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北极星9600型GPS测量系统操作手册 1 第一章 北极星9600型GPS测量系统简介 1.1 系统的特色、组成 、性能指标及配置 1.1.1 北极星9600型GPS新特色 9600智能一体化GPS接收机的问世，给广大GPS用户带来了惊喜轻巧的一体化设计能让您充分感受到休闲测量的快乐，没有电缆，没有电池，没有天线，任何东西都已内置在一个小小的主机壳里，宽大的液晶显示屏还可让您在采集数据时查看星历情况、卫星分布该机适合于不同层次用户，既可当傻瓜机使用，也可使用内置采集器来进行GPS数据采集工作另外，采用双电源系统，可以自动切换到另一块电池中供电，从而保证不间断测量工作9600高达16M的内存，能连续存储约二十天的采集数据 1.1.2系统组成 9600型GPS测量系统可分为硬件、软件两个部分，具体组成如下： 硬件： 1. 9600接收机（内置测量型天线及抑制多路径板）原装进口OEM板和CPU； 2. 9600单片机内置采集器（内置采集软件）； 3. 可充电电池及充电器； 4. 铝或木三脚架； 5. 数据传输电缆 软件：包括数据传输软件（计算机与9600主机通讯软件）、GPS数据处理系统（包含基线向量处理、闭合差自动搜索、网平差、高程拟合以及图形输出等功能）。

为达到高精度的大地测量要求，9600型GPS测量系统采用静态相对定位模式此时外业部分需两台或两台以上GPS接收机同时，为方便野外观测，提高野外作业的效率，建议用户在条件许可下配置更多GPS接收机我们所提供的标准配置为三台套，用户可视自己需要而增减 9600型GPS测量系统还可扩展成后差分测量系统精度可达±0.1m——±1m（精度与作用距离成反比） 后差分型测量系统，采用两台以上接收机同时作业观测，其中一台作基准站，一台作移动站该系统不需要实时数据链通讯就可进行类似于动态的测量，作用距离能达300公里以上数据经过处理可方便的进入CAD进行图形编辑，数据成果可导入Mapinfo等GIS系统 后差分测量系统设备简单，操作灵活方便，可广泛应用于政府土地管理部门、测量部门、海洋调查、水利水土保持、森林详情普查、地质调查、林业资源勘查、石油、地矿勘探、航道测量、大地测量、控制测量、港口建设规划、航行标志定位设置、海上钻井定位、公路铁路测量、监测等行业 北极星9600型GPS测量系统操作手册 2 1.1.3测量系统的主要技术参数 一、9600接收机： ── 12个并行的独立通道、可同时接收12颗卫星 ── L1载波相位、C／A码伪距，1575.42MHz ── 扁平有源天线带内装式抑径板 ── 根据卫星高度及卫星运行的健康状况自动选择卫星 ── flash闪存内存16M（与优盘同芯片组），可存储连续约20天数据量 ── 240*160的大液晶显示屏 ── 两块高性能锂电池连续工作时间长达16小时之久 二、静态相对定位精度： ── 静态基线：±（5mm+1ppm） ── 高 程：±（10mm＋2ppm） 三、同步观测时间：45分钟左右 注：同步观测时间的多少与所测距离有关，当达到 20 公里以上时观测时段长度必须有两个小时以上（参见表 2-3）；还与要求达到的精度有关，若要求精度高，则观测时间应长一些，精度要求较低则可相对缩短。

另外， 同步观测时间还与观测时间段及卫星图形强度等因素有关例如，在夜间进行观测，其观测时间可比白天稍短（夜间电离层的影响较小） 1.1.4 测量系统的基本配置 用户在购买GPS时，请注意查收单台9600基本配置如下：） 配置名称 数量 配置类型 9600型GPS接收机（含仪器箱） 1台 可充电锂电池 2个 充电器 1个 基座及对点器 1套 数据传输电缆线 1根/套 《9600型GPS测量系统操作手册》1本 三脚架或对中杆 1付 标准配置 外接电源电池 电源电缆 外接充电器 选配 北极星9600型GPS测量系统操作手册 3 另外，对于每个9600型GPS测量系统用户，还应有下列物件： 1. 数据采集软件（已固化在主机芯片中）； 2. 数据处理软件（9600主机与计算机通讯软件、基线向量处理软件、网平差及坐标转换软件该软件可直接在南方公司网站下载）； 3. 9600主机与计算机数据传输电缆 1.2 9600型GPS测量系统的硬件 1.2.1 9600型GPS接收机 9600型GPS测量系统的GPS接收机主要部件均采自于国外，并经过严格检测，接收机性能相当稳定可靠 一、组成单元： 9600型GPS接收机将天线、接收单元、数据采集单元、电源等合为一体，防水的外壳使9600型GPS接收机可适应各种恶劣的气候，一体化的设计使其极为坚固且电磁兼容性能优良，简便的操作很适合野外测量。

1. 天线单元 有源高增益天线内置于接收机内，中心频率为1575.42MHz 2. 接收单元 接收单元由12个独立的并行通道组成，采集的数据为L1载波相位、C/A码伪距及广播星历 3. 数据采集单元 数据采集单元采用32位微控制器进行运算，确保在各种情况下都能迅速地进入定位状态（正常情况下仅需数秒）并选择最佳观测卫星 单台9600型GPS接收机，见图1-1 图1-1 单台GPS接收机照片 北极星9600型GPS测量系统操作手册 4 二、9600接收机的主要技术指标: ★ 信号：借助C/A码重建的L1载波，经载波相位平滑的C/A码伪距，广播星历 ★ 通道数：12个独立的并行通道，可同时接收12颗卫星的信号 ★ 有源天线带内装式抑径板，1575.42MHz ★ 根据卫星高度及健康状况自动选择卫星 ★ 单点定位：15m* ★ 数据输出：RS－232C电平接口 ★ 安装方式：直接安装在对中杆上或利用基座安装在三脚架上 ★ 相位中心：接收机顶部正中 ★ 使用环境温度：－20～＋60℃ ★ 贮存环境温度：－25～＋70℃ ★ 电源输入：直流6V～10V ★ 功耗：<1.8瓦 ★ 重量：1.5千克 *单点定位及导航精度受制于美国国防部人为降低精度的选择服务政策(SA 政策)， 在该政策作用下一般为 100 米的精度。

1.2.2 电池及充电器 9600型GPS接收机采用可充电锂电池，充足电的电池可连续给9600供电16小时与之相配的大电流脉冲充电器只需充电3小时，便可将电池充足 另外用户还可以选择配置外接电源，当然要选用专用的电源电缆才能给主机供电，外接电源适用于野外采集时间较长时使用 电池充电时，将充电器插入220V交流电插座中，电缆线一端插入电池插座中，打开电池的开关，这时充电指示灯亮红灯，当电池被充足之后，指示灯变绿如果充电器没有连接电池，或者电池没有打开开关，指示灯显示为红灯另液晶显示屏上也有电池电量多少的显示 1.2.3基座及对中器 9600型GPS接收机使用标准的三爪基座（脚架为英制） 1.3 9600型GPS测量系统软件组成 9600软件由三大部分组成： 北极星9600型GPS测量系统操作手册 5 第一部分 外业采集软件 本软件采用C语言编写，且已固化在单片机的内存中，软件分人工采集和傻瓜式采集两种工作模式，文件结构采用FFS文件结构，该文件结构稳定，采集的数据永远不会混乱或者丢失具体使用参看本说明书第三章 本软件可实时升级 第二部分 数据传输软件 数据传输软件为工具软件，主要作用是将9600主机采集的数据传输到电脑中，即起连接电脑和9600主机的通讯作用，并能对9600接收机进行设置和注册，具体使用参看本说明书第四章。

第三部分 基线处理平差软件 本软件属内业计算软件，对GPS采集数据进行基线处理，并在此基础上进行网平差计算，具体介绍和使用请看相关配套说明书 1.4 9600型GPS接收机充电及电源装卸 一、打开9600主机背面的电池后盖（见图1-2）； 图1-2 装卸电池第一步 二、将电池后盖打开后取出锂电池（见图1-3），然后用配套充电器充电 北极星9600型GPS测量系统操作手册 6 图1-3装卸电池第二步 第二章 9600型GPS测量系统实测 下面将对北极星9600型测量系统具体的实测过程进行详细的介绍由于GPS测量工作的实施方法取决于用户的具体要求，因此这里有必要对使用9600型GPS测量系统建立控制网的一般过程、作业的方法和原则进行介绍至于有特殊要求的用户还可参照国家有关部门颁发的测量规范 2.1 概述 GPS测量工作与经典大地测量工作相类似，按其性质可分为外业和内业两大部分其中：外业工作主要包括选点(即观测站址的选择)、建立观测标志、野外观测作业以及成果质量检核等；内业工作主要包括GPS测量的技术设计、测后数据处理以及技术总结等如果按照GPS测量实施的工作程序，则大体可分为这样几个阶段：技术设计、选点与建立标志、外业观测、成果检核与处理。

GPS测量是一项技术复杂、要求严格、耗费较大的工作，对这项工作总的原则是，在满足用户要求的情况下，尽可能地减少经费、时间、和人力的消耗因此，对其各阶段的工作都要精心设计和实施 南方9600型测量系统GPS测量的工作程序如下图： 图2-1 GPS实测流程图 北极星9600型GPS测量系统操作手册 7 2.2系统作业模式 GPS测量的作业模式是指利用GPS定位技术，确定观测站之间相对位置所采用的作业方式它主要由GPS接收设备的软件和硬件来决定不同的作业模式其作业的方法和观测时间亦有所不同，因此亦有不同的应用范围北极星9600型GPS测量系统主要是用作控制测量用，采取的是静态载波相位相对定位模式根据用户的要求，还可以把北极星9600型GPS测量系统扩展成后差分动态测量系统下面简单介绍北极星9600型GPS测量系统的测量模式 2.2.1 静态相对定位模式 一、作业方法： 采用两台（或两台以上）北极星9600接收机，分别安置在一条（或数条）基线的端点，根据基线长度和要求的精度，按北极星9600型GPS测量系统外业的要求同步观测四颗以上的卫星数时段，时段从30分钟至几个小时不等 二、定位精度： 基线测量的精度可达±（5mm＋1ppm×D），D为基线长度，以公里计。

三、作业要求： 采取这种作业模式所观测的独立基线边，应构成闭合图形（如三角形、多边形），以利于观测成果的检核，增强网的强度，提高成果的可靠性和精确性 四、适用范围： 建立国家大地控制网（二等或二等以下）； 建立精密工程控制网，如桥梁测量、隧道测量等； 建立各种加密控制网，如城市测量、图根点测量、道路测量、勘界测量等 观测中至少跟踪四颗卫星，同时基线边长一般不要超过15公里 五、作业范围： 控制测量及其加密；工程测量、勘界测量；地籍测量及碎部测量等 2.2.2后差分动态相对定位模式 一、作业方法： 它采用两台以上9600扩展接收机同时作业观测，其中一台作基准站，一台作移动站该系统不需要实时数据链通讯就可进行类似于动态的测量，作用距离能达300公里以上数据经过处理可方便的进入CAD进行图形编辑，数据成果可导入MapInfo等GIS系统主要应用于勘界测量和面积测量 二、技术指标： ◆ L1，C/A码； 北极星9600型GPS测量系统操作手册 8 ◆ 单机定位5～15米； ◆ 内存：2M/16M可选； ◆ 动态水平精度：优于1米 ◆ 静态精度：5mm+1ppm 三、应用范围： 1. 国土资源部地籍处：土地权属调查，对于国土资源管理的数字化将起到积极作用； 2. 国土资源部地矿处：地矿资源调查，提高矿权管理工作水平，实现矿权登记坐标标准化、管理自动化，数字化； 3. 水利部门：江河、水库水面区域调查，库容调查，水土保持水土流失调查； 4. 农场：土地面积测量，作物规划，农场的范围确定； 5. 交通部：公路、铁路、各种管线普查； 6. 林业部门：各种植被覆盖面积的调查，林业资源调查； 7. 海洋管理部门：海洋区域面积测量，海洋资源调查； 8. 大规模小比例尺的电子地图的绘制。