障碍物。
根据经验值，RTK作用距离与基准站架设的高度的关系如下：
高度（m） 典型距离(km) 理想距离(km)
>30 9～11 10～12
20 7～9 8～10 10 5～7 6～8 2 3～5 4～6
注： 典型距离指一般的电磁条件下的作用距离。
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理想距离指卫星、大气、电磁条件好的情况下。
考虑到以上因素在基准站架设时应当选择较好的已知点点位，用户注意使观测站位置具有以下条件：
1. 在10度截止高度角以上的空间部应没有障碍物。
2. 邻近不应有强电磁辐射源，比如电视发射塔、雷达电视发射天线等，以免对
RTK电信号造成干扰，离其距离不得小于200m；
3. 基准站最好选在地势相对高的地方以利于电台的作用距离。 4．地面稳固，易于点的保存。
注：用户如果在树木等对电磁传播影响较大的物体下设站，当接收机工作时，接收的卫星信号将产生畸变。
§1.4 GPS在测量工作中的应用
GPS可用于控制测量、地形测量及放样。 1.4.1 控制测量
控制测量一般区域比较大。 1.4.2 地形测量
地形测量用于测定地形的变化。此类测量的成果通常用于成图。 实时测量（尤其是双频RTK）最适合于地形测量。 1.4.3 放样
放样就是把预先设计好的点在实地定位出来。点放样，结果需要实时获取。 RTK是唯一的提供厘米级精度实时解决方案的测量方法。
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