第一篇：GPS 實驗報告
GPS實習(xí)報告
學(xué)院：資源與環(huán)境學(xué)院 專業(yè)： 測繪工程 班級： 姓名：
學(xué)號： 指導(dǎo)老師：
第一部分：GPS控制網(wǎng)外業(yè)觀測設(shè)計
一 項目概況
這次實習(xí)是由張老師帶領(lǐng)我們在學(xué)校及其周圍進(jìn)行GPS測量。本次實習(xí)包括GPS靜態(tài)觀測，GPS實習(xí)差分動態(tài)測量（RTK），手持便攜GPS導(dǎo)航的認(rèn)識與應(yīng)用。這些實習(xí)鞏固、擴(kuò)大和加深我們從課堂上所學(xué)理論知識，獲得測量工作的初步經(jīng)驗和基本技能，著重培養(yǎng)我們的獨立工作能力，進(jìn)一步熟練掌握測量儀器的操作技能，提高運用理論及計算能力。工程測區(qū)：華北水利水電學(xué)院，東風(fēng)渠，黃河測繪局等地區(qū)。
測區(qū)概況：地勢較為平坦，測區(qū)內(nèi)高樓比較多。有一條河渠橫穿過測區(qū)。
項目開始時間：2013年3月9日 項目結(jié)束時間：2013年3月17日
二 技術(shù)依據(jù)
（1）采用西安80坐標(biāo)系
（2）《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》 三 現(xiàn)有測繪資料
（1）《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》
（2）已知點位信息
四 選點情況
本次選點是由張老師選定，共有8個點位，分布在學(xué)校及其周圍。點位遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射機(jī)，避開了大型建筑物，減少了多路徑效應(yīng)，視野開闊，適合進(jìn)行GPS觀測。具體情況如下：
觀測方案及質(zhì)量控制方法 1，采樣間隔15s，截至高度角為15°。
2，觀測期間不得在天線附近50m范圍內(nèi)使用電臺，不得在10m范圍內(nèi)使用對講機(jī)或手機(jī)。
3，用于GPS基準(zhǔn)網(wǎng)觀測的接收機(jī)必須是符合GPS規(guī)范要求的雙頻機(jī)，其標(biāo)稱精度為5mm+-1*10
-6。
五 觀測方案及質(zhì)量控制方法
本次實習(xí)的精度為E級，由三臺GPS同步接收機(jī)，組成同步閉合環(huán)進(jìn)行同步觀測，每一時段觀測50分鐘以滿足精度要求。每時段觀測前后都應(yīng)量取一次儀器高。
為提高觀測質(zhì)量，同一時段觀測過程中不允許出現(xiàn)接收機(jī)重新啟動，進(jìn)行自測試，改變衛(wèi)星高度角，改變數(shù)據(jù)采樣間隔，關(guān)閉或刪除文件等操作。
五 提交成果資料
（1）點之記
（2）GPS靜態(tài)測量外業(yè)觀測手簿（3）GPS實習(xí)報告
第二部分：GPS網(wǎng)控制網(wǎng)技術(shù)總結(jié)
一 外業(yè)觀測情況
本次測量時采用的是，Trimble GPS接收機(jī)三臺。采用同步觀測的相對定位方法，從而保證了衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘誤差、電離層延遲等誤差的強(qiáng)相關(guān)性，通過差分的方法來消除這些誤差。觀測時為了保證測量的精度時段長度規(guī)定為50分鐘。按照靜態(tài)定位的測量原理，測量時觀測的最少衛(wèi)星數(shù)位四個。外業(yè)觀測時需要對GPS接收機(jī)進(jìn)行以下設(shè)置：
(1)調(diào)度安排，確定每臺接收機(jī)觀測的測站，開機(jī)時間，搬站情況。
(2)觀測組按調(diào)度表規(guī)定的時間進(jìn)行作業(yè)，保證同步觀測同一衛(wèi)星組。
(3)每時段開機(jī)前，量取天線高，并及時記錄測站名、年月日、時段號、天線高等信息。關(guān)機(jī)后再量取一次天線高作校核。
(4)儀器工作過程中，作業(yè)人員對照指示燈工作狀況說明，判斷儀器是否正常工作。
(5)一個時段觀測過程中，不得進(jìn)行以下操作：關(guān)閉接收機(jī)，又重新開機(jī)；進(jìn)行自測試；改變衛(wèi)星高度角；改變數(shù)據(jù)采樣間隔；改變天線位置；
(6)觀測院在作業(yè)期間不得擅自離開測站，并應(yīng)防止儀器收到震動，防止人或其他物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號。
(7)接收機(jī)在觀測過程，不應(yīng)在接收機(jī)旁使用對講機(jī)；雷雨天氣過境應(yīng)關(guān)機(jī)停測，卸下天下以防雷擊。
(8)應(yīng)記錄雨、晴、陰、云等天氣。二 數(shù)據(jù)處理
本次實習(xí)的數(shù)據(jù)處理是應(yīng)用南方GPS軟件進(jìn)行外業(yè)觀測數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入該軟件后先進(jìn)行基線結(jié)算，這將由計算機(jī)自動完成，然后再對不合格數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，然后輸入已知點數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)平差，最后輸出成果。本次成果第一次基線解算時出現(xiàn)里超限數(shù)據(jù)，需要改動衛(wèi)星高度角或數(shù)據(jù)采樣間隔來調(diào)整以滿足精度要求。三 數(shù)據(jù)處理結(jié)果平差后坐標(biāo)和點位精度
ID X坐標(biāo) Y坐標(biāo) rms(mm)dx(mm)dy(mm)點 名
00B2 3852636.764 469463.678 1.640 1.171 1.148 00B2 00G2 3852371.932 470192.135 1.304 1.020 0.812 00G2 GA02 3853810.984 469690.367 1.166 0.787 0.860 GA02 GA01 3854657.352 469424.311 0.000 0.000 0.000 GA01 GA03 3854114.425 468956.490 0.000 0.000 0.000 GA03 00B6 3854761.598 468733.367 1.893 1.341 1.336 00B6 GA05 3853798.608 470095.209 0.000 0.000 0.000 GA05 00G4 3855827.674 468324.367 2.382 1.714 1.654 00G4 1 參數(shù)擬合高程 28.858824 內(nèi)符合精度中誤差±27.077(mm)擬合后高程殘差
點號 正常高(高程)大地高 正常高(擬合)差值 Rms(mm)GA01
91.258
62.411
91.270 0.012 1.377 GA03
92.333
63.445
92.303-0.030 1.363 GA05
90.200
61.362
90.221 0.021 1.452 擬合高程
ID 正常高(高程)大地高 Rms(mm)點 名 00B2 91.275 62.416 0.757 00B2 00G2 92.773 63.914 1.290 00G2 GA02 90.844 61.985 1.291 GA02 00B6 93.791 64.932 1.493 00B6 00G4 93.703 64.844 1.590 00G4 ID 坐標(biāo) X 坐標(biāo) Y 高 程 x y h 點 名
GA01
3854657.352
469424.311 91.258 * * * GA01 GA03
3854114.425
468956.490 92.333 * * * GA03 GA05
3853798.608
470095.209 90.200 * * * GA05 00B2
3852636.764
469463.678 91.275 00B2 00B6
3854761.598
468733.367 93.791 00B6 00G2
3852371.932
470192.135 92.773 00G2 00G4
3855827.674
468324.367 93.703 00G4 GA02
3853810.984
469690.367 90.844 GA02 7 參數(shù)結(jié)果
Dx平移(米):-35.106 Dy平移(米): 80.362 Dz平移(米): 64.242 Rx 旋轉(zhuǎn)(秒): 1.144568 Ry 旋轉(zhuǎn)(秒):-0.609468 Rz 旋轉(zhuǎn)(秒): 1.452463 SF尺度(ppm): 4.573765 第三部分：動態(tài)測量實習(xí)總結(jié) 本次實習(xí)是在校園內(nèi)進(jìn)行，基準(zhǔn)站和流動站都是Trimble公司產(chǎn)品，這次實習(xí)是在學(xué)校內(nèi)選定五個點位，先在學(xué)校內(nèi)一開礦地處架設(shè)基準(zhǔn)站，使用GPS觀測手簿連接基準(zhǔn)站，在連接到基準(zhǔn)站后再連接流動站，并且在GPS觀測手簿中輸入這五個點位的已知坐標(biāo)，利用流動站先選取三個點位進(jìn)行校準(zhǔn)，在利用另外兩個點位進(jìn)行放樣，通過這次實習(xí)讓我了解了利用RTK進(jìn)行測量的步驟，鍛煉了我的實踐能力，為我以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
第四部分：GPS導(dǎo)航測量總結(jié)
這次實習(xí)利用GPS導(dǎo)航機(jī)進(jìn)行路線導(dǎo)航，距離測量等，這次我利用GPS導(dǎo)航手簿量測了我宿舍到GA05的距離，發(fā)現(xiàn)GPS導(dǎo)航手簿的強(qiáng)大功能及給我們生活帶來的便利。
第五部分：實習(xí)總結(jié)
本次GPS實習(xí)雖然僅僅只有一個星期的時間，主要包括兩大部分——GPS靜態(tài)測量和動態(tài)測量。其中靜態(tài)測量包括實地勘踏選點、調(diào)度方案的確定、正式外業(yè)數(shù)據(jù)采集、最后也就是最重要的內(nèi)業(yè)處理。動態(tài)測量包括利用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行RTK測量以及利用RTK進(jìn)行放樣操作。實習(xí)過程中我們收獲還是十分豐富的。對GPS靜態(tài)測量和動態(tài)測量有了深刻的理解，將之前停留在書本知識階段延伸到了實際操作階段，實習(xí)過程中，不僅對原理有了更進(jìn)一步的理解，還在操作中熟練了步驟，為我們以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
當(dāng)然，這次實習(xí)也出現(xiàn)了一些問題，實習(xí)之后更要認(rèn)真總結(jié)，我相信這也必將成為我們?nèi)蘸蠊ぷ骱蛯W(xué)習(xí)中的寶貴財富。
第二篇：GPS實驗報告
實驗一：GPS靜態(tài)測量實驗
實驗?zāi)康模?/p>
1、掌握天寶GPS接收機(jī)的操作。
2、掌握GPS靜態(tài)相對定位數(shù)據(jù)采集方法。
3、掌握衛(wèi)星預(yù)報軟件的使用方法。
4、掌握數(shù)據(jù)傳輸與后臺處理軟件的使用方法。實習(xí)任務(wù)：對已有控制點進(jìn)行多時段靜態(tài)測量 實驗步驟：
? 放置腳架，對中整平，安置好儀器。? 量取天線高
? 打開接收機(jī)電源，接收機(jī)跟蹤大于4顆以上衛(wèi)星時，衛(wèi)星指示燈慢閃；打開數(shù)據(jù)記錄燈；此時開始記錄數(shù)據(jù)。（注：一定要保證數(shù)據(jù)記錄燈亮，否則沒有記錄數(shù)據(jù)）? 認(rèn)真填寫外業(yè)記錄表
? 結(jié)束測量時，先關(guān)閉數(shù)據(jù)記錄燈，再關(guān)閉接收機(jī)電源。
2.靜態(tài)數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理
（1）接收機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸
關(guān)于外業(yè)觀測數(shù)據(jù)的傳輸，比較特別的是，Trimble 5700接收機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸需要安裝Data Transfer數(shù)據(jù)傳輸軟件才能實現(xiàn)傳輸。
(2)將trimble接收機(jī)的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)成RINEX格式
安裝好Convert to RINEX軟件后，運行，選擇好要轉(zhuǎn)換的trimble數(shù)據(jù)文件，如圖：
點擊“編輯”，對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，選擇觀測方法為“護(hù)圏的中心”，并根據(jù)外業(yè)觀測記錄表，填好初始天線高，點擊“改正”即可。設(shè)置完成后，就是進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換了。
（3）HGO軟件，新建項目，選擇相應(yīng)的坐標(biāo)系統(tǒng) 如圖：
(4)處理基線觀測殘差序列圖和基線處理
這一個環(huán)節(jié)，主要是通過查看基線的殘差序列圖來初步判斷該基線的質(zhì)量好壞。質(zhì)量控制只作為了解，是基線解算質(zhì)量的三個恒量標(biāo)準(zhǔn)，即比率（ratio）、均方根（RMS）。我們主要通過屏蔽某段信號或者某顆衛(wèi)星的信號來使得ratio值和 RMS值增大，ratio值越大越好，信號好的話，ratio值一般在50-100之間。RMS值越小越好，信號好的話，RMS值一般會在0.005左右。如圖:
未屏蔽信號前：ratio值為16，RMS值為0.0062
屏蔽信號，修復(fù)完成后，ratio值為99，RMS值為0.0045.這里要特別注意的是，在屏蔽衛(wèi)星信號時，必須保證同一觀測時段必須有不少于4顆衛(wèi)星。同時，在屏蔽基線時必須保證每個測站至少與兩條基線相連。
按照同樣的方法處理每天基線，使其合格。對于多次處理仍未合格的基線，可改變其高度截止角和采樣間隔的參數(shù)使得其合格。
（5）閉合環(huán)和重復(fù)基線處理
1）同步環(huán)處理：
由于2009版的GPS測量規(guī)范對同步環(huán)的要求太高了，所以在實際工作當(dāng)中，我們不要求每個同步環(huán)都合格。
2）異步環(huán)處理：
必須保證每個異步環(huán)都合格。對于不合格的異步環(huán)，選中該異步環(huán)，對構(gòu)成該異步環(huán)的若干基線進(jìn)行再處理，方法跟上面處理基線的一樣，先處理ratio值比較小，而RMS值比較大的基線，重新解算該基線，再看異步環(huán)有沒有合格。按照這個方法，直到所有的的異步環(huán)合格。
（6）平差
1)選取特定的控制點
為保證整網(wǎng)的點位精度均勻，起算點一般應(yīng)均勻地分布在GPS網(wǎng)的周圍,避免所有的起算點分布在網(wǎng)中一側(cè)的情況。故這次中，我們組選取了45、46、50這三個點作為控制點。當(dāng)在HGO中把這三個點轉(zhuǎn)為控制點后，我們要在其屬性里，根據(jù)任務(wù)書給出的已知點坐標(biāo)，依次輸入坐標(biāo)，需要注意的是由于我們已知坐標(biāo)是國家80坐標(biāo)系下的，所以在HGO的對話框里選擇的是“國家坐標(biāo)”，另外，由于我們的點位都位于同一投影帶上，所有東坐標(biāo)都不需要輸帶號（不在同一投影帶才需要輸入換帶坐標(biāo)）。如圖：
2)平差：先進(jìn)行平差報告設(shè)置
依次進(jìn)行各項平差，如自由網(wǎng)平差，二維約束平差。平差完成后，系統(tǒng)對話框就會顯示平差的結(jié)果，若X2檢驗不通過，我們可以在平差設(shè)置里輸入系統(tǒng)提示的松弛因子來使其通過。若Tau檢驗未通過，我們可以點擊生成報告，查看未通過的基線，再處理該基線（處理方法同上面的基線處理方法），最后再平差即可。平差通過后，我們可以導(dǎo)出自己的項目總結(jié)報告。
實驗二：RTK測量
實驗?zāi)康模赫莆绽肎PS-RTK技術(shù)進(jìn)行地形測繪和放樣等基本測繪工作的方法，培養(yǎng)和提高利用所學(xué)GPS理論知識解決實際問題的能力；加深對測繪事業(yè)的理解，樹立為測繪事業(yè)奮斗的精神；培養(yǎng)積極進(jìn)取、勇于探索、團(tuán)結(jié)協(xié)作、對工作一絲不茍、吃苦耐勞的品德和作風(fēng)，提高業(yè)務(wù)素質(zhì)和競爭能力。實驗任務(wù)：
1、完成控制點的測量
2、進(jìn)行坐標(biāo)系之間的換算
3、進(jìn)行點放樣
實驗步驟：
1、把手機(jī)卡裝到儀器上，開機(jī)設(shè)置儀器參數(shù)模式為【GSM移動臺】。2.把手部連接到儀器上，在手部中點擊{GPS】，搜出儀器對應(yīng)的型號，然后連接，接著輸入廣工的基準(zhǔn)站IP地址，手簿顯示屏上方會顯示單點，偽距，浮動，固定，當(dāng)顯示為固定時表示接收機(jī)已接受到服務(wù)器的信號，并信號穩(wěn)定，可以開始測量。
3、新建項目,在菜單中選擇項目，然后新建一個項目
新建項目完成后，打開該項目即可。設(shè)置好參數(shù)就可以開始了。
4.控制點測量以及參數(shù)解算
在我們使用RTK時，我們沒有啟用任何參數(shù)所得到的直角坐標(biāo)往往是不準(zhǔn)確的，所以我們還有一個很重要的步驟就是求解參數(shù)，參數(shù)有幾種，工程上常用的一般就是四參數(shù)和高程擬合，求解四參數(shù)之前，我們必要的條件是：在測區(qū)至少要有兩個以上的已知點。
那么本次作業(yè)中，求解過程如下：首先用移動站在15號和16號兩個已知點上采集兩個沒有參數(shù)的坐標(biāo)，接著退出測量界面，進(jìn)入?yún)?shù)界面，選擇“參數(shù)計算”。在完成參數(shù)計算后，我們還選擇了16號作為檢驗點，檢驗結(jié)果符合要求后，我們才正式開始下面的其他測量工作，此時得到的坐標(biāo)就是和已知點相同坐標(biāo)系的我們需要的直角坐標(biāo)。如圖：
5.放樣
首先，在測量界面點擊左上角下拉菜單，選擇“點放樣”，進(jìn)入放樣模式 在放樣的時候，我們直接進(jìn)入點庫中選中我們之前已經(jīng)設(shè)計好的放樣點進(jìn)行放樣，按照手簿提示的方位和距離來移動我們的移動站，從而找到該點進(jìn)行放樣。其他點的放樣一樣按照這個方法。
需要注意的是，在放樣的時候，需要解的狀態(tài)為“固定”，并且值要不大于3.0。
四．實驗總結(jié)：
通過這個RTK實驗，自己更加了解了RTK的使用方法和操作流程，我學(xué)會了運用所學(xué)知識解決處理簡單問題的方法與技巧，一個人的知識和能力只有在實踐中才能發(fā)揮作用,才能得到豐富、完善和發(fā)展。
第三篇：GPS實驗報告
衛(wèi)星導(dǎo)航定位算法與程序設(shè)計
實驗報告
實驗一 時空基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換
一、實驗?zāi)康?、加深對時空系統(tǒng)及其之間轉(zhuǎn)換關(guān)系的理解
2、掌握常用時空基準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換模型與軟件實現(xiàn)
二、實驗內(nèi)容
1、編程實現(xiàn)GPS起點1980年1月6日0時對應(yīng)的儒略日
2、編程實現(xiàn)2011年11月27日對應(yīng)的GPS周數(shù)與一周內(nèi)的秒數(shù)
3、在WGS84橢球的條件下，編程實現(xiàn)當(dāng)中央子午線為117度時，計算高斯坐標(biāo)
x=3548910.811290287，y=179854.6172135982對應(yīng)的經(jīng)緯度?
4、在WGS84橢球的條件下, 表面x=-2408000,y=4698000,z=3566000處地平坐標(biāo)系坐
標(biāo)為:e=704.8615,n=114.8683,u=751.9771的點對應(yīng)的直角坐標(biāo)?
三、實驗過程
1、這是測試 站心坐標(biāo)系 空間直角坐標(biāo)系 相互轉(zhuǎn)換高斯正算和高斯反算 的主程
序功能模塊
（1）調(diào)用了enu2xyz 站心坐標(biāo)向空間坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換函數(shù)
（2）調(diào)用了xyz2enu空間坐標(biāo)向站心坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的函數(shù)
（3）調(diào)用了高斯反算函數(shù)gauss_fansuan2、時間轉(zhuǎn)換主程序功能模塊
disp('1980年1月6日0時對應(yīng)的儒略時:');
jd1 = julday(1980,1,6,0);
disp(jd1);
disp('2011年11月27日對應(yīng)的GPS周和周內(nèi)秒:');
jd2 = julday(2011,11,27,0);
[week,sow] = gps_time(jd2);
disp('week:')
disp(week);
disp('sow:');
disp(sow);
四、實驗體會
本次實驗中我對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題有了更多的了解，同時對matlab的一些基本函數(shù)更加了解，對時間轉(zhuǎn)換內(nèi)容的熟悉程度也有所加深。通過本次實驗我學(xué)會了matlab程序的調(diào)試方法，為后繼學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。
實驗二 RINEX文件讀寫
一、實驗?zāi)康?、深入了解RINEX文件格式
2、進(jìn)一步提高M(jìn)ATLAB程序設(shè)計能力
3、掌握N文件、O文件、SP3文件的基本讀寫技巧
二、實驗內(nèi)容
1、任選IGS站，下載N文件、O文件與SP3文件
2、編程實現(xiàn)N文件的讀入，并采用中文標(biāo)注出主要參數(shù)的名稱及作用
3、編程實現(xiàn)O文件的讀入，并采用中文標(biāo)注出主要參數(shù)的名稱及作用
4、編程實現(xiàn)SP3文件的讀入，并采用中文標(biāo)注出主要參數(shù)的名稱及作用
三、實驗過程
1、N文件讀取主程序模塊功能
（1）調(diào)用rinexe函數(shù)將文件SITE247J.01N中的數(shù)據(jù)按一定的格式讀入到文件
eph.dat中
rinexe('SITE247J.01N','eph.dat');
（2）調(diào)用get_eph函數(shù)將文件eph.dat中的數(shù)據(jù)讀入到變量Eph中
Eph = get_eph('eph.dat');
（3）輸出得到的Eph變量的內(nèi)容到命令窗口
disp(Eph);
（4）rinexe函數(shù)及get_eph函數(shù)具體注釋見源代碼
2、SP3文件、O文件讀取主程序模塊功能
讀取O文件主要過程：
（1）打開文件，獲取頭文件的信息。利用anheader獲取觀測值類型、天線高及偏心及找到相對應(yīng)觀測類型的標(biāo)識碼和判斷文件是否結(jié)束的標(biāo)識碼。
（2）在函數(shù)體中利用findstr()及循環(huán)語句逐行查找字符串“END OF HEADER”，找到頭文件結(jié)束的位置。
（3然后逐行在頭文件中尋找字符串“ANTENNA: DELTA H/E/N”、”# / TYPES OF OBSERV”等，得到天線高及偏心高矩陣、觀測值類型、觀測值個數(shù)和觀測類型的標(biāo)識碼。
（4）獲取觀測歷元的信息。利用fepoch_0獲得某一個歷元的觀測時間和衛(wèi)星編號矩陣及文件結(jié)束標(biāo)識符。然后可以從衛(wèi)星的編號矩陣sats中求得衛(wèi)星數(shù)。
（5）獲取某一觀測類型（如程序中的P2）的信息。利用grabdata.m函數(shù),根據(jù)衛(wèi)星數(shù)NoSv和觀測類型數(shù)NoObs返回某歷元的5*5“obs”觀測數(shù)據(jù)矩陣,再利用循環(huán)獲得所有歷元的觀測數(shù)據(jù)矩陣。
（6）利用fobs_typ.m獲取觀測類型為P2的觀測值矩陣中對應(yīng)列的信息。
涉及的主要函數(shù)及功能：
anheader.m：分析RINEX文件的頭文件，輸出觀測類型和天線設(shè)置類型，及找到相應(yīng)觀測類型的標(biāo)識碼。
fepoch_0.m:在打開的RINEX文件中利用識別標(biāo)志fid尋找下一歷元。從歷元序列中生成歷元時間、衛(wèi)星編號、文件結(jié)束符。只有O文件才會被處理。
grabdata.m：在選定的歷元讀取編號衛(wèi)星對應(yīng)的觀測值。
fobs_typ.m：返回觀測值矩陣中的列i，其中包含觀測類型“Type”。
讀取SP3文件主要過程：
（1）打開文件，然后讀取文件，利用ReadSP3.m以矩陣的形式返回衛(wèi)星的軌道信息、衛(wèi)星數(shù)目、及文件頭中的各種參數(shù)值。
（2）讀取精密軌道信息。利用for循環(huán)，得到衛(wèi)星的編號矩陣以及其對應(yīng)的軌道的位置及種差數(shù)據(jù)。
（3）利用FormSP3.m根據(jù)指定的衛(wèi)星編號以及起止時間讀取SP3文件，并返回相關(guān)信息,以矩陣的形式輸出。
涉及的主要函數(shù)及功能：
ReadSP3.m：讀取SP3精密衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)文件
調(diào)用方式：[SP3data,numsat,header]= ReadSP3(filename)
SP3data:軌道信息
Numsat：衛(wèi)星數(shù)目
Header：文件頭
FormSP3.m：讀取SP3精密衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)文件，并按衛(wèi)星編號存為矩陣形式。
調(diào)用方式：[Time,SP3X,SP3Y,SP3Z,Clk,remark,new_prn]= FormSP3(filename,PRN,sep,lep)根據(jù)指定的衛(wèi)星編號以及起止時間讀取SP3文件filename，并返回相關(guān)信息。
四、實驗體會
本實驗主要是學(xué)習(xí)對N文件、SP3文件、O文件的讀取，在實驗過程中我學(xué)習(xí)到了很多數(shù)據(jù)的讀取方法，這個實驗之前我也遇到過好多數(shù)據(jù)讀取方面的問題，學(xué)習(xí)了這個程序代碼后，發(fā)現(xiàn)它讀取數(shù)據(jù)的很多思路非常的巧妙。通過本次實驗，各種文件格式數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)有
了深入的了解。
實驗三衛(wèi)星軌道計算
主要過程：
整個程序的實現(xiàn)分三個模塊實現(xiàn)：時間轉(zhuǎn)換模塊；讀廣播星歷文件(N文件)模塊；計算衛(wèi)星位置模塊。
1、時間轉(zhuǎn)換模塊：
將O文件的某一歷元對應(yīng)的格里高利歷時(實驗中的時間：2001,9,4,9+40/60)轉(zhuǎn)換為儒略時，然后將儒略時轉(zhuǎn)換為GPS時得到對應(yīng)的周數(shù)(WN)和周內(nèi)秒數(shù)(TOW)。
主要涉及的函數(shù)及功能：
1）Julday.m：將格里高利歷時轉(zhuǎn)換為儒略時。
2）gps_time.m:將儒略時轉(zhuǎn)換為GPS時的到對應(yīng)的周數(shù)和周內(nèi)秒數(shù)。
2、讀星歷文件模塊：
在求解衛(wèi)星位置時，第一需要利用O文件中每個歷元的歷元時刻t。在計算某時刻衛(wèi)星的位置時，這里的某時刻便是O文件歷元時刻t。第二需要利用讀取的每個歷元不同的衛(wèi)星PRN號。根據(jù)PRN號和歷元時刻t在廣播星歷N文件中搜索相同的衛(wèi)星PRN號、合適的歷元時刻，利用其對應(yīng)的數(shù)據(jù)，計算衛(wèi)星的位置。
先利用rinexe.m函數(shù)讀取N文件將導(dǎo)航信息中的每顆衛(wèi)星的21個參數(shù)以矩陣的格式存入文件eph.dat中，然后利用get_eph.m函數(shù)將文件eph.dat中的星歷信息存入矩陣Eph中。
主要涉及的函數(shù)及功能：
1）rinexe.m：讀取rinexe導(dǎo)航信息文件，將信息以矩陣的格式寫入矩陣。矩陣中有21行，每一列存儲一顆衛(wèi)星的信息。
調(diào)用方式：rinexe(ephemerisfile, outputfile)，ephemerisfile為文件名(N文件要放在rinexe函數(shù)所在的目錄下)
outputfile為文本文件名，將讀到N文件的數(shù)據(jù)存放在此文本文件中。
2）get_eph.m:星歷文件中包含的星歷信息被存入矩陣eph中。矩陣行數(shù)為21行，列數(shù)為有星歷信息的衛(wèi)星個數(shù)。
調(diào)用方式: eph = get_eph(ephemeridesfile)
Ephemeridesfile——文件名，將存放在此文本文件中的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)提取出來，為計算衛(wèi)星的位置做準(zhǔn)備。該函數(shù)返回值為eph星歷矩陣(為21*7的矩陣)，它為Matlab內(nèi)部格式。
3、計算衛(wèi)星位置模塊：
主要用到四個函數(shù)，分別為讀O文件函數(shù)、eph星歷矩陣的選擇函數(shù)、修復(fù)函數(shù)(修復(fù)GPS時間超限或者溢出)、計算衛(wèi)星的位置函數(shù)。
根據(jù)要尋找的歷元所包含的衛(wèi)星PRN號，在N文件中搜索對應(yīng)的衛(wèi)星PRN號、合適的歷元時刻，利用其對應(yīng)的數(shù)據(jù)，計算出衛(wèi)星的位置。
利用find_eph.m函數(shù)從eph矩陣中找出相應(yīng)衛(wèi)星編號的衛(wèi)星的參數(shù)所在的列數(shù)，接著利用satpos.m函數(shù)來該顆衛(wèi)星對應(yīng)的X、Y、Z坐標(biāo)值，即在地心地固坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。
主要涉及的函數(shù)及功能：
1）find_eph.m：從Eph矩陣中選中用于計算的列數(shù)。
調(diào)用方式：col_Eph(t)= find_eph(Eph,svs(t),sow)
Eph——星歷矩陣，存放計算衛(wèi)星位置所需要的N文件的數(shù)據(jù)。
svs(t)——svs中存放O文件中某個歷元觀測到的所有衛(wèi)星PRN號。t為循環(huán)控制，svs(t)為svs中的某刻衛(wèi)星的編號。
Sow——選定的歷元的周內(nèi)秒數(shù)值。
返回值——col_Eph矩陣中存放著從Eph矩陣中選中用于計算的列數(shù)。
2）X=satpos(tx_GPS,Eph(:,k))
tx_GPS——歷元的格里高利歷時轉(zhuǎn)化為GPS時后的秒數(shù)sow（即所謂的歸化后的時間。
Eph(:,k)——Eph星歷矩陣中的對應(yīng)的列的數(shù)據(jù)。
返回值——衛(wèi)星在地心地固坐標(biāo)系中的坐標(biāo)
在本實驗中的具體調(diào)用方式：
sat(1:3,t)= satpos(sow,Eph(:,col_Eph(t)))
其中Eph(:,col_Eph(t))為上一步中用col_Eph.m函數(shù)并找到的相應(yīng)衛(wèi)星在Eph矩陣中對應(yīng)列的數(shù)據(jù)。
3）tk = check_t(t-toe)
t-toe——為儒略日
返回值為修復(fù)后的儒略日。
4）計算衛(wèi)星在地固坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)的在程序中的具體實現(xiàn)如下： satp(1,1)= x1*cos(Omega)-y1*cos(i)*sin(Omega);
satp(2,1)= x1*sin(Omega)+y1*cos(i)*cos(Omega);
satp(3,1)= y1*sin(i);%計算衛(wèi)星地心固定坐標(biāo)系中的直角坐標(biāo) 附：
1、在編計算每顆衛(wèi)星位置的程序時，每顆衛(wèi)星都需要存儲導(dǎo)航電文中的21個參數(shù)，分別為：
svprn,af2,M0,roota,deltan,ecc,omega,cuc,cus,crc,i0,idot,cic,cis,Omega0,Omegadot,toe,af0,af1,toc。詳細(xì)情況可以參照代碼進(jìn)行調(diào)試?yán)斫狻?/p>
2、實驗內(nèi)容中要求的第3條“根據(jù)衛(wèi)星位置計算公式編寫主函數(shù)，同時調(diào)用時間轉(zhuǎn)換模塊、星歷讀取等的子函數(shù)來共同完成衛(wèi)星位置的計算，最后輸出結(jié)果”，具體的實現(xiàn)情況可以參照已經(jīng)給出的代碼。
實驗四 偽距定位及DOP值
一、實驗?zāi)康?、掌握偽距離定位的基本原理并了解其公式推導(dǎo)基本流程
2、熟練掌握線性化的基本公式及內(nèi)涵
3、掌握DOP計算的基本步驟并繪制時段內(nèi)星座DOP的分布
二、實習(xí)內(nèi)容
1、獨立調(diào)試一段線性化程序，程序的輸出為A矩陣，用于最小二乘求解與DOP值的計算；
2、構(gòu)建A矩陣并提取對應(yīng)DOP計算所需元素
3、空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換至大地直角坐標(biāo)系的R矩陣的編寫
4、繪制指定接收機(jī)位置及指定時段內(nèi)的星座DOP分布圖
三、實驗過程
1、主程序功能模塊
（1）調(diào)用函數(shù)mpgen計算多路徑效應(yīng)誤差；
（2）調(diào)用函數(shù)llh2xyz將用戶坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為WGS4坐標(biāo)系統(tǒng)下的坐標(biāo)；
（3）調(diào)用函數(shù)loadgps加載gps數(shù)據(jù)；
（4）調(diào)用函數(shù)olspos計算方向余弦矩陣H；
（5）調(diào)用函數(shù)plot繪制DOP值圖像
2、olspos函數(shù)功能模塊
根據(jù)偽距觀測值和衛(wèi)星坐標(biāo)計算用戶坐標(biāo)和方向余弦矩陣H；
該函數(shù)還利用循環(huán)進(jìn)行迭代平差；
while((iter
for N = 1:numvis
pr0 = norm(svxyzmat(N,:)-estusr(1:3));
y(N,1)= prvec(N)estusr(4);
end
H = hmat(svxyzmat,estusr(1:3));
beta = Hy;
estusr=estusr+beta';
iter=iter+1;
end3、hmat函數(shù)模塊
根據(jù)偽距方程線性化后的函數(shù)，求出三個該正數(shù)的系數(shù)，然后組建h矩陣;
??(Xj-X)2?(Yj-Y)2?(Zj-Z)2
(Xj,Yj,Zj)為第j顆衛(wèi)星在空中的位置；
(X,Y,Z)為接收機(jī)空間的位置。
線性化后得到：
Xj-X0Yj-Y0Zj-Z0 ???0??0?dx??0?dy??0?dz
四、實驗體會
通過本次實驗的學(xué)習(xí)，我對偽距離定位的基本原理并及其公式推導(dǎo)基本流程有了更清楚的了解。同時也掌握了線性化的基本公式及內(nèi)涵、精度因子計算的基本步驟，能夠繪制了時段內(nèi)星座DOP的分布圖。
第四篇：靜態(tài)GPS實驗報告
GPS靜態(tài)測量實習(xí)報告 學(xué)院：
專業(yè)：
學(xué)號：
姓名：
組號：土木與水利工程學(xué)院測繪工程09-1班王震陽20094176C6
一、實驗?zāi)康暮鸵?/p>
⑴了解靜態(tài)GPS測量系統(tǒng)的組成部分。
⑵了解靜態(tài)GPS相對定位模式的作業(yè)方法。
⑶了解GPS觀測數(shù)據(jù)在計算機(jī)上的處理過程。
二、實驗儀器和工具
1.外業(yè)：南方s82靜態(tài)GPS接收機(jī)1套（7臺）、已充電鋰電池7塊、對點器基座7套、鋁合金三腳架7個。
2.內(nèi)業(yè)：數(shù)據(jù)傳輸電纜1根、數(shù)據(jù)處理軟件（南方
GPS）（含采集器與計算機(jī)通訊軟件、基線向量處理軟件、網(wǎng)平差及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件）
三、實驗環(huán)境
外業(yè): 合肥工業(yè)大學(xué)南區(qū)
內(nèi)業(yè)：南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件
四、實驗成果
見《C6組GPS成果報告》
五、實驗小結(jié)
可以說我們本次GPS靜態(tài)測量實習(xí)，一共進(jìn)行了三次嘗試才最終將成果打印出來。前兩次的失敗有儀器的原因有人為的原因。第一次失敗是因為學(xué)校的GPS儀器注冊碼過期導(dǎo)致無法繼續(xù)工作而中途廢棄?；氐剿奚岷笪覀兘o南方公司要了注冊碼將班級的所有儀器均注冊了一下才使儀器可以使用。第二次失敗是因為我們在觀測的過程中有一臺儀器沒有電了，我們換了一節(jié)電池后，回來發(fā)現(xiàn)基線解算不合格。經(jīng)過多次嘗試還是沒有合格后，我們組決定重新再來，進(jìn)行了第三次GPS測量，這一次我們在前兩次失敗的經(jīng)驗教訓(xùn)之上終于完成了合格的解算工作。
正真正的實習(xí)過程中總會出現(xiàn)各種各樣的錯誤，有些可能是我們經(jīng)驗不足導(dǎo)致的，有些可能是外界原因?qū)е碌摹７凑还苁裁丛蛭覀兌家心芰θヌ剿鹘鉀Q問題的方法。
第五篇：北航物理實驗GPS模擬與聲源定位實驗報告
聲源定位C++程序
#include
cout << “聲源坐標(biāo)為：（”< if(acos(D/sqrt(pow(A,2)+pow(B,2)))+angle2 < pai/2)else angle1 = angle2x1*(pow(x2,2)+pow(y2,2)-pow(c*dt2,2));B = y2*(pow(x1,2)+pow(y1,2)-pow(c*dt1,2))c*dt2*(pow(x1,2)+pow(y1,2)-pow(c*dt1,2));double x0,x1,x2,y0,y1,y2,t0,t1,t2,t3,A,B,D,angle1,angle2,dt1,dt2,r;x0=0,x1=0,x2=0.45;y0=0,y1=0.3,y2=0;int i = 8;while(i--){ cout <<“請輸入第<<8-i<<”組時間數(shù)y據(jù)Y“<< endl;cin >> t0 >> t1 >> t2>> t3;t0 = t0 / 1000000;t1 = t1 / 1000000;t2 = t2 / 1000000;dt1 = t1t0;} // end main; 程序運行: 2、GPS模擬 C++程序： #include void GPS(double x[10] , double y[10] , double t[10] , double x1 , double y1 , int num){ double a1,a2,a3,a4,b1,b2,mult,D=0,E=0;int i;while(1){ a1 = a2 = a3 = a4 = b1 = b2 = 0;for(i = 0;i < 10;i ++){ a1 = a1-(3*pow((x[i]-x1),2)+pow((y[i]/1000-y1),2)-pow(c*t[i]/1000000,2));a2 = a2+2*(x[i]/1000-x1)*(y1-y[i]/1000);a3 = a2;a4 = a4-(3*pow((y[i]-y1),2)+pow((x[i]/1000-x1),2)-pow(c*t[i]/1000000,2)); b1 = b2 = b1+(pow((x[i]/1000-x1),2)+pow((y[i]/1000-y1),2)-pow(c*t[i]/1000000,2))*(x1-x[i]/1000);b2+(pow((x[i]/1000-x1),2)+pow((y[i]/1000-y1),2)-pow(c*t[i]/1000000,2))*(y1-y[i]/1000);} //end for;mult = a3/a1;a4-= a2*mult;b2-= b1*mult;E = b2/a4;D =(b1-a2*E)/a1;x1 += D;y1 += E;if((pow(D,2)+pow(E,2))< min)break;} // end while;x1 = x1*1000;y1 = y1*1000;cout <<”點P“<< num <<”定位于: X = “<< fixed << setprecision(8)<< x1;cout <<”(mm), Y = “<< fixed << setprecision(8)<< y1 <<”(mm)“< GPS(x,y,t1,0,0,1);GPS(x,y,t2,0,0.3,2);GPS(x,y,t3,0.45,0,3);cin>>yy;return 0;int yy;double t1[10] , t2[10] , t3[10] , x[10] , y[10]; cout << ”請輸入時間數(shù)據(jù)Y(us)與坐標(biāo)數(shù)據(jù)Y(mm):“ << endl;int i;for(i = 0;i <= 9;i ++){ cout << ”第“ << i+1 << ”組" << endl;cin >> t1[i] >> t2[i] >> t3[i] >> x[i] >> y[i];} // end for; } // end main; 運行結(jié)果：
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