南方GPS RTK9800 天王星 操作手册 novatei版

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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? 安装/更换备用电池 (图3-2)

图3-2

1. 按键盘上的Off键关闭掌上机。

2. 打开固态磁盘/电池盒卡锁 (掌上机背面上部的黑色按钮)，拉开磁盘/电池盒，直到

露出备用电池盖，如上图。

3. 按箭头所示的方向推开备用电池盖，按上图所示的方向将备用电池插入备用电池插

槽。注意：正极(即平面边，标有’+’号的一面)朝外边。 若插错方向可能有爆炸的危险。

4. 推回电池盖回到初始的位置，以固定好电池在正确的位置上。 5. 关闭磁盘/电池盒。

? 安装/更换主电池 (图3-3) 1. 拉开磁盘/电池盒，同上。

2. 取出已有的放电电池，并且按下图所示的方法装上主电池，也可参考磁盘/电池盒上的图示。

3. 关好磁盘/电池盒。

图3-3

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§3.4 键盘及其部分功能键简介

On/Esc 开机键，并且兼做取消键，取消命令行的输入或者某个功能的执行。 Off 关机键。

Menu 菜单键，一般可弹出系统菜单。受系统应用程序的控制，也可做其他功能。

LCD照明开关，打开或者关闭屏幕背景照明。 对比度调节键。 控制LCD显示屏的对比度。

Del 删除键。 功能同普通PC。

PSION键(特殊功能键)。 一般和其它按键组合作为快捷键使用，同时也作为

换档键，可以取得多义键右上的黄色字符，比如，按下PSION键，同时按下‘3’， 则可以打出‘\\’字符。相当于PC机键盘上的Alt键的功能。 Space 空格键。

其余各键的功能类似于普通的PC机的键盘。 键盘的排列如下所示(图2-4)

图3-4

(数据采集控制器的正面图示)

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§3.5 PSION基本用法

1、打开和关闭PSION采集器。

只要装上主供电电池, 按下On/Esc键，就可打开PSION采集器。 系统将回到上

一次关机的状态。若是第一次开机，则要等待一段时间后出现如下的系统界面(初始状态)，如下所示：（图3-5）

图3-5

图3-6

PSION采集器共有三种状态 (图3-6) ，命令交互状态（即一般的DOS状态），系统应用程序，及初始状态。在初始状态下，按PSION掌上机的Menu键，将弹出初始状态菜单，该菜单共有四个选项，如下所示：

? Command processor 选择该项功能，进入命令交互状态(即普通DOS状态)，在

该状态下，PSION将出现 M> :提示符，表明准备好接收用户的命令输入，并且指明当前驱动器为M:(内部RAM盘)。 在没有插任何固态磁盘的前提下，一般只有此盘有效。该盘相当于PC机上的系统盘C:\\盘。

? System screen 选择此功能，进入系统应用程序状态，显示一系列代表系统驻留

应用程序的图标，每一个图标代表一个应用程序，如Data代表通讯录，Calc代表计算器等，每一个应用程序的具体用法在次不做赘述，请参阅随机手册。选择此项后，系统显示界面如下所示：（图3-7）

图3-7

在此状态下，按Menu键，选择Spec项中的Exit功能，也可利用快捷键(即PSION+ X)，系统又返回初始状态，如此就可以在几种状态之间切换，类似于WINWOS在应用程序之间进行切换。 若进入一个应用程序后，一般均可按Menu键弹出应用程序菜单，选择Special菜单项中的Exit的功能即可退出该应用程序，回到如上所示的状态。 ? Help about help 有关帮助的用法。

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? Restart shell 重新启动，系统仍然处于初试状态，相当于软复位。

2、系统复位。

有时候可能由于某种原因出现死机的现象(即系统不响应任何键盘输入)，这时就必须使机器复位，重新启动掌上机。一般有以下三种方法： ? 同时按下 PSION-Ctrl-Del键(软复位)

此方法类似于普通PC机的热复位，内存中的数据及内部M:盘的数据不会丢失，系统返回第一次开机的状态，即初始状态。若软复位无法生效，则要考虑硬复位。 ? 同时按下 Shift-PSION-Ctrl-Del键(硬复位)

此行为彻底地复位掌上机，系统同样返回第一次开机的状态。内存中的数据及其存储在内部M:盘上的数据全部丢失。只有在软复位无效的条件下才考虑硬复位。如果硬复位无效，则要考虑断电重新启动。

取出所有的供电电池，包括主电池和备用电池，等待一段时间后，装上电池重新开机。这种方法同样会丢失所有内存和M:盘上的数据。

注意：有时候只需取出主供电电池即可重新启动掌上机，而且数据也不会丢失。

§3.6 交互状态下的常用命令简介

此掌上机内驻EPOC操作系统,采用了与MS_DOS兼容的文件系统,所以常用的文件与磁盘操作命令类似与MS_DOS。 EPOC一个明显的区别于 MS_DOS的地方在于可执行文件的后缀不同，在MS_DOS中可执行文件的后缀一般为.EXE，.COM， .BAT等，而在EPOC操作系统中则变相应的变成.IMG， .APP，.BTF等。 交互状态下常用的文件磁盘操作命令：

1. A:, B: 改变默认磁盘，若没有固态磁盘，则一般只有M:盘才是有效的。 2. ATTRIB 设置或清除文件属性。用法类同于MS_DOS。 3. COPY 文件复制。

4. Del 文件删除，一样支持通配符’*’。 5. Dir 列文件目录。

6. Edit 运行PSION简单字符编辑器。 7. CD 改变当前目录。 8. MD 建目录。 9. RD 删除目录。 10. REN 改文件名

在此仅介绍几个常用命令,还有一些命令的用法，可参考随机的用户手册。

§3.7 常用操作简介

1、设置时间和日期

在Command processor状态下， 按menu键后，用左右移动键选择Time项，再用上下移动键选择Time an day项如图， 接着按Enter健，弹出如图的话框，设置时间（Time）和日期（Date）。

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图3-8

Date format : 日期格式（用左右移动健选择）

Date separator : 日期分隔符（用左右移动健选择） Time format : 时间格式（用左右移动健选择）

Time separator：时间分隔符（用左右移动健选择） Start of week : 周一开始时间

2、自动关机设置

在Command processor状态下， 按menu键后，用左右移动键选择Control项，再用上下移动键选择Auto switch off项如图, 接着按Enter健，弹出如图的话框，设置自动关机时间。

图3-9

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Machine: 设置能否自动关机（用左右移动键选）Yes能;No不能

Mniuts: 如果设置为能自动关机，则设置关机时间（用左右移动键选择） 注：一般不建议用户设置自动关机，以防影响测量效率。

3、查看磁盘空间：

在在Command processor状态下的M>状态下，键入DIR后回车。如果文件很多，则要连续回车几次，直到出现如下界面

图3-10

free 表示的是还有多少剩余空间（单位：字节）

total 表示的是磁盘总共还有多少空间（单位：字节）

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第四章 PSION型控制器使用说明

§4.１ 控制器软件安装

RTK9800控制软件共包括RTK动态采集文件和静态采集文件：

动态采集文件为以下7个：

NRTK.IMG RTK动态操作主程序 CONVERT.IMG 数据格式转换主程序 CHINESE.LIB SYS$8087.LDD

SYS$MDO4.IMG 系统文件 SOUTHRTK.LIB NGK9800.CFG

静态采集文件为以下4个：

NS9800.IMG 静态操作主程序 CHINESE.LIB

SYS$8087.LDD 系统文件 SYS$MSO4.IMG

必须将此几个文件传输到控制器的M：盘的根目录下，RTK9800控制软件才可正常工作。

将软件传入控制器，利用传输软件Psion.exe来完成。

§4.2具体操作步骤

1、用RS-9双串口电缆线PSION机RS-232串口与电脑串口COM1或COM2连接好，如图4-1所示：

图4-1

2、将掌上机处于命令交互状态下（类似于一般的DOS状态）。按Menu键出现如下界面。（图4-2）

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图4-2

选择Special菜单项中的Remote Link,出现设置串口的对话框，如下图所示：

图4-3

按左右方向键可以打开或关闭Remote link。 同样的方式选择波特率 Baud rate，必须与传输软件中波特率设置相一致（建议采用57600）。同时选择通讯端口Port: A 后按回车键确定。一般对话框中的多选项均可按左右键切换（PSION菜单中有左右箭头标志的选项都是多选项）。

3、在电脑上运行“南方测绘仪器公司GPS 4.0”程序组中的“PSION通讯”，弹出对话框如图4-4所示：

图4-4

4、在PSION通讯软件中，左键点击“通讯”菜单中选择“设置”，弹出“设置串口波率” 对话框，如图4-5所示。此时应设置串口的波特率保持和PSION机设置的一致。

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图4-5

5、在数据传输软件中，在“通讯”菜单项中选择“连接”，或者直接点击连接工具条按钮。等待连通后，界面如图4-6所示。此时连接按钮变成黑色表示连接成功。

图4-6

6、在连通后的数据传输软件中，左边两项分别代表计算机路径和计算机路径文件夹中的文件；右边两项代表PSION的根目录M>和PSION中的文件。

7、在文件框中选中要传输的文件，此时文件变成深蓝色。接着在“文件”菜单项中选择“复制”，此时弹出文件传输进度条，请等待，直到传输完成为止。

8、所有文件传输完毕，在“通讯”项中、选择“断开”，关闭通讯程序及关掉PSION机电源，结束PSION内软件安装。

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第五章 测量前的准备

§5.1 坐标系统的确定

在作RTK测量前要确定工作的坐标系系统，即工作椭球。 同时要把大地坐标投影到高斯平面上需要下列投影参数： A． 参考椭球体参数（即坐标系统） B． 中央子午线

C． 纵、横坐标的加常数

D． 投影尺度比（相应与投影高度）

如要求采用地方或城市独立坐标系时，在投影的基础上还要进行坐标转换，并需具备以下转换参数： A．纵、横坐标平移量Xo，Yo B．旋转角度（顺时针） C．尺度因子

§5.2 选定测量的类型

控制器的软件包可以完成静态和动态测量的任务，在你开始用GPS测量

时，首先你必须确定使用何种测量的方式。 请首先确认如下项目：

? 你的工程项目需要何种等级的精度要求？

如果需达到厘米级的精度，用RTK或快速静态技术测量，如只需分米级的精度，用差分的方式即可。 ? 你是否需要实时测量的成果？

如果需要现场实地测得成果，或者放样及导航都必需采用RTK或实时差分的方式，必须选用配置无线电数据链的ＧＰＳ设备。 所以回答完以上两个问题你就可以做出决定。

? 静态测量：用于大面积的控制网测量、导线测量、基线测量等。

? 动态测量：实时测出碎部点的成果，实地进行点放样、线放样、弧线放

样等功能，测点时间短，一般初始化完成后只需几秒即可完成一个碎部点的测量，最大作用距离可达15km。但超过10km时初始化将比较困难（受理论数学模型限制）。

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第六章 仪器的连接

§6.1 接收机和电台连接示意图

图6-1 §6.2仪器的连接

打开和关闭接收机的电源

1．打开接收机电源：按住电源按钮一秒钟。

2．关闭接收机电源：按住电源按钮三秒钟直至电源灯灭。 3．关闭电台电源：按住电源按钮三秒钟放手后，电源灯灭。

注意：电源灯在电源不足的情况下会变红色，5秒后自动断电。

注意：即使电池电量耗尽，控制器内部的数据也不会丢失。 电池、天线和电缆线的连接

注意：不要将电缆强行插入接口，首先检查电缆芯数是否吻合。然后请对准电缆接孔上的小红点小心的插入。

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第七章 RTK测量软件介绍

§7.1 RTK动态测量软件 7.1.1动态测量软件的运行

该控制器内驻EPOC操作系统，其可执行文件名的后缀为 *.IMG。要运行控制器软件，需在控制器处于交互模式下，输入NRTK（图）按Enter键执行，屏幕出现如下界面：(图7-1)

图7-1

按一下“Enter”，然后按“Menu”等待几秒钟后，进入软件的主界面：(图7-2)：

图7-2

软件主界面分为两大部份。主界面左半部分为六个图标对应的六个功能模块，图标下方为中文注释。主界面右半部分为工作状态栏。

1．功能模块的操作：在功能模块组中可移动方向键进行选模块择，被光标选中的模块中文注释底色变为黑色。选中图标后例如选中“卫星”图标，按Enter键，进入该项菜单，此时右边的工作状态中显示模块对应的下拉菜单，如下所示：(图7-3)

图7-3

移动上下方向键，可选择相应的菜单项，按Enter键执行，或者Esc键取消该菜单。

2．工作状态栏的显示：工作状态栏主要是当前主机所处工作状态的显示。其中RmsH表示平面精度因子，RmsV表示高程因子，Mode表示当前工作状态。工作状态有4种模式分别为Single、Fload、Fixed、Fixed pos。Single表示单点定位状态，Fload表示浮点状态，Fixed表示RTK适用状态。Fixed pos表示基准站设置状态，此时主机处在基准站发射状态。

工作状态栏下半部分分别显示的是卫星数目，电台信号和时间、日期信息。特别值得注意的是电台信号标志。主机处于移动站正常工作状态时，电台信号是一个动态的显

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示。每收到一次信号电台信号标左半部的小方框会闪动一次（方框底色由白变黑），而右半部分的长条框则表示信号量，长条框底色为黑色时表示收到了RTK信号。主界面中的时间和日期信息是由卫星信号中得来的，因此在没有看到正确的时间和日期信息之前都没有收到卫星信号，建议此时不要进行任何操作。

在任何状态下，按Menu键重新回到主界面，或者利用菜单退回主菜单。

7.1.2 菜单介绍

一、卫星

在进行GPS测量时，作业员必须对测量当地所能捕捉到的卫星的状况有一个直观的了解，比如卫星的几何分布、性躁比、定位状态，并根据卫星的具体情况决定是否对卫星作一定的限制以避免一些不利的因素对GPS测量造成影响。

在开机主界面中移动左右光标选中“卫星”功能项，回车后，弹出下拉子菜单，如图7-4所示。

图7-4

按上下光标键选中相应的菜单项，按Enter进入

卫星方位图

进入该项菜单后如下图7-5所示，

图7-5

“卫星分布图”界面显示卫星的分布状况，外圈表示卫星的高度角为0度，内圈

表示30度，由外到内不均匀变化。每个卫星符号中黑色背景表示已跟踪卫星，灰色表示可见卫星．其上的数字对应相应的卫星号。

通过移动下方向键可以切换界面到“卫星信噪图”界面，如下图7-6所示：

图7-6

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此界面显示的柱状图表示锁定卫星的信噪比，横轴为卫星编号，竖轴为性噪比，最高性噪比为51。性噪比越高表示该卫星的信号越强，状态越好。

卫星信息表

进入该项菜单后如下图7-7所示：

图7-7

Sat：卫星号, Azi：卫星的方位角，Ele：卫星的仰角 SNR：跟踪状态

卫星定位状态

进入该项菜单后如下图7-8所示，

图7-8

此界面显示的经纬度为天线几何中心所在方位的单点经纬度坐标（WGS84坐标）。定位模式有一下几种：

Initial：表示初始化，卫星信号还没有捕捉到

Fix Initial：已经捕捉到卫星信号，但是锁定卫星数目少于4颗卫星，没有达到3D状态

Single：单点定位状态，精度为2米至10米 Rtk fixed：Rtk测量状态，精度为厘米级

Rtk floating：Rtk浮点状态，精度一般为分米级 Rtd：伪距差分状态，精度为米级

精度因子是卫星综合状况的一种评定，精度因子要小于4而且精度因子越小越好。

卫星限制

进入该项菜单后如下图所示：

图7-9 “Mask Angle（89）：”设置最小卫星的仰角及设置卫星的高度截止角，系统默认的高度截止角为10度。高度截止角可以在0度到89度之间连续可调，截止角越大，则可视的卫星越少。适当设置此高度截止角的值，可以减少一定的多路径效应。

注：只有当GPS接收机在捕捉到至少4颗卫星，精度因子在4以下时才能进行GPS测量。

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二、工具

软件提供了计算WGS84坐标系和地方坐标系的转换参数的功能和计算流动站到基准站距离的工具软件，以方便GPS测量作业。

在主界面中，选则“工具”功能项，回车后，弹出下拉子菜单，如图6-10所示：

图7-10

按上下光标键选中相应的菜单项，按Enter进入。

计算转换参数

为了能将GPS所测坐标转换到当地坐标系统，需根据至少两个已知点的WGS84坐标和已知地方坐标来计算两个坐标系统的转换参数。进入该项菜单后如图7-11所示：

图7-11

GPSX WGS84参考X坐标 GPSY WGS84参考Y坐标 LocX 已知地方X坐标 LocY 已知地方Y坐标

依次输入坐标值并按Enter键确认后，会出现另一组坐标输入，以同样的方法输入坐标并按Tab键进行计算。例如，现在有两个点位的WGS-84坐标和地方坐标，分别输入第一个已知点的两套坐标值如图7-12所示：

图7-12

按Enter键后，分别输入第二个已知点的两套坐标值如图7-13所示：

图7-13

此时若按Enter键后可以输入第三个已知点的坐标，按Tab键弹出计算转换参数对话框如下图7-14所示：

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图7-14

计算出的结果会自动存储到“系统”功能中的“设置转换参数”菜单中。

在输入上述坐标时，只要按“＋”号或者“－”号键就可以进入点坐标库中取得一个坐标作为已知点坐标（用Stake Out输出）；按“＋”号键输出的坐标在最后两行及已知地方坐标栏中，按“—”号键输出的坐标在头两行及WGS84参考坐标栏中。

基准站距离

当RTK流动站开始作业后，流动站可以随时计算出基准站和流动站之间的距离。 进入该项菜单后如下图7-15所示：

图7-15 基站站距离根据输入的基准站坐标来计算。 距离：基线距离长。 方位角：基线方位角。

三、系统

在开始测量前，必须首先确定所选用的坐标系。坐标系的确定包括以下几个方面：参考坐标系、投影参数、转换参数、七参数。参考坐标系确定椭球体参数。投影参数定义中央子午线、Ｘ及Ｙ方向的加常数，及其投影尺度比。转换参数的设置，可以将投影后的坐标转换为地方坐标或工程坐标。这在利用ＧＰＳ直接在地方坐标上作业是很有用的，转换参数的获取方法在“求取转换参数”一节中已经详细介绍。

在主界面中，选则“系统”功能项，回车后，弹出下拉子菜单，如图7-16所示：

图7-16

按上下光标键选中相应的菜单项，按Enter进入，

参考坐标系

进入该项菜单后如下图7-17所示：

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图7-17

软件提供了以下四种标准坐标系：Beijing－５４、CHINA－８０、ＷＧＳ－７２、ＷＧＳ－８４，同时还提供了用户自定义坐标系“UserDefine”，由用户确定椭球体参数。可用左右光标键在几种坐标系统之间切换，然后按Enter 键确定。需要特别说明的是自定义坐标系时的椭球参数需要在计算机中自己定义好，然后传到PSION机中。首先在计算机中用记事本的方式打开RTK动态采集文件中NGK9800.CFG文件，如图7-18所示：

图7-18

然后，在[ Datums ]中找到长半轴“a_user”和扁率“e_user”并输入自定义坐标系的相应长半轴以及扁率的值。最后，保存NGK9800.CFG文件退出记事本状态，把经过定义的NGK9800.CFG重新文件传输到PSION机中。

设置投影参数

进入该项菜单后如图7-19所示；

图7-19

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middle meridian： 中央子午线 Constant- X： Ｘ加常数

Constant-Y： Ｙ加常数 Project Scale： 尺度比

对于高斯投影，中央子午线经度按当地值输入，Ｘ加常数为０，Ｙ加常数500000，尺度比为１。

设置转换参数

进入该项菜单后如下图7-20所示；

图7-20

转换参数的设置将某个标准坐标系下的坐标转换到地方坐标系。转换参数包括以下几项：

Switch （选项开关） On（打开）/Off（关闭），可用方向键在切换 。 constant_x： X平移常数 constant_y： Y平移常数 Trans.Scale(K): 尺度比 Trans.Rotate(a): 旋转角

转换参数的求解方法，参见“计算转换参数”。

设置七参数

七参数是WGS84坐标系统和用户所选坐标系之间的转换参数，包括一个尺度常

数（偏移量，一般为零），三个旋转参数和三个平移参数，如果知道准确的七参数值，就可以准确的转换到用户所选坐标系统（例如BeiJing-54）而不必考虑平面转换参数，如下图，(图7-21)

图7-21

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Switch （选项开关） On（打开）/Off（关闭）七参数，用方向键切换 。

△X、△Y、△Z分别表示X，Y，Z方向的平移常数，按Enter键确认，再输入α、β、γ、k并确认后结束坐标系操作。

四、设置

基准站必须合理地配置，以便向移动站发射准确、可靠的差分数据。基准站的配置一般包含以下三个方面的内容：

1. 一个准确的基准站坐标（一般为WGS-84坐标），如果为其他地方坐标，则必

须提供相应的七参数。

2. 基准站发送的差分数据，有两种差分模式：RTD和RTK。 3. 差分数据的发射间隔：一般为1秒或2秒。

定义好以上三个方面的内容后，即可设置为基准站工作。

在主界面中，选则“设置”功能项，回车后，弹出下拉子菜单，如图7-22所示：

图7-22

按上下光标键选中相应的菜单项，按Enter进入。

基站坐标[XY]

此菜单为输入已知点的平面坐标和高程坐标，进入该项菜单后如下图所示；

图7-23

基准站平面坐标和高程坐标的获取有以下两种途径： ①输入基站已知点的平面坐标的Coor_x、Coor_y，和平面高程Height及天线高Ant Height。

②按Tab键从点坐标库中读取一个点，进入点坐标库后，选择一个坐标，按MENU键，从菜单output coordinate菜单把坐标输出。

坐标输入完成后，按Enter确认。要取消操作，按Esc。

基站坐标[BL]

此菜单为输入已知点的大地坐标或者取一个实时的WGS_84大地坐标作为基准站坐标，进入该项菜单后如下图所示；

图 7-24

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基准站大地坐标的获取有以下两种途径：

①直接输入基站已知点的大地坐标经度Latitude、纬度longitude和大地坐标Height及天线高Antenna Height。

②按Tab键从主板中取一个当前主板测出的WGS_84大地坐标作为基准站坐标。

坐标输入完成后，按Enter确认。要取消操作，按Esc。

基站工作模式

对基准站进行工作模式、电台通讯模式和电台波特率的设置。进入该项菜单后如下图所示；

图7-25

基准站的标准参数设置如上图所示，另外设置菜单总还提供其他的一些参数设置如下：

Base Mode：基准站工走模式有三种，用左右光标键进行选择 ①RT-2：RTK厘米级定位模式

②DGPS：伪距差分定位模式，精度在0.75米左右 ③RT-20：分米级定位模式，精度在10－20厘米之间

Radio Format：电台通讯格式有三种，用左右光标键进行选择 ①RTCA：国际标准航空通讯模式，数据量小 ②RTCM：国际海事通讯模式，数据量大

③CMR：压缩模式，数据经过压缩，传输不易掉包，但速度较慢 Radio baud：传输波特率可用左右光标键进行选择

参数设置完成后，按Enter确认。要取消操作，按Esc。

注意：在一般情况下，请按照默认设置进行作业，保证基准站和流动站之间的采样率一致。

差分数据频率

差分数据频率及发射间隔是指基准站向流动站发送数据的时间间隔， 进入该功能后出现如下屏幕：

图7-26

可用左右光标键在1—3之间选择。一般为1，选择完后按[Enter]键确认。

注意：在一般情况下，请按照默认设置进行作业，保证基准站和流动站之间的采样率一致。

启动基准站

该功能用来把以上设定值赋予GPS主机，按Enter键执行后出现如下屏幕：

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图7-27

“Transform to WGS84”（选项开）ON(打开)/OFF(关闭) 7参数

按Enter键确认或On/Esc取消，确认后若系统弹出设置成功的对话框,并发出蜂鸣声，表示设置成功.

在确认所有的配置后按[ENTER]键确认，基准站设置完毕，此时接收机和数据链的数据发送灯开始闪烁，无线电将以选定发射间隔为间隔开始发送数据。

注：在此菜单中选择ON及打开七参数选项后，系统会自动计算一个七参数，并把七参数输入到 “系统”功能项的“设置七参数”菜单中。

五、 测量

测量功能项完成所有的外业测点和放样功能。

在主界面中，选则“测量”功能项，回车后，弹出下拉子菜单，如图7-28所示

图7-28

按上下光标键选中相应的菜单项，按Enter进入

移动站设置

移动站的设置必须保持和基准站一致，才能保证移动站的正常工作。进入该功能后出现如下屏幕：

图7-29

此处的各项设置和“基站工作模式”中的设置是一样的，因此移动站设置菜单的设置必需要保持和对应的基准站的工作模式一致。具体操作请查看“基站工作模式”说明。需要特别说明的是，此处“Ambiguity Level”为整周模糊度的调节，有两种选择项“high”和“common”。选择“high”时严格固定整周模糊度，“common”则适当放宽整周模糊度的固定。

注意：在一般情况下，请按照默认设置进行作业，保证基准站和流动站之间的采样率一致

目标点测量

目标点测量菜单完成野外测点的坐标测量和存储，屏幕如下：

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图7-30

屏幕右下脚黑条显示的是当前测量点进行存储时将要存储的文件名，几秒中后黑条消失。

屏幕相关参数的含义如下：

EpX、NpY、HpH：流动站三维直角坐标。 Piont：点号

Mode：流动站当前的初始化的状况，RTK Fixed代表初始化成功，RTK Float代表尚未完成初始化，处于浮动解状态。

在进行测量过程中，当界面所显示的主机工作状态满足测点要求时，可以按Tab键在提示框中完成测点坐标保存，提示框如下图：

图7-31

在Point Name处输入点名，在Point Code处输入属性代码，在Ant Height处输入天线高，然后按Enter键确认后屏幕右下角会显示SAVE OK,大概一秒钟后消失表示测量点存储完毕。 注：当主机状态达不到RTK Fixed状态时，按Enter键弹出提示对话框如下图所示：

图7-32

按N键不进行存储，Y键进行存储。

点放样

点位放样时，先要确认放样点的坐标或者放样点号才能把点号输出到放样界面中进行放样。选择“点放样”按Enter 时首先弹出的界面是放样坐标库，如图7-33所示：

图7-33

在第一次打开坐标库时，屏幕右下角显示“stakeout.dbf created”，提示生成了一

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个stakeout.dbf文件，此文件是一个坐标库系统文件。

从坐标库中选择要放样的放样点（坐标库的操作见），执行MENU的Stake out把放样点坐标提取到放样屏幕中。如图7-34所示：

图7-34

屏幕中央实心点代表欲放样的点，另外一个空心点代表当前GPS的位置。屏幕顶端“A”处的角度代表放样点到当前点的方位角，“D”处数值代表放样点距离到当前点的距离。

屏幕下端dX代表两点X方向的差值，dY代表两点Y方向的差值，当前状态Mode为RTK fixed及初始化成功时放样点的精度是可靠的。移动GPS天线，dX，dY在容许范围内，即找到了放样点的平面位置。

线放样

线放样是把确定放样线的两个端点调入控制界面中，然后通过类似于点放样的模式把直线放样到实地中。选择“线放样”按Enter 时首先弹出的界面是放样坐标库，选择要放样的开始端点，执行MENU菜单的“Line Point Start”, 然后选择放样的另一个端点，执行MENU菜单的“Line Point Start”后，放样线坐标提取到放样屏幕中，如图7-35所示：

图7-35

屏幕中央实心线为放样线，黑点代表放样线的起点，空心方格点代表当前流动站GPS的位置。屏幕顶端距离代表放样点在与放样线平行的方向上到放样起始点的距离叫起点距，屏幕下端偏离距代表当前流动站GPS天线到放样线的垂直距离。

六、文件

文件功能项提供了对文件夹的管理以及主板软件信息和注册功能。

在主界面中，选则“文件”功能项，回车后，弹出下拉子菜单，如图7-36所示

图7-36

按上下光标键选中相应的菜单项，按Enter进入

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新建测点文件

命名和创建新的测点文件。选择“新建测点文件”按Enter 时弹出对话框，如图7-37所示：

图7-37

在光标指示栏中输入要创建的文件名，例如south..rtk。

注：没有新建文件时，测量点存储的默认文件名为测量当日的日期，后缀名为rtk。

选择测点文件

选择测点文件是把新建的测量点文件读取到测量点存储路径下。选择“选择测点文件”按Enter 时弹出对话框，如图7-38所示：

图7-38

移动左右光标键在软件现有的工程文件中选择一个文件来读取，选择要读取的文件名。例如读取文件south.，此时，进行Rtk测量时的所有测点信息就存储到文件south.中。

软件信息

选择“软件信息”按Enter时弹出对话框，如图7-39所示：

图7-39

“NGK9800 Version 2.0N”：软件版本号 Serial：主板序列号 Limit：注册日期

公司电话号码和传真号。

软件注册

选择“软件信息”按Enter时弹出对话框，如图7-40所示：

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图7-40

在光标处输入21位注册码，注册码不分大小写。输入注册码后按Enter键确认后，软件退回到控制器交互模式下。重新输入NRTK，回到软件信息下查看注册日期确认注册成功后就可进行软件操作了。

一个PSION机软件能注册八个注册码，一旦注册码超过八个，在注册以前必须先按“Clear”清除注册码。在操作了清除注册码的“Clear”键以后，软件退回到控制器交互模式下。重新进入软件注册后软件可以重新注册八个注册码。

§7.2 坐标库操作

9800RTK的操作软件中，坐标库的操作是比较频繁的一项操作，以下以数据格式转换软件的操作来介绍坐标库的操作。

数据转换软件是为NRTK测量软件采集的数据提供一个和GIS的接口，通过数据转换软件就能把测量采集的*.rtk的文件转换成一定格式的*.dat文件。*.dat文件基本上能够被市面上绝大多数的成图软件采用。

要运行数据转化软件，需在控制器处于交互模式下，输入CONVERT命令，按Enter键执行，屏幕出现如下界面：(图7-41)

图7-41

在第一次打开坐标库时，屏幕右下角显示“transout.dbf created”，提示生成了一个transout.dbf文件，此文件是一个数据转换系统文件。之后每次打开数据转换界面，屏幕右下角显示“transout.dbf replace”，提示旧的数据转化系统文件被替代。

此界面是编辑坐标界面

屏幕各项的基本含义如下： X、Y、H表示编辑点的坐标

Pc：表示编辑点的属性（可输可不输） Pn ：表示编辑点的点号（一定要输）

Save：按Enter键存储当前编辑点，并且屏幕下方有相应的提示，提示坐标是否已加入坐标库中。提示有两种，例如“Add Entry Point:3”提示增加点坐标值成功，且增加点为当前坐标库中的第三个点。

NO Entry To Save Menu：按Menu键进行坐标库菜单操作 PIONT：前一个数值表示当前屏幕中显示的点是坐标库中的第几个点；后一个数值代表当前坐标库文件中的总点数。

使用上下光标键可以逐个选择坐标库中的点。

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7.2.1 坐标库菜单操作

坐标库菜单是一种窗口下拉式的菜单操作，菜单中提供了点的编辑，查询，输出以及文件的读取等功能。按Menu键进入菜单操作，用左右光标键在编辑（Edit），查询（View），专项功能（Special）菜单项中进行选择。 一、 编辑（Edit）

①编辑（Edit）

编辑菜单完成点的编辑，输入，删除。光标移动到编辑菜单，屏幕显示如图7-42：

图7-42

选择编辑菜单（Edit）进入后就可对需要改动的项目进行编辑。用上下箭头键来移动光标，按数字/字母键完成数字或字母的输入，输入完以后，按PSION键＋U或者按编辑菜单下的Update把编辑后的数值存储下来。

②增加（Add）

按Menu键调出主菜单，选择“ADD”

菜单进入输入坐标功能首先输入该点的XYH坐标值，Pn为点名，用上下箭头键来移动光标，按数字/字母键完成数字 或字母的输入，输入完以后，按Enter键保存。

图7-43

例如：需在坐标库中增加一坐标X：1000，Y：1000，Z：1000 则依次按“Menu”—“Point”—“Add”(或U+ A组合键)

然后依次输入XYH坐标及点名Pn。按Enter键进行存储后弹出屏幕右下角提示“Add Entry Point:5”,提示增加的点为当前坐标库中的第五个点。若没有输入点号，右下脚坐标提示为“NO Entry To Save”。

③删除（Delete）

首先选择坐标库中要删除的点，当点坐标值出现在界面当中表示选中该点。删除点坐标，则依次按“Menu”— “Edit”—“Delete”(或U+ D组合键)，弹出确认对话框，确认是否删除。按N为不删除，Y为删除。如图7-44所示：

图7-44

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二、查询坐标

依次按“Menu”— “View”

图7-45

“Next”—查询下一个坐标(或U+ N组合键) “Previous” —查询前一个坐标(或U+ P组合键) “First” —查询第一个坐标(或U+ F组合键) “Last” —查询最后一个坐标(或U+ L组合键)

三、特殊功能

依次按“Menu”— “Special”

“Stak Out” —将当前坐标调出，进行坐标放样(或U+S组合键) “Read From File” —读取坐标文件(或U+ R组合键)

“Main Menu” —退回主操作界面 (或U+ M组合键)(图7-46)

图7-46

7.2.2 文件输出和输入

测量点的浏览，测点文件的输出和坐标文件的输入都是通过坐标库来完成的。

一、测点坐标浏览

测量点的坐标查看以及浏览在坐标库中实现。进入坐标库的方式有三种分别是在“点放样”、“线放样”、“数据转化”三个功能菜单中进入坐标库。

碎部测点时的坐标存储在当前的工程文件名下（坐标文件名在每次进入“目标点测量”菜单时都能查看，操作见“§6.1.2.5 测量” ，文件名以rtk为扩展名。进入坐标库，选择“Specia”菜单下的“Read From File”命令后弹出对话框如图7-47所示：

图7-47

通过左右光标键选择测量点坐标存储的工程文件名后按Enter键弹出提示框，如图7-48所示：

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图7-48

提示框询问你是将这个文件里的放样点追加至当前文件还是覆盖掉当前的坐标库。按Enter键为追加坐标文件，按Space键为覆盖文件，ESC键为取消操作。

在浏览状态下（此时屏幕右上角有Fine选择框），按上、下方向键可以前后浏览坐标库。按Tab键把光标移到Find下，输入一个要查找的点名后按Enter键，会自动跳到该点。在坐标浏览时执行menu的Stak Out，即把当前浏览的点坐标作为放样点坐标直接转入放样作业。

二、放样文件输入

在进行点放样工作时，用户可以在计算机里编辑放样点的坐标文件，然后再传入控制器里进行放样。

①首先，用户需用WINDOWS操作系统的文本编辑器（记事本）编辑坐标文件，编辑好后另存为后缀是rtk的文件。

注意：最大文件名长度为8+3，前8为名字任意。

在进行文件坐标录入前，先要敲8个回车键，及文件的前8行是空的，文件格式如下：

点名，X，Y，H，代码

例如要把如下放样坐标录入控制器中

1，2559168.234,470011.896,39.500,code1 2，2558762.562,461102.654,31.680,code2 ……

在编辑器中编辑坐标如下图7-49：

图7-49

编辑完成后文件另存为south．rtk。在编辑过程中注意文件格式一定要正确。输入的数字和符号键必须在英文输入的状态下输入。

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②然后，用RS—9，Rs232传输电缆和电脑的串口（Com1或Com2）相连，注意两端的波特率设置必须一致。然后，用传输软件将控制器和电脑连通，把文件传进控制器的根目录即可。

③最后，依次按“Menu”— “Special” —“Read From File”，调出控制器的文件目录，选择刚才编辑好的放样坐标文件south．rtk。这时控制器出现一提示框，询问你是将这个文件里的放样点追加至当前文件还是覆盖掉当前的坐标库。

三、测点文件输出

碎部测量存储的rtk文件是专用的数据库文件，不可直接用来给成图软件调用。必须用通过数据格式转化功能把rtk文件转换为用户所需要的格式。

在控制器交互状态下输入“convert”命令按Enter键进入数据转化界面即坐标库界面。依次按“Menu”— “Special” —“Read From File”，调出控制器的文件目录，选择测量点的坐标文件并按Enter键将文件调出到当前界面下，例如south．rtk。

依次按“Menu”— “Special” —“File out”，弹出数据格式选择对话框，如图所示： 对话框提示你一种要输出的数据格式Format（共八种）。格式中：Pn为点名，Pc为属性代码。选择好格式后，再给定一个输出文件名（File Name），如果不给定文件扩展名，则自动用DAT为扩展名，Disk选择Internal（内部）时，文件输出到控制器，Disk选择Port A（串口）时，文件直接输出到用传输软件连接的电脑中。（如图7-50）

图7-50

§7.3 RTK静态测量软件 7.3.1静态测量软件的运行

要运行控制器软件，需在控制器处于交互模式下，输入NS9800.IMG（图）按Enter键执行，屏幕出现如下界面：(图7-51)

图7-51

然后按“Menu”等待几秒钟后，进入软件的主界面：(图7-52)。

图7-52

四个图标分别代表相应的功能模块，选中图标后，按下Enter键，进入该项次菜单。

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7.3.2静态测量软件介绍

1．查看状态

查看状态，确定卫星条件是否满足测量要求，移动方向键，选择“状态”图标，按Enter键，进入该项菜单，如图7-53所示：

图7-53

卫星方位图

进入该项菜单后如下图7-54所示，

“卫星分布图”界面显示卫星的分布状况，外圈表示卫星的高度角为0度，内圈表示30度，由外到内不均匀变化。每个卫星符号中黑色背景表示已跟踪卫星，灰色表示可见卫星．其上的数字对应相应的卫星号。

图7-54

通过移动下方向键可以切换界面到“卫星信噪图”界面，此界面显示的柱状图表示锁定卫星的信噪比，横轴为卫星编号，竖轴为性噪比，最高性噪比为51，如图7-55所示：

图7-55

卫星定位状态

进入该项菜单后如下图所示，

图7-56

此界面显示经纬度为天线几何中心所在方位的单点经纬度坐标（WGS84坐标）。定位模式有一下几种：

Initial：表示初始化，其时卫星信号还没有捕捉到

Fix Initial：已经捕捉到卫星信号，但是锁定卫星数目少于4颗卫星，没有达到3D状态

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/35dg.html