1 制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第一章 介 1 成 面監(jiān)控站及用戶設(shè)備三部分構(gòu)成。 間衛(wèi)星星座 由 21 顆工作衛(wèi)星和 3 顆在軌備用衛(wèi)星組成。 24 顆衛(wèi)星均勻分布在 6 個(gè)軌道平面內(nèi)，軌道平面 的傾角為 55 ，衛(wèi)星的平均高度為 20 200 運(yùn)行周期為 11 h 58 星用 L 波段的兩個(gè)無(wú) 線電載波向廣大用戶連續(xù)不斷地發(fā)送導(dǎo)航定位 信號(hào)，導(dǎo)航定位信號(hào)中含有衛(wèi)星的位置信息，使 衛(wèi)星成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的已知點(diǎn)。在地球的任何地 點(diǎn)、任何時(shí)刻，在高度角15 以上，平均可同時(shí)觀測(cè)到 6顆衛(wèi)星，最多可達(dá)到 9顆 。 面監(jiān)控站主要由分布在全球的一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測(cè)站組成。主控站根據(jù)各監(jiān) 測(cè)站對(duì) 星的觀測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算各衛(wèi)星的軌道參數(shù)、鐘差參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)編制成導(dǎo)航電文，傳送到注入站，再由注入站將主控站發(fā)來(lái)的導(dǎo)航電文注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲(chǔ)器中。 圖 據(jù)處理軟件及其終端設(shè)備（如計(jì)算機(jī)）等組成。 蹤衛(wèi)星的運(yùn)行，并對(duì)信 2 號(hào)進(jìn)行交換、放大和處理，再通過(guò) 計(jì)算機(jī)和相應(yīng)軟件，經(jīng)基線解算、網(wǎng)平差，求出 收機(jī)中心（測(cè)站點(diǎn)）的三維坐標(biāo)。 2 位原理 圖 待 測(cè)點(diǎn) 某一時(shí)刻同時(shí)接收到 3顆（或 3顆以上）衛(wèi)星 過(guò)數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，可求得該時(shí)刻接收機(jī)天線中心（測(cè)站點(diǎn)）至衛(wèi)星的距離 1 、 2 、3 。根據(jù)衛(wèi)星星歷可查到該時(shí)刻 3 顆衛(wèi)星的三維坐標(biāo)（ j 1， 2， 3，從而由 式（圖 解算出 X， Y， Z）： 圖 量的特點(diǎn) 相對(duì)于常規(guī)測(cè)量來(lái)說(shuō)， 測(cè)量精度高。 小于 50 相對(duì)定位精度可達(dá) 110 6，在大于 1 000 10 8。 測(cè)站間無(wú)需通視。 量不需要測(cè)站間相互通視，可根據(jù)實(shí)際需要確定點(diǎn)位，使得選點(diǎn)工作更加靈活方便。 觀測(cè)時(shí)間短。隨著 量技術(shù)的不斷完善，軟件的不斷更新，在進(jìn)行 態(tài)相對(duì)定位每站僅需 20 右，動(dòng)態(tài)相對(duì)定位僅需幾秒鐘。 儀器操作簡(jiǎn)便。目前 收機(jī)自動(dòng)化程度越來(lái) 越高，操作智能化，觀測(cè)人員只需對(duì)中、整平、量取天線高及開機(jī)后設(shè)定參數(shù)，接收機(jī)即可進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)和記錄。 全天候作業(yè)。 星數(shù)目多，且分布均勻，可保證在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)連續(xù)進(jìn)行觀測(cè)，一般不受天氣狀況的影響。 提供三維坐標(biāo)。 量可同時(shí)精確測(cè)定測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)，其高程精度已可滿足四等水準(zhǔn)測(cè)量的要求。 4 類 接收機(jī)的用途分類 1、導(dǎo)航型接收機(jī) 此類型接收機(jī)主要用于運(yùn)動(dòng)載體的導(dǎo)航，它可以實(shí)時(shí)給出載體的位置和速度。這類接收機(jī) 一般采用 C/A 碼偽距測(cè)量，單點(diǎn)實(shí)時(shí)定位精度較低，一般為 25m ，有 響時(shí)為100m 。 這類接收機(jī)價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，此類接收機(jī)還可以進(jìn)一步分為： 車載型 用于車輛導(dǎo)航定位； 航海型 用于船舶導(dǎo)航定位； 航空型 用于飛機(jī)導(dǎo)航定位。由于飛機(jī) 運(yùn)行速度快，因 3 此，在航空上用的接收機(jī) 要求能適應(yīng)高速運(yùn)動(dòng)。 星載型 用于衛(wèi)星的導(dǎo)航定位。由于衛(wèi)星的速度高達(dá) 7km/此對(duì)接收機(jī)的要求更高。 2、測(cè)地型接收機(jī) 測(cè)地型接收機(jī)主要用于精密大地測(cè)量和精密工程測(cè)量。定位精度高。儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴。 授時(shí)型接收機(jī) 這類接收機(jī)主要利用 星提供的高精度時(shí) 間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行授時(shí)，常用于天文臺(tái)及無(wú)線電通訊中時(shí)間同步。 接收機(jī)的載波頻率分類 1、單頻接收機(jī) 單頻接收機(jī)只能接收 波信號(hào)，測(cè)定載波相位觀測(cè)值進(jìn)行定位。由于不能有效消除 電離層延遲影響，單頻接收機(jī)只適用于短基線（ 15精密定位。 2、雙頻接收機(jī) 雙頻接收機(jī)可以同時(shí)接收 波信號(hào)。利用雙頻對(duì)電離層延遲的不一樣，可以消除電離層 對(duì)電磁波信號(hào)的延遲的影響，因此雙頻接收機(jī)可用于長(zhǎng)達(dá)幾千公里的精密定位 。 第二章 制測(cè)量 面控制測(cè)量又稱靜態(tài)測(cè)量， 是利用測(cè)量型 收機(jī)進(jìn)行定位測(cè) 量的一種 ，其以精度高、速度快、費(fèi)用省、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)良特性被廣泛應(yīng)用于控制測(cè)量中?？刂茰y(cè)量前，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)況規(guī)劃設(shè)計(jì)圖，收集、分析線路沿線城市原有控制網(wǎng)的標(biāo)石、精度等有關(guān)資料，并按靜態(tài)相對(duì)定位原理建網(wǎng)。 1 制網(wǎng) 簡(jiǎn)稱 可分為兩大類：一類是全球或全國(guó)性的高精度 。另一類是區(qū)域性的 括國(guó)家 C、 D、 E 級(jí) 或?qū)楣こ添?xiàng)目布測(cè)的工程 ，這類網(wǎng)的特點(diǎn)是控制區(qū)域有限 (控制一個(gè)市或一個(gè)地區(qū) )，邊長(zhǎng)短 (一般從幾百米到 20 千 米 )，觀測(cè)時(shí)間短 (從快速靜態(tài)定位的幾分鐘至一兩個(gè)小時(shí) )。 實(shí)際工作中也可劃分為方案設(shè)計(jì)、外業(yè)實(shí)施及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理三個(gè)階段。 2 制網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)遵守的原則 1、 個(gè)原有城市二等控制點(diǎn)或在城市里的國(guó)家一、二等控制點(diǎn)。除地控制網(wǎng)內(nèi)短邊未知點(diǎn)構(gòu)網(wǎng)觀測(cè)外，還應(yīng)包括重合點(diǎn)在內(nèi)，對(duì)控制網(wǎng)內(nèi)構(gòu)成長(zhǎng)邊圖形觀測(cè)，這種長(zhǎng)邊圖形，宜為重疊的大地四邊形或中點(diǎn)多邊形。 2、隧道洞口、豎井和車站附近應(yīng)布設(shè)控制點(diǎn)，相鄰控制點(diǎn)應(yīng)有兩個(gè)以上的方向通視，其它位置的控制 點(diǎn)間應(yīng)至少有一個(gè)方向通視。 3、 長(zhǎng)邊和短邊分別連 4 接），每個(gè)閉合環(huán)或附合路線中的邊數(shù)應(yīng) 6。 3 制網(wǎng)點(diǎn)位的選擇應(yīng)遵循的原則 1、當(dāng)利用城市已有控制點(diǎn)時(shí)，應(yīng)檢查該點(diǎn)的穩(wěn)定性及完好性。 2、地面上的控制點(diǎn)應(yīng)選在利于保存、施測(cè)方便的地方。 3、建筑物上的控制點(diǎn)應(yīng)選在便于聯(lián)測(cè)的樓頂承重墻上面。 4、控制點(diǎn)上應(yīng)視野開闊，并避開多路徑效應(yīng)的影響。 5、控制點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離高壓輸電線和無(wú)線電發(fā)射裝置，其間距分別不小于 20m 和 500m。 6、控制點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)牢固 并應(yīng)繪制點(diǎn)之記。 4 坐標(biāo)系統(tǒng)、高成系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng) 線向量為 標(biāo)系， 平面平差成果為西安 1980 坐標(biāo)系或 1954 北京坐標(biāo)系，并換為測(cè)區(qū)相應(yīng)坐標(biāo)系。 搞成系統(tǒng)采用 1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。 時(shí)間系統(tǒng)采用北京時(shí)間。 第三章 制網(wǎng)方案設(shè)計(jì) 1 測(cè)量技術(shù)依據(jù) 客運(yùn)專線無(wú)碴軌道鐵路工程測(cè)量暫行規(guī)定鐵建設(shè) 2006189號(hào) 客運(yùn)專線鐵路無(wú)碴軌道鋪設(shè)條件評(píng)估技術(shù)指南鐵建設(shè) 2006158號(hào) 國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范（ 12897 全球定位系統(tǒng)（ 量規(guī)范 18314全球定位系統(tǒng)（ 路測(cè)量規(guī)程 新建鐵路工程測(cè)量規(guī)范 測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定 測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 工作流程 由于復(fù)測(cè)工期短，測(cè)量任務(wù)大，因此必須制定嚴(yán)格的作業(yè)計(jì)劃，分配好時(shí)間，具體工作流程如下： 編寫復(fù)測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)書 制訂復(fù) 測(cè)實(shí)施方案 組織人員進(jìn)場(chǎng)及儀器設(shè)備調(diào)度 制訂嚴(yán)格的工作計(jì)劃 交接樁和接收資料 5 圖 工作流程 3 精測(cè)網(wǎng)復(fù)測(cè)精度等級(jí)要求 根據(jù)客運(yùn)專線無(wú)碴軌道鐵路工程測(cè)量暫行規(guī)定 鐵建設(shè) 2006189 號(hào)要求，本次控制網(wǎng)復(fù)測(cè)按以下精度施測(cè)： （ 1）、基礎(chǔ)控制網(wǎng) 級(jí)精度要求進(jìn)行； （ 2）、線路控制網(wǎng) 級(jí)精度要求進(jìn)行； （ 3）、高程控制網(wǎng)按二等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求進(jìn)行。 精測(cè)網(wǎng)的復(fù)測(cè)精度按 級(jí)點(diǎn)（ 最弱邊相對(duì)中誤差小于 1/170000，基線邊方向中誤差不大于 級(jí)點(diǎn)（ 最弱邊相對(duì)中誤差小于 1/100000，基線邊方向中誤差不大于 要求進(jìn)行。 高程系采用 1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，高程控制網(wǎng)復(fù)測(cè)按二等水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行測(cè) 量，復(fù)測(cè)相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)間的高差。 4 坐標(biāo)高程系統(tǒng) 本標(biāo)段復(fù)測(cè)的坐標(biāo)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)相同，即：平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用 2000國(guó)家大地坐標(biāo)系，形式為任意帶高斯投影平面直角坐標(biāo)系，基本橢球參數(shù)為：長(zhǎng)半軸 a=6378137 米，扁率f=1/高程系 統(tǒng) 采用 與設(shè)計(jì)單位 相同的 1985國(guó)家 高程 基準(zhǔn) 。 5 平面控制網(wǎng)復(fù)測(cè)技術(shù)要求 表 平面控制網(wǎng)復(fù)測(cè)技術(shù)要求 級(jí)別 項(xiàng)目 B C 6 靜 態(tài) 測(cè) 量 衛(wèi)星高度角 ( ) 15 15 有效衛(wèi)星總數(shù) 5 4 時(shí)段中任一衛(wèi)星有效觀測(cè)時(shí)間 ( 30 20 時(shí)段長(zhǎng)度 ( 90 60 觀測(cè)時(shí)段數(shù) 2 1 2 數(shù)據(jù)采樣間隔 (S) 15 60 15 60 6 8 天線的對(duì)中采用精密對(duì)點(diǎn)器，對(duì)點(diǎn)精度小于 1時(shí)段觀測(cè)前后分別量取天線高，誤差不大于 2兩次平均值作為最終結(jié)果。 表 控制網(wǎng)級(jí)別 基線邊方向中誤差 最弱邊相對(duì)中誤差 1/170000 1/100000 級(jí)別 B C a（ 8 10 b（ mm/ 1 5 a 接收機(jī)固定誤差（ b 接收機(jī)比例誤差系數(shù)。 6 平面控制網(wǎng)復(fù)測(cè)實(shí)施計(jì)劃 量網(wǎng)形設(shè)計(jì) P控制構(gòu)網(wǎng)方式 7 圖 P控制構(gòu)網(wǎng)方式 量流程 a)根據(jù)網(wǎng)形的技術(shù)設(shè)計(jì)所確定的作業(yè)模式，在接收機(jī)或控制器上配置預(yù)制參數(shù)，參與作業(yè)的接收機(jī)所配制的參數(shù)應(yīng)相同。 b)每天出工之前，必須檢查電池容量是否滿足作業(yè)要求，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備應(yīng)有足夠的存儲(chǔ)空間，儀器及其附件必須齊全。 c)天線安置應(yīng)符合下列要求： 1）天線應(yīng)利用精密對(duì)點(diǎn)器和腳架直接對(duì)中。 2）需在覘標(biāo)的基板上安置天線時(shí)，應(yīng)先卸去覘標(biāo)頂部，將標(biāo)志中心投影至基板上，依投影點(diǎn)安置天線。 3）天線定向標(biāo)志宜指向正北方向。 4）雷雨季節(jié)架設(shè)天線時(shí)，要注意防雷擊。雷雨過(guò)境時(shí)，應(yīng)立即停止觀測(cè)，并卸下天線。 量的操作要點(diǎn) （ 1）觀測(cè)組必須嚴(yán)格遵守調(diào)度命令，按規(guī)定時(shí)間同步觀測(cè)同一組衛(wèi)星。當(dāng)沒(méi)按計(jì)劃到達(dá)點(diǎn)位時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知其他各組，并經(jīng)觀測(cè)計(jì)劃編制者同意后對(duì)觀測(cè)時(shí)段作必要調(diào)整，觀測(cè)組不得擅自更改觀測(cè)計(jì)劃。 （ 2）經(jīng)檢查，接收機(jī)的電源電纜、天線電纜等項(xiàng)連接正確 ，接收機(jī)預(yù)置狀態(tài)和工作狀態(tài)正常后，方能啟動(dòng)接收機(jī)開始測(cè)量。 （ 3）每個(gè)時(shí)段觀測(cè)前后，應(yīng)各量取天線高一次，兩次量測(cè)值互差不得大于 2平均值作為最后天線高。當(dāng)互差超限時(shí)，應(yīng)查明原因，提出處理意見并記入測(cè)量手簿。觀測(cè)中，作業(yè)員應(yīng)使用 2個(gè)時(shí)段觀測(cè)結(jié)束后，重新對(duì)中整平儀器，再進(jìn)行第二時(shí)段的觀測(cè)。 （ 4）接收機(jī)開始記錄數(shù)據(jù)后，應(yīng)及時(shí)將測(cè)站名、測(cè)站號(hào)、時(shí)段號(hào)、天線高等信息記錄在手簿上。同時(shí)應(yīng)注意儀器的警告信息，及時(shí)處理各種特殊情況。 （ 5）一個(gè)時(shí)段觀測(cè)過(guò)程中嚴(yán)禁進(jìn)行以下操作：關(guān)閉接收機(jī)重新 啟動(dòng)，進(jìn)行自測(cè)試，改變接收設(shè)備預(yù)置參數(shù)，改變天線位置，按關(guān)閉和刪除文件功能鍵等。 （ 6）靜置和觀測(cè)期間應(yīng)防止儀器震動(dòng)，不得移動(dòng)儀器，要防止人員或其他物體碰動(dòng)天線或阻擋信號(hào)。 （ 7）在作業(yè)過(guò)程中，不應(yīng)在天線附近使用無(wú)線電通訊。當(dāng)必須使用時(shí)，對(duì)講機(jī)應(yīng)距天線 10載電臺(tái)應(yīng)距天線 50 （ 8）經(jīng)檢查，調(diào)度命令已執(zhí)行完畢，所有規(guī)定的作業(yè)項(xiàng)目已完成并符合要求，記錄和 8 資料完整無(wú)誤，且將點(diǎn)位標(biāo)識(shí)和覘標(biāo)恢復(fù)原狀后方可執(zhí)行下一個(gè)調(diào)度命令。 P、 制網(wǎng)的復(fù)測(cè) 采用邊聯(lián)式構(gòu)網(wǎng)，形成三角形或大地四邊形 組成的帶狀網(wǎng)， 測(cè)構(gòu)成附合網(wǎng)。 按照 級(jí)網(wǎng)測(cè)量精度要求對(duì) 制網(wǎng)進(jìn)行觀測(cè)，按照 級(jí)網(wǎng)測(cè)量精度要求對(duì) 制網(wǎng)進(jìn)行觀測(cè)。 7 平面控制網(wǎng)復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)處理和平差 業(yè)數(shù)據(jù)處理及精度評(píng)定 (1)、 基線解算與網(wǎng)平差采用商業(yè)軟件?；€解算采用廣播星歷，按儀器制造商 提供的 件按靜態(tài)相對(duì)定位模式進(jìn)行 ，網(wǎng)平差軟件采用武漢大學(xué) 行平差處理。 (2)、外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查和數(shù)據(jù)預(yù)處理 對(duì) 測(cè) 數(shù)據(jù)進(jìn)行異步環(huán)、重復(fù)基線進(jìn)行計(jì)算檢核。及時(shí)進(jìn)行觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理和質(zhì)量分析，檢查其是否符合規(guī)范和技術(shù)設(shè)計(jì)要求。 由獨(dú)立觀測(cè)邊組成的異步環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差應(yīng)符合式 ( * 3 * * * (重復(fù)基線較差應(yīng)小于 收機(jī)標(biāo)準(zhǔn)差的 2 2 倍。當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)不能滿足要求時(shí)，應(yīng)對(duì)成果進(jìn)行全面分析，必要時(shí)應(yīng)補(bǔ)測(cè)或重測(cè)。 各級(jí) 2)(2 式中 中誤差（ d 相鄰點(diǎn)間距離（ 當(dāng)各項(xiàng)要求符合標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)行 基線向量的改正數(shù)（ V x， V y， V z）絕對(duì)值應(yīng)在規(guī)定限差（ 3）之內(nèi)。 業(yè)數(shù)據(jù)平差計(jì)算方法 （ 1）、基線處理 面控制網(wǎng)采用 業(yè)處理軟件進(jìn)行基線解算和平差處理；基線處理時(shí)刪除觀測(cè)條件差的時(shí)段和觀測(cè)條件差的衛(wèi)星不讓其參與平差。 （ 2）、 制網(wǎng)的平差 基線解算完成后 ,首先在 P控制網(wǎng)的無(wú)約束平差。對(duì)所需的基線 9 解進(jìn)行選擇，形成的基線 向量文件，即三維向量網(wǎng)平差所需要的基線向量，進(jìn)行 維向量網(wǎng)的無(wú)約束平差，作用是在 差時(shí)首先需要輸入一個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并生成基線向量文件。 三維無(wú)約束平差后即可進(jìn)行二維網(wǎng)約束平差，選擇本標(biāo)段國(guó)家高等級(jí)點(diǎn) 先進(jìn)行起算點(diǎn)的穩(wěn)定性檢驗(yàn)。 約束平差前，應(yīng)先進(jìn)行起算點(diǎn) 約束一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)作為已知點(diǎn)進(jìn)行平差，以復(fù)核其他已知點(diǎn)的基線向量精度。若已知點(diǎn)間基 線向量精度滿足相對(duì)中誤差 1/500000的要求，則認(rèn)為已知點(diǎn)精度可靠，可以作為 制網(wǎng)的已知點(diǎn)對(duì)復(fù)測(cè)網(wǎng)進(jìn)行約束平差。 約束平差后，按照設(shè)計(jì)院投影分帶的設(shè)置，對(duì) 標(biāo)成果按不同投影帶進(jìn)行投影變換，采用 得各投影帶相應(yīng) 2000國(guó)家基本橢球的高斯投影平面坐標(biāo)。 （ 3）、 制網(wǎng)平差 制網(wǎng)附合到 ，以復(fù)測(cè)后確認(rèn)精度可靠的 計(jì)坐標(biāo)為起算數(shù)據(jù)對(duì) 制網(wǎng)進(jìn)行二維約束平差。 外業(yè)觀測(cè)的當(dāng)天晚上應(yīng)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。 8 控制網(wǎng)復(fù)測(cè)評(píng)判方法及標(biāo)準(zhǔn) P控制網(wǎng)復(fù)測(cè)評(píng)判方法及標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù) 復(fù)測(cè) 網(wǎng)的異步環(huán)、重復(fù)基線差、坐標(biāo)點(diǎn)位精度的統(tǒng)計(jì)，首先 確認(rèn) 復(fù)測(cè) 網(wǎng)精度滿足 求的前提下，進(jìn)行 控制點(diǎn)復(fù)測(cè)坐標(biāo)與原測(cè)坐標(biāo)的比較， 復(fù)測(cè)邊長(zhǎng)與設(shè)計(jì)邊長(zhǎng)的比較。當(dāng) 制點(diǎn)的復(fù)測(cè)滿足 X、 Y 坐標(biāo)差值不大于 20線邊長(zhǎng)較差小于 1 /130000時(shí)，認(rèn)為設(shè)計(jì)單位所交 制點(diǎn)精度滿足規(guī)范要求，采用設(shè)計(jì)單位勘測(cè)成果。 P控制網(wǎng)復(fù)測(cè)評(píng)判方法及標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù) 復(fù)測(cè) 網(wǎng)的異步環(huán)、重復(fù)基線差、坐標(biāo)點(diǎn)位精度的統(tǒng)計(jì)，首先 確認(rèn) 復(fù)測(cè) 網(wǎng)精度滿足 求的前提下，進(jìn)行 控制點(diǎn)復(fù)測(cè)坐標(biāo)與原測(cè)坐標(biāo)的比較， 復(fù)測(cè)邊長(zhǎng)與設(shè)計(jì)邊長(zhǎng)的比較。客運(yùn)專線鐵路無(wú)碴軌道工程測(cè)量暫行規(guī)定未對(duì) 制點(diǎn)采用從嚴(yán)原則， 制點(diǎn)的復(fù)測(cè) X、 5 制點(diǎn)的復(fù)測(cè)滿足 X、 15線邊長(zhǎng)較差小于 1 /80000時(shí)，認(rèn)為設(shè)計(jì)單位所交 制點(diǎn)精度滿足規(guī)范要求，采用設(shè)計(jì)單位勘測(cè)成果。 10 第五章 用 1 介 術(shù)是以 載波相位測(cè)量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的以載波相位測(cè)量為依據(jù)的實(shí)時(shí)差分 量技術(shù)。是一種將 數(shù)傳技術(shù)相結(jié)合 , 實(shí)時(shí)解算進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 , 在 12 秒的時(shí)間里得到高精度位置信息的技術(shù) , 它是 量技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新突破 , 在道路工程中有廣闊的應(yīng)用前景。 術(shù)的基本原理 建立無(wú)線數(shù)據(jù)通訊是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的保證 , 術(shù)的原理是取點(diǎn)位精度較高的首級(jí)控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn) , 安置一臺(tái)接收機(jī)作為參考站對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè) ,流動(dòng)站上的接收機(jī)在接收衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí) , 通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備接收基準(zhǔn)站上的觀 測(cè)數(shù)據(jù) , 隨機(jī)計(jì)算機(jī)根據(jù)相對(duì)定位的原理實(shí)時(shí)計(jì)算顯示出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)和測(cè)量精度。這樣用戶就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)待測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)觀測(cè)質(zhì)量和基線解算結(jié)果的收斂情況 , 根據(jù)待測(cè)點(diǎn)的精度指標(biāo) , 確定觀測(cè)時(shí)間 , 從而減少冗余觀測(cè) , 提高工作效率 的組成 統(tǒng)主要由基準(zhǔn)站接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈及移動(dòng)接收機(jī)三部分組成。它是利用 2 臺(tái)以上收機(jī)同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào) , 其中一臺(tái)安置在已知坐標(biāo)點(diǎn)上作為基準(zhǔn)站 ,另一臺(tái)用來(lái)測(cè)定未知點(diǎn)的坐標(biāo) ( 移動(dòng)站 ) ?；鶞?zhǔn)站根據(jù)該點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)求出其他衛(wèi)星的距離改正數(shù)并將這一改正數(shù) 發(fā)給移動(dòng)站 , 移動(dòng)站根據(jù)這一改正數(shù)來(lái)改正其定位結(jié)果 , 從而大大提高定位精 11 度。它能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果 , 并達(dá)到厘米級(jí)精度。 術(shù)根據(jù)差分方法的不同分為修正法和差分法。修正法是將基準(zhǔn)站的載波相位修正值發(fā)送給移動(dòng)站 , 改正移動(dòng)站的接收載波相位 , 再求解坐標(biāo) ; 差分法是將基準(zhǔn)站采集到的載波相位發(fā)送給移動(dòng)站 , 進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。 準(zhǔn)站的選定和建立 基準(zhǔn)站的安置是順利進(jìn)行 以在選址時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1）避免選擇在無(wú)線電干擾強(qiáng)烈的地區(qū)； 2）基準(zhǔn)站站址及數(shù)據(jù)鏈電 臺(tái)發(fā)射天線必須具有一定的高度； 3）為防止數(shù)據(jù)鏈丟失以及多路徑效應(yīng)的影響，周圍無(wú) 面積水域、大型建筑物等）。 技術(shù)特點(diǎn) 1、工作效率高：在一般的地形地勢(shì)下，高質(zhì)量的 大減少了傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量?jī)x器的設(shè)站次數(shù)，移動(dòng)站一人操作即可，勞動(dòng)強(qiáng)度低，作業(yè)速度快，提高了工作效率。 2、定位精度高：只要滿足 基木工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)（一般為4 3、全天候作業(yè)： 量 不要求基準(zhǔn)站、移動(dòng)站間光學(xué)通視 ，只要求滿足 “ 電磁波通視 ” ，因此和傳統(tǒng)測(cè)量相比， 量受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測(cè)量看來(lái)難于開展作業(yè) 的地區(qū)，只要滿足 也能進(jìn)行快速的高精度定位，使測(cè)量工作變得史容易史輕松。 4、 量自動(dòng)化、集成化程度高，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)： 進(jìn)行多種測(cè)量?jī)?nèi)、外業(yè)工作。移動(dòng)站利用軟件控制系統(tǒng)，無(wú)需人工干預(yù)便可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能，減少了輔助測(cè)量工作和人為誤差，保證了作業(yè)精度。 5、操作簡(jiǎn)單，易于使用：現(xiàn)在的儀器一般都提供中文 菜單，只要在設(shè)站時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)置，就可方便地獲得二維坐標(biāo)。數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)、處理、轉(zhuǎn)換和輸出能力強(qiáng)，能方便地與計(jì)算機(jī)、其他測(cè)量?jī)x器通信。 局限性和精度保障 當(dāng)然 影響到執(zhí)行上述測(cè)量任務(wù)的能力。了解其局限性可確保 最主要的局限性其實(shí)不在于 身，而是源于整個(gè) 統(tǒng)。如前所述， 對(duì)而言，這些信號(hào)頻率高、信號(hào)弱，不易穿透可能阻擋衛(wèi)星和 收機(jī)之間視線的障礙物。事實(shí)上，存在于 收機(jī)和 衛(wèi)星之間路徑上的任何物體都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的操作產(chǎn)生不良影響。有些物體如房屋，會(huì) 12 完全屏蔽衛(wèi)星信號(hào)。因此 , 能在室內(nèi)使用。同樣原因 , 些物體如樹木會(huì)部分阻擋、反射或折射信號(hào)。 號(hào)的接收在樹林茂密的地區(qū)會(huì)很差。樹林中有時(shí)會(huì)有足夠的信號(hào)來(lái)計(jì)算概略位置，但信號(hào)清晰度難以達(dá)到厘米水平的精確定位。因此， 并不是說(shuō)， 量在部分障礙的地區(qū)也可以是有效而精確的。其奧秘是能觀測(cè)到足夠的衛(wèi)星來(lái)精確可靠地實(shí)現(xiàn)定位 。在任何時(shí)間、任何地區(qū)，都可能會(huì)有 7到 10 顆 量。 統(tǒng)的工作并不需要這么多顆衛(wèi)星。如果天空中有 5 顆適當(dāng)分布的衛(wèi)星，就可作精確可靠的定位。有部分障礙的地點(diǎn)只要可以觀測(cè)到至少 5 顆衛(wèi)星，就有可能做 量。在樹林或大樓四周作測(cè)量時(shí)，只要該地留有足夠的開放空間，使 統(tǒng)可觀測(cè)到至少 5顆衛(wèi)星， 量就有成功的條件。 在論述 們知道 ,否連續(xù)地、可靠地接收基準(zhǔn)站播發(fā)的信號(hào)，是 否成功的決定因素。在實(shí)際應(yīng)用中，來(lái)自各方面的 干擾，降低了 可靠性和精度。研究表明，為了保證地物點(diǎn)的測(cè)量精度，我們?cè)谶x點(diǎn)時(shí)要采取以下措施 : 1、點(diǎn)位應(yīng)設(shè)在易于安裝接收機(jī)設(shè)備、視野開闊、視場(chǎng)內(nèi)周圍障礙物高度角應(yīng)小于15( 如可以選在最高建筑物的頂樓 )。 2、點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源 (如電視臺(tái)、微波站、微波通道等 )，其距離不小于200 m；遠(yuǎn)離高壓電線，距離不小于 50m 。 3、點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積的水域或強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號(hào)接收的物體。 4、點(diǎn)位選擇要充分考慮到與其它測(cè)量手段聯(lián)測(cè)和擴(kuò)展。 5、點(diǎn)位要選在 交通 方便的地方，以提高工作效率。 6)點(diǎn)位要 選在地面地基堅(jiān)硬的地方，易于點(diǎn)的保存。 除此之外，為了保證地物點(diǎn)的測(cè)量精度，我們還要對(duì)接收機(jī)天線進(jìn)行校驗(yàn)，選擇有削弱多路徑誤差的各種技術(shù)的天線。同時(shí)，我們還要不斷利用新的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，以削弱各種誤差帶來(lái)的影響。 2 作業(yè)過(guò)程 動(dòng)基準(zhǔn)站 將基準(zhǔn)站架設(shè)在上空開闊、沒(méi)有強(qiáng)電磁干擾、多路徑誤差影響小的控制點(diǎn)上，正確連接好各儀器電纜，打開各儀器。將基準(zhǔn)站設(shè)置為動(dòng)態(tài)測(cè)量模式。 立新工程，定義坐標(biāo)系統(tǒng) 新建一個(gè)工程，即新建一個(gè)文件夾，并在這個(gè)文件夾里設(shè)置好測(cè)量參數(shù) 如橢球參數(shù)、投影參數(shù)等 。這個(gè) 文件夾中包括許多小文件，它們分別是測(cè)量的成果文件和各種參數(shù)設(shè)置文件，如 *。 13 校正 量的為 W 84 系坐標(biāo)，而我們通常需要的是在流動(dòng)站上實(shí)時(shí)顯示國(guó)家坐標(biāo)系或地力獨(dú)立坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，這需要進(jìn)行坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換，即點(diǎn)校正。點(diǎn)校正可以通過(guò)兩種方式進(jìn)行。 (1)在已知轉(zhuǎn)換參數(shù)的情況下。如果有當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系統(tǒng)與 W 可以在測(cè)量控制器中直接輸入，建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。如果上作是在國(guó)家大地坐標(biāo)系統(tǒng)下進(jìn)行，而且知道橢球參數(shù)和投影方式以 及基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)，則可以直接定義坐標(biāo)系統(tǒng)，建議在免投影變形過(guò)大，提高數(shù)據(jù)可靠性。 (2)在不知道轉(zhuǎn)換參數(shù)的情況下。如果在局域坐標(biāo)系統(tǒng)中工作或任何坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量和放樣工作，可以直接采用點(diǎn)校正方式建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方式，平面至少 3 個(gè)點(diǎn)，如果進(jìn)行高程擬合則至少要有 4個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)參與點(diǎn)校正。 動(dòng)站開始測(cè)量 (1)單點(diǎn)測(cè)量：在主菜單上選擇 “ 測(cè)量 ” 圖標(biāo)打開，測(cè)量方式選擇 “ 再選擇 “ 測(cè)量點(diǎn) ” 選項(xiàng)，即可進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)量。注意要在 “ 固定解 ” 狀態(tài)下，才開始測(cè)量。單點(diǎn)測(cè)量觀測(cè)時(shí)間的長(zhǎng)短與跟蹤 的衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星圖形精度、觀測(cè)精度要求等有關(guān)。當(dāng) “ 存儲(chǔ) ” 功能鍵出現(xiàn)時(shí)，若滿足要求則按 “ 存儲(chǔ) ” 鍵保存觀測(cè)值，否則按 “ 取消 ” 放棄觀測(cè)。 (2)放樣測(cè)量：在進(jìn)行放樣之前，根據(jù)需要 “ 鍵入 ” 放樣的點(diǎn)、直線、曲線、 初始化完成后，在主菜單上選擇 “ 測(cè)量 ” 圖標(biāo)打開，測(cè)量方式選擇“ 再選擇 “ 放樣 ” 選項(xiàng)，即可進(jìn)行放樣測(cè)量作業(yè)。 在作業(yè)時(shí)，在手薄控制器上顯示箭頭及目前位置到放樣點(diǎn)的方位和水平距離，觀測(cè)值只需根據(jù)箭頭的指示放樣。當(dāng)流動(dòng)站距離放樣點(diǎn)就距離小于設(shè)定值時(shí)，手薄上顯示同心圓和十字絲分別表示 放樣點(diǎn)位置和天線中心位置。當(dāng)流動(dòng)站天線整平后，十字絲與同心圓圓心重合時(shí)，這時(shí)可以按 “ 測(cè)量 ” 鍵對(duì)該放樣點(diǎn)進(jìn)行實(shí)測(cè)，并保存觀測(cè)值。 3 利用 行點(diǎn)放樣 建筑物的形狀和大小是通過(guò)其特征點(diǎn)在實(shí)地上表示出來(lái)的。如建筑物的中心、四個(gè)角點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)等。因此點(diǎn)放樣是建筑物和構(gòu)筑物放樣的基礎(chǔ)。用 行點(diǎn)位放樣同傳統(tǒng)放樣一樣，需要兩個(gè)以上的控制點(diǎn)，但不同的是傳統(tǒng)的方法是通過(guò)距離或方向來(lái)放樣定點(diǎn)，或用全站儀用兩點(diǎn)定向后放樣定點(diǎn)，而 用 23 個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)校正，就可在無(wú)光學(xué)通視（電磁波通視）的條件下進(jìn)行點(diǎn)位的放樣，這是 傳統(tǒng)方法難以實(shí)現(xiàn)的。 放樣工程 1、測(cè)前準(zhǔn)備：獲取 23 個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)（如果沒(méi)有已知數(shù)據(jù)可用靜態(tài) 進(jìn)行控制測(cè)量），解算或用相關(guān)軟件求出放樣點(diǎn)的坐標(biāo)，檢查儀器是否能正常使用。 2、站的架設(shè)：將基準(zhǔn)站架設(shè)在較空曠的地方（附近無(wú)高大建筑物或高壓電線等） ， 架 14 設(shè)完后安裝電臺(tái)，連接好儀器后開啟基準(zhǔn)站主機(jī)，打開電臺(tái)并設(shè)置頻率。 3、建立新工程：開啟移動(dòng)站主機(jī)，待衛(wèi)星信號(hào)穩(wěn)定并達(dá)到 5顆以上衛(wèi)星時(shí)，先連接藍(lán)牙，連接成功后設(shè)置相關(guān)參數(shù)：工程名稱、橢球系名稱、投影參數(shù)設(shè)置、參數(shù)設(shè)置（未啟用可以不填寫），最后確定，工 程新建完畢。 4、輸入放樣點(diǎn)：打開坐標(biāo)庫(kù)，在此我們可以輸入編輯放樣點(diǎn)，也可以事先編輯好放樣點(diǎn)文件，點(diǎn)擊打開放樣點(diǎn)文件，軟件會(huì)提示我們是對(duì)坐標(biāo)庫(kù)進(jìn)行覆蓋或是追加。 5、測(cè)量校正：測(cè)量校正有兩種方法：控制點(diǎn)坐標(biāo)求校正參數(shù)和利用點(diǎn)校正。 第一中方法 ,利用控制點(diǎn)坐標(biāo)庫(kù) (即計(jì)算校正參數(shù)的一個(gè)工具 )的做法大致是這樣的 :假設(shè)我們利用 A,B 這兩個(gè)已知點(diǎn)來(lái)求校正參數(shù)，那么我們必須記錄下 A,B 這兩個(gè)點(diǎn)的原始坐標(biāo) (即移動(dòng)站在 狀態(tài)下記錄的這兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo) )，先在控制點(diǎn)坐標(biāo)庫(kù)中輸入 A 點(diǎn)的已知坐標(biāo)之后軟件會(huì)提示你輸入 A 點(diǎn)的原 始坐標(biāo)，然后再輸入 B 點(diǎn)的已知坐標(biāo)和 B 點(diǎn)的原始坐標(biāo)，這樣就計(jì)算出了校正參數(shù)。 第二種方法，利用校正向?qū)Ｕ朔椒ㄓ址譃榛鶞?zhǔn)站在已知點(diǎn)校正和基準(zhǔn)站在未知點(diǎn)的校正。我們這里只說(shuō)明一下基準(zhǔn)站架設(shè)在未知點(diǎn)的校正方法。 （ 1）利用一點(diǎn)進(jìn)行校正：步驟依次為工具 校正向?qū)?基準(zhǔn)站架設(shè)在未知點(diǎn) 輸入當(dāng)前移動(dòng)站的已知坐標(biāo) 待移動(dòng)站對(duì)中整平后并出現(xiàn)固定解 校正。 （ 2）利用兩點(diǎn)校正：步驟依次為工具 校正向?qū)?基準(zhǔn)站架設(shè)在未知點(diǎn) 輸入當(dāng)前移動(dòng)站的已知坐標(biāo) 待移動(dòng)站對(duì)中整平后并出現(xiàn)固定解 下一步 將移動(dòng)站移到下一個(gè)已知點(diǎn) 輸入當(dāng)前移動(dòng)站的已知坐標(biāo) 待移動(dòng)站對(duì)中整平后并出現(xiàn)固定解 校正 。 （ 3）利用三點(diǎn)校正：與利用兩點(diǎn)校正相同，只是多增加了一個(gè)已知點(diǎn)，多重復(fù)了一遍。 6、 放樣點(diǎn)：選擇測(cè)量 點(diǎn)放樣，進(jìn)入放樣屏幕，點(diǎn)擊打開按鈕目，打開坐標(biāo)管理庫(kù)，在這里可以打開事先編輯好的放樣文件，選擇放樣點(diǎn)，也可以點(diǎn)擊 “ 增加 ”輸入放樣點(diǎn)坐標(biāo)。 放樣的精度分析 放樣完畢后，為了檢驗(yàn)用 樣點(diǎn)的精度。我們制定如下方 案：用萊卡 放樣點(diǎn)進(jìn)行精確測(cè)量（由于測(cè)量的目的是檢驗(yàn) 點(diǎn)放樣精度，所以依然使用 用來(lái)校正的基準(zhǔn)點(diǎn)作為控制點(diǎn)進(jìn)行定向，這樣可以減少誤差的疊加，并將全站儀的測(cè)量誤差忽略不計(jì)，即將全站儀的測(cè)量結(jié)果看作真值，與點(diǎn)