道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 1 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 1 實驗概括 的與要求 道路線形智能化觀測 實驗 是實踐能力鍛煉的一個重要途徑，通過 實驗 ，了解 握 用的基本步驟和方法，道路線形的智能化觀測方法，觀測數(shù)據(jù)的傳輸和處理，學(xué)習(xí)撰寫說明書，為今后搞好畢業(yè)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。 道路線形智能化觀測 實驗 基本要求是： 1、 實驗 過程中應(yīng)注意培養(yǎng)自己獨立工作，綜合運用所學(xué)知識分析解決問題，查閱資料，運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊，繪制圖表和編制說明書的能力 2、通過 實驗 應(yīng)進(jìn)一步了解 道路線形智能化觀測 的依據(jù)、程序、階段 ； 掌握 用的基本步驟和方法 ；掌握 道路線形智能化觀測 的基本原理和方法；能獨立進(jìn)行路線 觀測 。 3、按 實驗 任務(wù)書所規(guī)定的任務(wù)，獨立完成必須完成的全部設(shè)計圖、表、計算說明書，并裝訂成冊。選做內(nèi)容，學(xué)生根據(jù)自己情況選定。 4、 實驗 過程中要注意培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、虛心好學(xué)、團(tuán)結(jié)互學(xué)的工作作風(fēng)，求真務(wù)實的科學(xué)態(tài)度，埋頭苦干、不畏困難、刻苦鉆研的工作精神和高尚的職業(yè)道德品質(zhì)。 5、 實驗 過程中要嚴(yán)格遵守學(xué)校和指導(dǎo)教師的紀(jì)律要求。無故缺席課程設(shè)計時間在 1/3（含 1/3）以上者，取消本次設(shè)計資格，以零分計。 6、嚴(yán)禁抄 襲，一旦發(fā)現(xiàn)抄襲，以作弊論處，取消補做資格。 驗 基本依據(jù) 1、 實驗 任務(wù)書規(guī)定的觀測精度 、 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及路線起訖點 、 有關(guān)的規(guī)定和要求。 2、 3、任務(wù)書所附的基本資料。 計圖表要求及時間安排 1、 成果 圖表按 道路 施工圖設(shè)計階段的要求進(jìn)行編制，圖表應(yīng)符合道路工程制圖規(guī)范。圖紙大小采用 框 420框 385 2、 成 圖表可以手繪也可以用計算機編程繪制，計算說明書手寫。提交的 實驗 成果必須按時、完整、規(guī)范。 3、 成 圖 圖表的裝訂順序：封面 實驗 任務(wù) 書 目錄 說明書 路線平面圖 直線、曲線及轉(zhuǎn)角表 路線縱斷面圖 路基橫斷面圖 路基設(shè)計表 封底。裝訂好以后，設(shè)計文件為 小。 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 2 4、 實驗 整體時間安排可參考下表，結(jié)合自己的具體情況擬定。 表 1 時間安排參考 序號 工 作 內(nèi) 容 所 用 時 間 1 課程設(shè)計布置、收集整理資料 ，熟悉儀器 2 交叉口線形觀測 （校園內(nèi)道路交叉口） 3 曲線路段線形觀測 4 觀測數(shù)據(jù)傳輸和處理 5 設(shè)計說明書 合 計 7 天 2 實驗 內(nèi)容及要點 本 知識 簡介 統(tǒng)的組成 三個獨立的部分組成： 空間部分： 21 顆工作衛(wèi)星， 3 顆備用衛(wèi)星 地面 部分 ： 1 個主控站， 3 個注入站， 5 個監(jiān)測站 用戶設(shè)備部分：接收 星發(fā)射信號，以獲得必要的導(dǎo)航和定位信息，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，完成導(dǎo)航和定位工作。 收機硬件一般由主機、天線和電源組成。 位原理 基本 定位原理是：衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時間信息，用戶接收 這些信息后，經(jīng)過計算求出接收機的三維位置 、 三維方向 、 運動速度和時間信息 ，如圖 1。 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 3 圖 位原理圖 用 量模式 隨著 術(shù)的進(jìn)步和接收機的迅速發(fā)展， 測量定位領(lǐng)域已得到了較為廣泛的應(yīng)用。但是，針對不同的領(lǐng)域和用戶的不同要求，需要采用的具體測量方法是不一樣的。一般來說， 量模式可分為靜態(tài)測量和動態(tài)測量兩種模式 。 而靜態(tài)測量模式又分常規(guī)靜態(tài)測量模式和快速靜態(tài)測量模式 ； 動態(tài)測量模式分準(zhǔn)動態(tài)測量模式（后處理動態(tài)，走走停停）和實時動態(tài)測量模式，實時動態(tài)測量模式分 式。 1、 實時動態(tài)測量模式 分類 1） 偽距差分原理 （ 這是應(yīng)用最廣的一種差分 。在基準(zhǔn)站上，觀測所有衛(wèi)星，根據(jù)基準(zhǔn)站已知坐標(biāo)和各衛(wèi)星的坐標(biāo)，求出每顆衛(wèi)星每一時刻到基準(zhǔn)站的真實距離。再與測得的偽距比較，得出偽距改正數(shù)，將其傳輸至用戶接收機，提高定位精度。這種差分，能得到米級定位精度 。 2） 載波相位差分原理 載波相位差分技術(shù)又稱 術(shù)，是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法。即是將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)給用戶接收機，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。載波相位差分可使定位精度達(dá)到厘米級。大量應(yīng)用于動態(tài)需要高精度位置的領(lǐng)域。 分信息的分類 列采用三種類型的差分信息：即， 英文 縮寫，中文稱之為航空無線電委員會。專門由美國民間非贏利性股份公司 (運作的國際著名組織。主要針對航空領(lǐng)域內(nèi)的通信導(dǎo)航監(jiān)視和空中交通管理 (系統(tǒng)問題，提出一致性的建議。 息格式具有信息量短，誤碼率低，差分齡期短等特點，為使用 列做差分時的推薦使用格式 。 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 4 英文 縮寫，中文稱之為航海無線電技術(shù)委員會 。 息格式具有與 比，具有信息量長，相應(yīng)的誤碼率高，差分齡期長等特點，為做 量時的選用格式。 3、 靜態(tài)測量模式 1） 常規(guī)靜態(tài)測量 這種模式采用兩臺 (或兩臺以上 )收機，分別安置在一條或數(shù)條基線的兩端，同步觀測 4 顆以上衛(wèi)星，每時段根據(jù)基線長度和測量等級觀測 45 分鐘以上的時間。這種模式一般可以達(dá)到 5相對定位精度 。 常規(guī)靜態(tài)測量常用于建立全球性或國家級大地控制網(wǎng)，建立地殼運動監(jiān)測網(wǎng)、建立長距離檢?；€、進(jìn)行島嶼與大陸聯(lián)測、鉆井定位及精密工程控制網(wǎng)建立等。 2） 快速靜態(tài)測量 這種模式是在一個已知測站上安置一臺 收機作為基準(zhǔn)站，連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星。移動站接收機依次到各待測測站，每測站觀測數(shù)分鐘。這種模式常用于控制網(wǎng)的建立及其加密、工程測量、地籍測量等。 需要注意的是這種方法要求在觀測時段內(nèi)確保有 5 顆以上衛(wèi)星可供觀測；流動點與基準(zhǔn)點相距應(yīng)不超過 20 M 入門操作 一款高性能、高精度和高數(shù)據(jù)更新率的 收機，使用該類型的接收機進(jìn)行測量時，不需要另配的數(shù)據(jù)記錄器來記錄測量數(shù)據(jù)，它本身就帶有數(shù)據(jù)存儲卡（ ），加上它前面板帶有 示屏和操作鍵盤。即方便了用戶使用，又降低了系統(tǒng)的成本和對供電的要求。 收機有多種型號，如單頻機、雙頻機及可以用于 量的接收機 ， 它將高性能的微處理器和脈沖孔徑相關(guān)技術(shù)（ 結(jié)合，從而使得 收機能夠更有效地削弱多路徑效應(yīng)的影響。該類產(chǎn)品具有快速捕獲和再捕獲 星信號的能力，因此， 收機能夠較好地應(yīng)用于動態(tài)和信號經(jīng)常中斷的環(huán)境中。 從 收機的功能來說，它可以應(yīng)用于許多領(lǐng)域 如測量、飛行檢查、水利測量、挖掘、攝影測量、農(nóng)業(yè)應(yīng)用、 差分參考站應(yīng)用等。 速入門手冊以簡短的語句，提供給您較廣泛的知識層面，關(guān)于該產(chǎn)品詳細(xì)的介紹和安裝操作，請參閱隨機附送的 盤上的英文資料（ S S S 收機目前最新的固件版本為 通過接 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 5 收機 連接計算機或其他終端設(shè)備的 口，關(guān)于 驅(qū)動、安裝和使用說明請參閱隨機的 盤。 系統(tǒng)配置 件 ： 1張 （ 16； 1 條 12V 汽車點煙器電源適配電纜， 1 條 I/O 數(shù)據(jù)傳輸線纜， 1 條 據(jù)線纜， 1條交叉串口數(shù)據(jù)線纜， 1條串口直通數(shù)據(jù)線纜 ； 1 張 盤 ， 包含 供的用于 的 用軟件的安裝程序 、產(chǎn)品文件 、 用戶手冊 、 用于申請紙質(zhì)手冊的用戶卡。 所需其他裝置 運行 列接收機 ， 需要以下基本的裝置 ： 裝有 高質(zhì)量天線 ,例如 具有 母頭 )的天線電纜，例如 016 電纜； 標(biāo)準(zhǔn) 12輸出電壓 =7出功率 =加 4o.= 系統(tǒng) 硬件連接 按以下步驟進(jìn)行連接使用 1. 將 穩(wěn)，并且視野開闊、天空無遮擋的地方； 2. 將 插入 面板的插槽中 ,旋轉(zhuǎn)插槽擋板右端的螺絲可以打開擋板； 3. 使用天線電纜將 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 6 4. 使用串口數(shù)據(jù)線或 據(jù)線連接接收機的 和 ； 5. 連接電源電纜 ， 注意接收機 口上的 紅色 標(biāo)記要與電源電纜線的 接頭上的紅色 標(biāo)記相對應(yīng)； 6. 接通電源 ， 如果是對 常供電 ， 示燈變?yōu)?紅色 ； 7. 按下接收機前面板上的 按鈕打開接收機。 關(guān)于 如果 在 等待數(shù)分鐘直到該錯誤信息 消失 ，然后再關(guān)閉 收機并重新打開接收機， 此時 安裝 對 收機的設(shè)置和操作即可以通過 腦，也可以直接使用接收機的 示屏和操作鍵盤進(jìn)行。使用 面介紹該軟件安裝的方法與步驟： 1. 打開計算機； 2. 將隨機 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 7 3. 按提示安裝應(yīng)用程序，如果 進(jìn)入安裝目錄，點擊光盤中 該軟件采用自動安裝方式，用戶只需選擇安裝目錄即可，安裝前必須關(guān)閉所有當(dāng)前正在 使用的其它應(yīng)用軟件。軟件安裝完成后，將會生成 C 軟件包包含三個應(yīng)用程序，分別為： 其中， 5/98/戶可以通過發(fā)送一系列命令對 是基于 5/98/要是用來對接收機所記錄的 用它 件格式。 針對 收機在使用數(shù)據(jù)記錄功能方面開發(fā)的專用應(yīng)用軟件，主要用來對收機的數(shù)據(jù)記錄卡（ ）進(jìn)行“組”的設(shè)定與數(shù)據(jù)文件的下載。 收機運行時 ,也可以通過 指導(dǎo)書 主要介紹 于 件的簡單使用操作請參見“ 速入門手冊”。 使用 記錄組指 “發(fā)送給 收機的一系列命令的集合”，類似于 件的功能，可以使用 立組 ， 然后下載到 。 1. 運行 件。默認(rèn)安裝位置是 C 2. 點擊 鈕； 在 話框中 ， 提供了預(yù)定義的一般操作模式下的記錄組，另外還 有 5 個空組，所有這些組都是可編輯的。 3. 在 拉列表中選擇 以通過點擊 鈕為這個組重新定義一個名字； 4. 點擊 鈕添加一個記錄到組中； 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 8 5. 在 拉列表中選擇要添加的記錄； 6. 選上單選框 ， 將記錄保存在 中； 7. 在 選框里選擇記錄的格式； 8. 在 選框中選擇觸發(fā)方式，如果選擇了 用 動條選擇記錄的時間； 9. 點擊 新選擇的記錄添加到組中； 10. 重復(fù) 49 步將需要的其他記錄都添加到組中； 11. 在 話框中點擊 存新建立的組。 上傳記錄組 建立一個組后 ， 可以按以下步驟把它上傳到 。 1. 在 窗口中點擊 鈕； 2. 在 話框中 ， 在 拉列表中選擇連接到 在 表中選擇適合的波特率，點擊 3. 點擊 鈕； 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 9 4. 在 話框中，點擊 立與 通信； 5. 在記錄組列表中選擇需要上傳到 組； 6. 點擊 行上傳； 7. 點擊 鈕關(guān)閉 話框。 重復(fù)上 述步驟向 收機上傳更多的組 ， 收機一次可以儲存 5 個組。 記錄數(shù)據(jù) 記錄組上傳完畢后 ， 就可以通過設(shè)置 面板的 示屏開始記錄數(shù)據(jù)。 1. 按下三次 鍵在 示屏中可以看到 單； 2. 依次按下 、 按鈕可以看到以下顯示； 3. 連續(xù)按 直到你想記錄數(shù)據(jù)的組的名字出現(xiàn)在顯示屏上； 4. 按下 選上這個組； 5. 依次按下 、 按鈕可以看到以下顯示； 6. 按下 直到 現(xiàn)在顯示屏上； 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 10 7. 按下 開始記錄數(shù)據(jù)； 8. 按下 回到主屏幕。 示“ 息說明 收機正在往 上記錄的數(shù)據(jù)。 有效定位判斷 如果接收機已經(jīng)定位 ， 示屏左下角的 域?qū)@示當(dāng)前的定位模式 ， 而不是 停止記錄 要停止記錄數(shù)據(jù) ,首先轉(zhuǎn)到 單 ， 在 選擇組的名字 ， 然后在 O. 記錄停止后記錄數(shù)據(jù)的獲取， 詳 見 戶手冊。 數(shù)據(jù)下載 下載 上的數(shù)據(jù)即可以使用專門的適配器通過筆記本電腦的 I/O 插槽進(jìn)行，也可以通過使用件實現(xiàn)。使用筆記本電腦的 I/O 插槽的方法同普通硬盤的操作是一樣的，這里不在重述。下面介紹使用 件下載數(shù)據(jù)至 的方法： 1、 用鼠標(biāo)點擊 的“下載” (鈕，出現(xiàn)下列對話框：2、 點擊“連接”（ 紐，即可建立 與接收機的連接，一旦連接成功，用戶 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 11 即可選中所要下載的文件，按“增加”（ 紐，將其放到 的目錄中，此時再按“下載”即可將接收機 上的文件傳送的 的目錄中。傳送結(jié)束后，按“關(guān)閉”（ 紐回到主菜單。 注意事項 應(yīng)該在供電前連接 收機和天線 。 如果天線電纜同天線或 連接脫離，需要首先關(guān)閉 后重新連接 。這將防止啟動 線的電流限制電路。 給 供的電壓低于 +，它將導(dǎo)致接收機停止工作， 當(dāng)輸入 電源電壓大于 +18會損壞接收機的硬件。 為盡可能的減小 的損壞， 除非更換 ，應(yīng)始終關(guān)閉盒蓋 。 按下 收機的電源開關(guān)時間超過 15 秒后，接收機返回出廠默認(rèn)設(shè)置，當(dāng)前設(shè)置將被刪除。 接收機常用命令及功能注釋 輸出接收機序列號和軟件版本號 輸出接收機串口設(shè)置 保存接收機設(shè)置 600 n 8 1 n 設(shè)置接收機串口 取 時的數(shù)據(jù)作平均值固定測站 設(shè)置串口輸入或輸出形式 查看 收機 組的內(nèi)容 查看 收機 中的容量和文件數(shù) 輸出 線的緯度、經(jīng)度和高程等信息 輸出 線的水平速度和垂直速度 輸入基準(zhǔn)站已知點的坐標(biāo) 件簡介 安裝 司的 品的隨機 有 件，它們都是 用程序，它們的安裝程序 同一般軟件的安裝程序是一樣的， 還裝有開發(fā)與接收機接口軟件的源 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 12 代碼。 兩個應(yīng)用程序在運行時都要用到 據(jù)庫資源，所以在安裝軟件的同時還安裝了該數(shù)據(jù)庫的必要部分，安裝程序會自動執(zhí)行這些步驟，用戶只需要選擇用于存儲文件的目錄就可以了。 強烈建議在安裝 件的時候關(guān)掉所有應(yīng)用程序，必須關(guān)掉有可能使用 應(yīng)用程序 。安裝會改變 配置，以便形成新的 據(jù)庫。 安裝 應(yīng)用程序的步驟如下 ： 1. 打開 2. 將 D 放入光驅(qū)中 ， 如果沒有自動進(jìn)入安裝界面 ， 執(zhí)行以下步驟 ： a. 在開始菜單中選擇 b. 點擊瀏覽按鈕 c. 進(jìn)入光驅(qū)中選擇 d. 點擊 始安裝 . 3. 按照安裝進(jìn)程提示完成安裝 。 一旦安裝完成 ， 點擊程序圖標(biāo)運行程序 。 一個 32 位 用程序，它提供了一個圖形界面接口，用戶可以通過一系列窗口控制和監(jiān)視 收機的工作，在簡介描述了這些窗口的功能， 供了一個幫助文件， 在 單中單擊 以進(jìn)入這個文件。 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 13 在各種窗口上點擊鼠標(biāo)右鍵一般都會看到一個彈出式菜單，用戶可以通過它對窗口進(jìn)行自定義設(shè)置或打印窗口內(nèi)容，一些窗口還有 話框，通過它可以對特定的窗口進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置。 星星座窗口 ): 這個窗口顯示所跟蹤到的衛(wèi)星位置，在每一個衛(wèi)星符號的中心顯示 ，雙擊衛(wèi)星符號可以得到一個彈出式窗口顯示了方位角、高度角、殘差、多普勒、載波 /噪聲、鎖定時間、偽距、跟蹤狀態(tài)和拒絕碼等信息。 同心圓的最外圈代表 0 度的水平面，中心頂點表示 90 度的正上方。 窗口四個角給出了定位的 。 道跟蹤狀態(tài)窗口）： 這個窗口提供了可視的衛(wèi)星的跟蹤狀態(tài)，包括跟蹤到衛(wèi)星的通道、 道狀態(tài)、多普勒、信噪比、殘差、鎖定時間、拒絕碼、衛(wèi)星系統(tǒng)和測量等信息。 通過這個窗口的彈出式菜單可以進(jìn)入 話框，在那里用戶可以選擇通道跟蹤狀態(tài)窗口輸出的內(nèi)容。 置窗口）： 這個窗口顯示接收機當(dāng)前緯度、經(jīng)度和高度的信息，以及它們的標(biāo)準(zhǔn)差，接收機解算出的日期和時間也在這里顯示出來。 用戶可以通過它的彈出式菜單進(jìn)入話框，用戶在那里可以選擇位置、速度、高度、時間和距離的單位 。 度和運動方位窗口）： 窗口的左圖顯示的是運動的水平方向，右圖表示的是垂直的方位，窗口的左上角 給出了總的速度，左下角是速度的垂直分量，右上角和右下角分別給出了速度的北向和東向分量。 可以通過彈出式菜單進(jìn)入 話框，用戶可以使用速度過濾設(shè)置選擇一個速度，在這個速度下，接收機被認(rèn)為是靜止的。這種設(shè)置可以使接收機免受 號 (如 影響，將一個靜止的物體當(dāng)作是運動的。 務(wù)窗口）： 這個窗口實時地顯示由接收機解算出的 線當(dāng)前位置的點位軌跡。當(dāng)打開窗口或是按下 鈕后，窗口的上方將顯示天線所在位置的經(jīng)度和緯度，接收機的位置將從這個初始位置開始顯示 出軌跡。 令窗口）： 通過這個窗口 可以直接與接收機進(jìn)行通訊，實際上它是為接收機增加了一個終端接口的功能，在這個窗口可以向接收機輸入命令（命令輸入框在窗口的底部），命令輸入后，敲回車即可。命令輸入框有 功能，按向上箭頭將退回到上一條輸入命令，按向下箭頭將得到下一條輸入的命令，這就可以使用戶在輸入過的命令中進(jìn)行選擇，敲回車將運行選中的命令。 終端窗口上會顯示接收機對命令的響應(yīng)。 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 14 使用 令時要注意 如果你發(fā)現(xiàn) 能連接到 收機上，可能是由于你使用了 令，在這種情況下，可以試著使用另外的 與接收機進(jìn)行通訊，一旦建立通訊，輸入 令，那么就可以使用先前那個通訊端口了。 窗口）： 這個窗口顯示的是 格式的 錄。 一個 32 位的 用程序，如 下 圖所示 。 以識別 件格式并把他們轉(zhuǎn)換為 式。用戶可以通過程序在有效記錄列表中選擇選擇想要的記錄，并在屏幕上顯示出來，通過這項功能可以在大的數(shù)據(jù)文件中選擇特定的記錄輸出，輸出的格式為 二進(jìn)制。 式是被廣泛接受的、獨立于接收機的用于保存 是一種非私有的可以組合和處理不同廠家接收機生成的數(shù)據(jù)的文件格式。 初 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 15 是由 of 發(fā)的，有三種 件類型，每一種類型都有一個頭部分和一個數(shù)據(jù)部分 ， 包括以下信息： 觀測文件 (載波相位測量、偽距 /碼測量、觀測時間 ) 廣播的導(dǎo)航信息文件 (被跟蹤衛(wèi)星的軌道數(shù)據(jù)、衛(wèi)星時鐘參數(shù)、衛(wèi)星健康狀況、偽距測量的預(yù)期精度、單頻電離層延遲模型的參數(shù)、 間和 改正值 )。 氣象數(shù)據(jù)文件（大氣壓力、干噪空氣溫度、相關(guān)濕度、高峰期對流層路徑延遲和時間標(biāo)記）。 雖然 一種獨立于接收機的格式，但輸出的記錄和域都是可選的，在組 合 非據(jù)時要記住這一點。 可以使用 件將 收機數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)化為 件。 選擇 ，如圖 37 所示，在 o 框中： 1. 標(biāo)文件）：用于存放觀測文件（ 星歷文件 (文件 . 注意 “ 指的是 而“ 指的是 2. 對話框的底部是 戶可以在這里為 添加想要顯示的信息 (如公司名稱、標(biāo)記名稱、標(biāo)記數(shù)字 ). 為了得到最好的結(jié)果， 收機的數(shù)據(jù)文件應(yīng)該包括以下記錄，如表 22 所示 : 收機 統(tǒng)操作步驟與方法 準(zhǔn)備工作 1、 理解 統(tǒng)的框架圖 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 16 2 鑒別各種線纜 收機電源線 通串口數(shù)據(jù)線（接頭為一 公一母） 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 17 號線 串口數(shù)據(jù)線（接頭為兩母頭） 基準(zhǔn)站 臺電源數(shù)據(jù)線 移動站 臺電源數(shù)據(jù)線 （ 頭的孔徑較大） （ 頭的孔徑較?。?臺電源線 3 所需的設(shè)置軟件 收機設(shè)置軟件 于查看接收機工作狀態(tài)、設(shè)置接收機、記錄據(jù)。 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 18 統(tǒng)內(nèi)的超級終端軟件（可選）：可用于設(shè)置 收機或記錄 I 格式的 據(jù)。 臺設(shè)置軟件 于設(shè)置 臺。 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 19 4 明確 線系統(tǒng)的技術(shù)要求 天線阻抗： 50 系統(tǒng)增益： +18 電源要求： +5V 電流要求 : 100 5 推薦工作流程 1)系統(tǒng)軟硬件齊套檢查 2)系統(tǒng)的設(shè)置與調(diào)試 3)數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)軟硬件齊套 檢查 4)數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)的設(shè)置與調(diào)試 5)最終系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與檢查 統(tǒng)具體操做步驟與方法 1 系統(tǒng)設(shè)備檢查 在開始工作以前，建議檢查并確認(rèn) 統(tǒng)所需的設(shè)備是否缺少，各設(shè)備是否工作正常，尤其注意檢查天線電纜和各連接線的接頭或接口是否損壞、電池電源是否電力充足等。 2 系統(tǒng)操作步驟 (1) 設(shè)置基準(zhǔn)站 1） 使用三腳架和光學(xué)對中基座架設(shè)基準(zhǔn)站 線，應(yīng)該 將 線架設(shè)在安全、平穩(wěn) ， 對天空無遮擋、視野開闊的地方， 保證 線水平，并對準(zhǔn)已知坐標(biāo)點（如無需將天線架設(shè)在已知 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 20 點上 ，只須 線水平即可）； 2） 按系統(tǒng)框架圖連接 收機的電纜與其它設(shè)備，并確認(rèn)連接牢靠、正確； 3） 對基準(zhǔn)站 收機加電、開機，連接 用相應(yīng)的程序設(shè)置接收機（接收機設(shè)置完畢后可以保存該設(shè)置，這樣在下次重新開機時無需再次設(shè)置接收機），具體設(shè)置指令方法如下： 使用 件或 級終端連接 收機的 口； 在命令欄中輸入命令： 取 時內(nèi)的平均位置作為基準(zhǔn)站已知值）或使用 令輸入基準(zhǔn)站已知點的 坐標(biāo)； 置 發(fā)送 式的差分改正信息）； 8400（ n 8 1 n 設(shè)置 的串口波特率，要保證改值與電臺或其他數(shù)據(jù)鏈的 串口波特率一致，其中括號中的內(nèi)容可以不用輸入，為默認(rèn)設(shè)置）； 0 5（設(shè)置基準(zhǔn)站的 出差分改正信息 率為每 10秒發(fā)送一次 ,并延遲 5 秒后發(fā)送）； （設(shè)置基準(zhǔn)站的 出差分改正信息 率為每1 秒發(fā)送一次）； 0（設(shè)置基準(zhǔn)站的 出差分改正信息 率為每 10 秒發(fā)送一次）； 保存基準(zhǔn)站設(shè)置）。 注意 ：若基準(zhǔn)站需要換站，則先輸入命令 消以前輸入的坐標(biāo)，然后使用命令 輸入新的站點的坐標(biāo)重新固定基準(zhǔn)站，最后保存設(shè)置。 (2) 設(shè)置移動站 1） 根據(jù)情況合理的架設(shè)移動站 線 ，保證 線盡可能的水平穩(wěn)固，確保天線在移動的過程中不會摔跌； 2） 按系統(tǒng)框架圖連接 收機的電纜與其它設(shè)備，并確認(rèn)連接牢靠、正確； 3） 對站 收機加電、開機，連接 用相應(yīng)的程序設(shè)置接收機（接收機設(shè)置完畢后可以保存該設(shè)置，這樣在下次重新開機時無需再次設(shè)置接收機），具體設(shè)置指令方法如下： 使用 件或 級終端連接 收機的 口； 置 接收 式的差分改正信息）； 8400（ n 8 1 n 設(shè)置 的串口波特率，要保證改值與電臺的 串口波特率一致，其中括號中的內(nèi)容可以不用輸入，為默認(rèn)設(shè)置）； 設(shè)置輸出信息，如 ； 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 21 保存移動站設(shè)置）； (3) 系統(tǒng)自檢 將基準(zhǔn)站和移動站設(shè)置完成后，首先確認(rèn)將兩臺 能收星定位，特別是基準(zhǔn)站接收機是否完成平均或輸入已知點坐標(biāo)而進(jìn)入 位狀態(tài)，因為 只有在接收機正常定位后并進(jìn)入 位狀態(tài)才能發(fā)送差分?jǐn)?shù)據(jù)。 觀察基準(zhǔn)站的 口（差分?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送串口）的指示燈狀態(tài)，如果該指示燈有規(guī)律的以紅色閃爍（ 2 秒一次）說明基準(zhǔn)站在發(fā)送差分?jǐn)?shù)據(jù)，否則需要檢查基準(zhǔn)站的狀態(tài)和設(shè)置。 將兩臺接收機的 直接連接，觀察移動站 收機的 口（差分?jǐn)?shù)據(jù)輸入接口）的指示燈狀態(tài)，如果該指示燈有規(guī)律的以綠色閃爍（ 2 秒一次）說明移動站在接收差分?jǐn)?shù)據(jù)，此時再查看定位狀態(tài)是否為 果移動站接收機在接收到差分?jǐn)?shù)據(jù)后，定位狀態(tài)始終為 則需要檢查移動站的狀態(tài)和設(shè)置。 注意： 收機在加電前務(wù)確認(rèn)各設(shè)備正確連接！ 收機外接電源極性務(wù)必正確！ 數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)操作步驟 1 基準(zhǔn)站電臺設(shè)置 1、 基準(zhǔn)站電臺天線的架設(shè)：盡量將天線架設(shè)在位置較高、 安全、平穩(wěn) , 對視野開闊的 的地方，確保天線 與移動站的天線通視，同時避免電臺天線距離工作人員距離太近，至少與人員距離 5 米以上； 2、 基準(zhǔn)站電臺的設(shè)置：關(guān)于 臺的具體設(shè)置方法此處不再敖述，使用 件按照下圖中的信息設(shè)置電臺。 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 22 基準(zhǔn)站電臺設(shè)置信息（一） 基準(zhǔn)站電臺設(shè)置信息（二） 2 移動站電臺設(shè)置 1、 移動站電臺天線的架設(shè)：根據(jù)使用情況合理架設(shè)天線，盡量保持天線安全、平穩(wěn)，確保與基準(zhǔn)站通視。 2、 移動站電臺的設(shè)置關(guān)于 臺的具體設(shè)置方法此處不再敖述，使用 件按照下圖中的信息設(shè)置電臺。 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 23 移動站電臺設(shè)置信息（一） 移動站電臺設(shè)置信息（二） 注意：電臺在加電前務(wù)必連接天線！ 電臺外接電源極性務(wù)必正確！ 3 數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)自檢 將設(shè)置好電臺的天線連接好，然后分別將電臺的數(shù)據(jù)線連接到計算機的兩個串行通信口。 在計算機上運行超級終端軟件，設(shè)置 與電臺的串行口設(shè)置相對應(yīng)。 使用連接基準(zhǔn)站電臺的超級終端發(fā)送數(shù)據(jù)，使用連接游動站電臺的超級終端接收數(shù)據(jù)。 比較接收數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)，如果一致，則子系統(tǒng)運行正常。否則，檢查系統(tǒng)配置與硬件連接。 注意：電臺在加電前務(wù)必連接天線！ 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 24 電臺外接電源極性務(wù)必正確！ 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與檢查 將 系統(tǒng)與數(shù)據(jù)鏈路通過串行口連接。 系統(tǒng)連接關(guān)系無誤后加電。 觀察基準(zhǔn)站 收機的工作狀態(tài)，確認(rèn)接收機的 口正常發(fā)送差分?jǐn)?shù)據(jù)。 觀察基準(zhǔn)站和移動站的電臺的工作狀態(tài)指示燈狀態(tài)，確認(rèn)兩電臺正常收發(fā)數(shù)據(jù)，確認(rèn)數(shù)據(jù)連通訊 正常。 觀察移動站 收機的工作狀態(tài)。如果移動站在收到有效的差分?jǐn)?shù)據(jù)后的 5 分鐘內(nèi)進(jìn)入態(tài)，系統(tǒng)工作正常，否則重新檢查 統(tǒng)，直至系統(tǒng)工作正常。 路 實地 觀測 （ 1） 資料收集 根據(jù)測量任務(wù)，收集測區(qū)控制點資料，包括控制點坐標(biāo)、等級、類型、中央子午線經(jīng)緯度、坐標(biāo)系統(tǒng)，控制點周圍的地形和位置環(huán)境。 （ 2） 基 站的選定和建立 基準(zhǔn)站的選址要具有一定的高度，土質(zhì)堅實、不易破壞的點，且要遠(yuǎn)離干擾源。由于基準(zhǔn)站電臺采用高頻發(fā)射，信號近直線傳播，折射能力弱。天空較開闊、周圍無高度角大于 100 的障礙物，為了避開遮擋信號的障礙物，如建筑物、大樹等，基準(zhǔn)站發(fā)射電臺應(yīng)盡可能高于接收機，這樣有利于衛(wèi)星信號的接收和數(shù)據(jù)鏈發(fā)射。 星距地面高度大約 20200面接受到的信號很弱，遠(yuǎn)離電磁干擾才能保證信號的接受效果。 （ 3）確定 基 站 的地心坐標(biāo) 可通過單點定位或進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換得到單點定位的時間一般在 1h 以上 ， 而對于以后的各點則采用終點靜止時的動態(tài)解算的結(jié)果作為在該點為基準(zhǔn)站時的地心 3 維坐標(biāo) ， 因此在以后的各點無需再采用靜態(tài)單點定位，另外在基準(zhǔn)站上應(yīng)采用紅漆、鐵釘做臨時標(biāo)記 ,以防在某些路段 內(nèi)業(yè)計算失敗時返測時利用。 其具體操作見 收機 統(tǒng)操作步驟與方法 。 （ 4）控制點的選取 沿著道路中線的方向每 20m 左右設(shè)置一控制點，在線形發(fā)生明顯變化的路段可適當(dāng)縮小間距 反應(yīng)出現(xiàn)行變化情況， 以提高測量的精度。 在進(jìn)行橫斷面的測量時，在中線控制點處沿著與中線垂直 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 25 的方向 （道路法線方向） 每隔 35m 設(shè)置一個控制點 。 （ 5） 野外作業(yè) 。 在已知的 站上安置一臺 收機 ， 開機后跟蹤所有可見衛(wèi)星 ， 并通過通信設(shè)備發(fā)射差分信號 ， 將測站的坐標(biāo) 、 觀測值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài) 和接收機工作狀態(tài)通過數(shù)據(jù)鏈發(fā)送出去 。 另一臺或兩臺 移動 站接收機在線路中心相應(yīng)的測點跟蹤衛(wèi)星信號 ， 將載波相位觀測值實時進(jìn)行差分處理得到基準(zhǔn)站和 移動 站基線向量 ( X, Y, Z)； 基線向量加上基準(zhǔn)站坐標(biāo)實時得到 移動 站每個點的 地心 3維坐標(biāo) 。 （ 6） 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理 由于 時得到了流動站的坐標(biāo)，因此，內(nèi)業(yè)工作主要是下載記錄的實測坐標(biāo)，顯示坐標(biāo)點位、軌跡，并對點位圖形進(jìn)行放大、縮小及漫游等操作。 路線形擬合 路平面線形擬合 平曲線的特性可通過平曲線上任一點的曲率來表征，曲率沿線路 作積分就是線路方位角度的變化，在平曲線中，直線的曲率 K=0；圓曲線的曲率為 K=1/R(R 為半徑 )；緩和曲線的定義式為：曲線上任意一點的曲率半徑 與該點到曲線起點的曲線長 l 之積為一常數(shù) l= 此，緩和曲線上任意點的曲率為 K=l/道路里程 S 作為變量，可以將平曲線上各點的曲率統(tǒng)一成函數(shù)式：K=f(s)，曲線切線的方位角變化值為 : 因此，可以通過 K 和 判斷平曲線的組成 曲線上曲率為一常數(shù)，緩和曲線上的曲率隨里程線性變化；直線段上方位角變化值為 0，圓曲線上方位角變 化值 l/R，緩和曲線上方位角變化值 12/ (2 公路平曲線上曲率與里程的關(guān)系 圖 1、直線擬合 在 選定樣本點后 ， 可以用最小二乘法進(jìn)行線形回歸 。 首先假定從第 1 點到第 n 點構(gòu)成的是一條 道路幾何線形智能化觀測試驗 指導(dǎo)書 26 直線段，點位坐標(biāo)分別為 (設(shè)直線方程為 Y= aX+b，根據(jù)最小二乘準(zhǔn)則，得： 2、 圓曲線擬合 （ 1） 圓心的確定 對于圓曲線的擬合要復(fù)雜一點 。 確定一個圓有三個參數(shù) (圓心二維坐標(biāo)和半徑 )， 由于三點唯一確定一個圓 ， 因此可以將樣本點中所有任意三個點所確定的圓心的重心定為所有樣本點的圓心 ， 然后根據(jù)圓心和樣 本點確定最佳擬合半徑 。 三點確定一圓的圓心求解公式如下 : 采用重心公式求解平均圓心公式如下 : 其中 ， i 個圓的圓心 ； n 為樣本點的個數(shù) ， 且 n=3. （ 2） 最佳擬合半徑的確定 求 Q 最小時 R 的取值，其中： 即： 其中 n 為樣本點的個數(shù)。 3、 緩和曲線的求解 如圖 2 所示