1、南方 GPS 应用软件系列工 程 之 星(Engineering Star)用 户 手 册第二版南方测绘仪器有限公司二五年十月目录第二版 前 言 1第一章 快速入门 21.1 S82T 主机 21.1.1 指示灯 .31.1.2 仪器设置 .41.2 RTK 点测量操作流程 61.2.1 架设基站 .71.2.2 设置连接移动站 .81.2.3 新建工程 .91.2.4 求参校正 .121.2.5 点测量 .191.2.6 文件导出 .211.3 手簿与电脑的连接 .25第二章 坐标管理库 27第三章 网络设置 393.1 网络连接 .393.1.1 网络设置 .393.1.2 网络连接 .4
2、43.2 网络模块升级 .45第四章 道路设计 474.1 道路设计 .474.1.1 元素模式 474.1.2 交点模式 514.1.3 设计道路文件检查 544.2 道路放样 .554.2.1 道路放样 554.2.2 成果输出 59第五章 工程之星文件介绍 616.1 工程文件夹介绍 .616.2 文件数据格式说明 .646.2.1 DAT 文件数据格式 .64目录6.2.2 RTK 文件数据格式 .65附录 A GPS 测量概述 .67GPS 系统简介 .67GPS 测量方法 .68影响 RTK 作业的因素 69GPS 在测量工作中的应用 .70多天工程的参数沿用建议 70附录 B G
3、PS 产品技术规格 71灵锐 S82 技术指标 71附录 C 联系方式 72附录 D 全国销售及服务网络列表 73前言1第二版 前 言工程之星 RTK 野外测绘软件是南方公司最新开发的 GPS RTK 控制采集手簿软件，其融合了南方软件多年来在野外测绘软件上的实践经验，并借鉴国际同类先进软件的相关功能，根据国内测量行业的野外生产习惯而开发的，是南方公司专门为大地测量、工程测量和工程建设而设计的功能强大野外测绘软件。工程之星软件是在南方公司最早的 Psion 控制采集手簿软件和 CASIO 天王星控制采集软件的基础上开发而成的。南方公司（同时也是国内）最早使用的 RTK 测量手簿是内嵌 DOS
4、操作系统的 PSION 手簿，所以控制采集手簿软件也是基于 DOS 操作系统的，在图形显示上有一定的局限性。随着 RTK 产品技术的发展，基于 WinCE 操作系统的手簿逐渐成熟起来，南方公司实时开发了基于 WinCE 操作系统的天王星控制采集手簿，天王星野外测量软件便捷的窗口菜单式功能操作和直观的图形界面是 PSION 手簿软件无法比拟的。随着 RTK 产品的广泛使用，许多客户对手簿软件有了更高、更多的功能需求，而紧跟国际 RTK 测量技术前沿的南方公司在这样的需求下推出了南方一体化接收机及其最新配套的手簿野外测绘软件工程之星。工程之星野外测绘软件是一款简便、高效、功能强大的图形化野外测量软
5、件。在南方 9800RTK 天王星软件的基础上，重新以工程化、图形化的界面形式设计了工程之星软件在 RTK 测量中常用的碎部测量、点放样、线放样等功能，而且还增加了功能强大的曲线放样、线路放样以及电力线放样等功能；同时工程之星软件还借鉴国际同类优秀软件的直观方便的图形表达形式以及结构严谨的功能设计模块的特点，再结合对国内具体的测量野外生产特点量身定制，从而使得工程之星软件既能紧跟国际潮流又能很好的适应国内野外测量需要。工程之星软件也是专为南方灵锐一体化 RTK 测量系统的先进功能而精心设计的。全新的 UHF 无线电控制特性；灵锐系统的蓝牙无线控制技术确保了 RTK 流动站高效可靠的野外测量工作
6、，减少了通过电缆连接到设备的诸多麻烦。工程之星软件的一些特点还包括灵活缩放的图形界面；表格化的菜单结构直接的将常用任务菜单显示在屏幕上；野外作业的丰富特征，完善的编辑；标准工业化数据格式输出；支持坐标采集，完整的 RTK矢量化，GPS 原始数据和其它类型的数据。拥有完善的大地测量、工程测量和工程建设的野外软件解决方案，工程之星软件能使南方灵锐系统一体化 RTK 测量系统获得最佳的效果，是优秀的野外测量、控制工具。本书主要介绍工程之星的菜单功能和野外基本的操作模式目录1第一章 工程之星安装与概述2 工程之星用户手册第一章 快速入门本章为工程之星 3.0 的快速入门，旨在使客户快速掌握 RTK 的
7、操作，本章主要包括有 RTK 点采集的操作步骤、手簿数据的传输等，本章节主机以 S82T 为例。1.1 S82T 主机如下图所示，S82T 的控制按钮以及显示灯都在主机的前面板上，数据接口、电池仓等位于主机的下面。图 1-1 主机正面图 1-2 主机底部注意：位于主机前面板的显示灯共 3 组，每组里面分上下两个灯，分别显示为红色和绿色第一章 工程之星安装与概述工程之星用户手册 31.1.1 指示灯图 1-3 主机面板如上图，指示灯在面板的上方，从左到右依次是 STA（状态指示灯）DL（数据链指示灯） 、蓝牙灯卫星灯、内置电源灯外置电源灯。指示灯及其含义：STA BT BAT1111111111
8、1 11111111111 11111111111 11111111111 11111111111 11111111111FDL SAT PWRP图 1-4 指示灯含义设置键 F 的基本思路：开机决定工作模式以及通讯直联，工作后选择通讯方式。各灯以及按键代表的含义（上面的 3 个灯亮时为红灯，下面的 3 个灯亮时分别为绿色）BAT 表示内置电池：长亮表示供电正常；闪烁表示电量不足，表示工作模式时表示静态模式。PWR 表示外接电源：长亮表示供电正常；闪烁表示电量不足，表示主机数据链时表示外接电台或是外接模块。BT 表示蓝牙连接：蓝牙连上时亮红色的灯；表示工作模式时表示基站模式。SAT 表示卫星数
9、量：主机收到卫星时会闪，闪几下表明收到了几颗卫星；表示主机数据链时表示网络模块。STA 在静态模式下表示记录灯；动态模式下表示数据链模块是否正常运作；工作模式时表示移动站模式。DL 在静态模式下长亮；动态模式下表示数据链模块是否正常运作；表示主机数据链时表示电台模状态/数据链灯开关键内置/外接电源灯功能键移动站 基准站 静态电台 GPRS 外接模块蓝牙/卫星灯灯灯第一章 工程之星安装与概述4 工程之星用户手册块F 功能键，负责工作模式的切换以及电台，GPRS 模式的切换；P 开关键，开关机以及确认。长按 P 键 3 到 10 秒关机（三声关机） ，10 秒后进入自检（长响，新机要求自检一次）1
10、.1.2 仪器设置1）基准站电台发射P+F 长按 等六个灯都同时闪烁；a：按 F 键选择本机的工作模式，当 BT 灯亮按 P 键确认（如图2-4-2）选择基准站工作模式；b：等数秒钟后电源灯正常后长按 F 键等 STA 和 DL 灯闪烁放开 F 键（听到第二声响后放手即可） ，按 F 键 SAT，PWR 循环闪，当 PWR 亮按 P 键确认如图 2-4-3 选择电台传输方式，STA BT BAT1111111111111FDL SAT PWRP图 1-5STA BT BAT111111111FDL SAT PWRP图 1-6基准站正常发射后灯的状况如下:以发射间隔均匀闪烁STA BT BAT1
11、1111111111 111111111111 FDL SAT PWRP图 1-72）基准站 GPRS 工作模式P+F 长按 等六个灯都同时闪烁；a：按 F 键选择本机的工作模式，当 BT 灯亮按 P 键确认（如图 2-4-5）选择基准站工作模式；b：等数秒钟电源灯正常后，长按 F 键等 STA 和 DL 灯闪烁放开 F 键（听到第二声响后放手即可） ，按 F 键 SAT，PWR 循环闪，当 SAT 亮，按 P 键确认，如图 2-4-6，选择 GPRS 传输方式(此时是双发模式，双发模式的意思是网络和外接电台同时发射)。STA BT BAT111111111111 FDL SAT PWRP图
12、1-8第一章 工程之星安装与概述工程之星用户手册 5STA BT BAT11111111111FDL SAT PWRP图 1-9基准站正常发射后灯的状况如下以发射间隔均匀闪烁STA BT BAT111111111111 1111111111 111111111111FDL SAT PWRP图 1-10注:此时是双发模式3）移动站.电台模式P+F 长按 等六个灯都同时闪烁；a：按 F 键选择本机的工作模式，当 STA 灯亮按 P 键确认（如图2-4-8）选择移动站工作模式；b：等数秒钟后电源灯正常后长按 F 键等 STA 和 DL 灯闪烁放开 F 键（听到第二声响后放手即可） ，按 F 键 DL
13、，SAT，PWR 循环闪，当 DL 亮按 P 键确认如图 2-4-9 选择电台传输方式。STA BT BAT11111111111 FDL SAT PWAP图 1-11STA BT BAT11111111111FDL SAT PWAP图 1-12工作过程中按一下 F 键灯的状态如图 2-4-10 所示，表示目前是移动站电台模式（3 秒后自动转入工作状态）第一章 工程之星安装与概述6 工程之星用户手册STA BT BAT1111111 11111 1111111 11111FDL SAT PWAP图 1-13移动站电台模式灯的状况如下以发射间隔均匀闪烁STA BT BAT111111111 11
14、 1 111111111 11111111 111FDL SAT PWRP图 1-144）移动站 GPRS 模式P+F 长按 等六个灯都同时闪烁；a：按 F 键选择本机的工作模式，当 STA 灯亮按 P 键确认如图 2-4-11 所示，表示目前是移动站工作模式；b：等数秒钟后电源灯正常后长按 F 键等 STA 和 DL 灯闪烁放开 F 键（听到第二声响后放手即可） ，按 F 键 DL，SAT，PWR 循环闪，当 SAT 亮按 P 键确认如图 2-4-12选择 GPRS 通讯方式。STA BT BAT1111111 1111 FDL SAT PWAP图 1-15STA BT BAT11111 1
15、111111FDL SAT PWAP图 1-16移动站正常工作后按一下 F 键灯如下表示移动站 GPRS 通讯（3 秒后自动转如工作状态）STA BT BAT1111111 111 111111 1111FDL SAT PWAP第一章 工程之星安装与概述工程之星用户手册 7图 1-171.2 RTK 点测量操作流程操作的一般流程是：1、 架设基站2、 设置移动站3、 新建工程4、 求参校正、检核5、 点测量6、 文件输出1.2.1 架设基站基站的架设条件：一般要求架设在相对开阔的地方，以利于卫星信号的接受：再者基站应架在地势较高的地方，以利于电台信号的传输，发射天线的架设高度会对电台作用距离有
16、比较大的影响。基站的架设位置，可以是已知点上也可以是未知点上，为了方便野外工作，一般情况我们可以把基站架设在未知点上。图 1-18 仪器架设如上图的架设方式，用外接电台模式时，首先要把基站主机调成基站外接状态然后依次安装。一些注意事项：1、插多用途电缆时要特别注意 lemon 头，在主机和发射电台上的插口处都有红点，用于和 lemon 头上的红点对应，不要用力插，防止损坏 lemon 头的插脚。2、电瓶的正负极切勿夹反，否则容易造成多用途电缆或是主机的毁坏。基准站主机主机电台采集手簿发射天线电瓶第一章 工程之星安装与概述8 工程之星用户手册3、最好所有的架设完之后再开机（包括主机和电台） ，特
17、别是电台，如果没有接发射天线，时间长一点的话，由于电台天线接口的负载过大，会造成电台的烧毁。4、收仪器的时候，一定要注意电台的天线接口，特别是夏天，会非常的烫手，所以最好避免阳光的暴晒。5、电台发射接口下面的开关是电台高频低频的控制开关，H 代表高，电台用 25W发射，L 代表低，电台用 15W 发射，当电台用低功率发射时，电台面板上的 APM PWR灯会亮。架设好后开机达到发射条件后主机就会自动发射，电台上的 TX 灯会 1S 闪一次。1.2.2 设置连接移动站设置移动站主机为移动站电台模式，手簿搜索蓝牙，以 9900 手簿为例，步骤如所示打开工程之星 3.0，打开路径为：start-Fil
18、e Explorer-Storage Card-Egstar打开：配置端口配置图 1-19 搜索设备如上图，点击“搜索” ，手簿会对附近的蓝牙进行搜索，搜索完毕后，在显示框中点击自己的主机机身号，然后点“连接” 。连接完成后，当出现如图 4-24 所示情况，状态栏有数据，测量视窗左下角的时间开始走动，说明蓝牙已经连通，此时 GPS 主机上的蓝牙灯也会变亮。第一章 工程之星安装与概述工程之星用户手册 9、图 1-20 工程之星 3.0 主界面1.2.3 新建工程工程-新建工程单击新建工程，出现新建作业的界面，如图 2-3 所示：图 1-21 新建工程第一章 工程之星安装与概述10 工程之星用户手
19、册首先在工程名称里面输入所要建立工程的名称，新建的工程将保存在默认的作业路径 EGJobs 里面，然后单击“确定” ，进入参数设置向导，如图 2-4：图 1-22 工程设置坐标系统。坐标系统下有下拉选项框，可以在选项框中选择合适的坐标系统，也可以点击下边的“浏览”按钮，查看所选的坐标系统的各种参数。如果没有合适所建工程的坐标系统，可以新建或编辑坐标系统，单击“编辑”按钮，出现如图 所示，第一章 工程之星安装与概述工程之星用户手册 11图 1-23 坐标系统选择编辑单击“增加”或者“编辑”按钮出现图 2-6 所示界面图 1-24 坐标系统编辑输入参考系统名，在椭球名称后面的下拉选项框中选择工程所
20、用的椭球系统，输入中央子午线等投影参数。然后在顶部的选择菜单（水平、高程、七参、垂直）选择并输入所建工程的其他参数，并且点击“使用*参数”前方框，方框里会出现，表明新建的工程中会使用此参数。如果没有四参数、七参数和高程拟合参数，可以单击“OK，则坐标系统已经建立完毕。单击“OK进入坐标系统界面。新建工程完毕。电台通道配置-电台设置第一章 工程之星安装与概述12 工程之星用户手册图 1-25 电台通道切换通道号后面下拉框选择通道号（即大电台发射时面板上显示的通道） ，点击切换。收到差分信号后，如上图，会有信号条闪，状态会从单点解-差分解-浮点解-固定解，出现到固定解就可以工作了。1.2.4 求参
21、校正GPS 接收机的一个显著特点就是 GPS 接收机的 OEM 板输出的坐标是 GPS 的WGS84 椭球下的经纬度坐标。在实际工作中 GPS 系统显示的坐标都首先要通过相应的软件把 GPS 主板输出的坐标转化到当地施工坐标。这就需要加入参数，这里的参数主要有四参数、七参数、校正参数，高程拟合参数。实际应用中我们一般都使用四参数+校正参数的方式。四参数是同一个椭球内不同坐标系之间进行转换的参数。在工程之星软件中的四参数指的是在投影设置下选定的椭球内 GPS 坐标系和施工测量坐标系之间的转换参数。需要特别注意的是参予计算的控制点原则上至少要用两个或两个以上的点，控制点等级的高低和分布直接决定了四
22、参数的控制范围。经验上四参数理想的控制范围一般都在57 公里以内。四参数的四个基本项分别是：X 平移、Y 平移、旋转角和比例。校正参数是工程之星软件很特别的一个设计，它是结合国内的具体测量工作而设计的。校正参数实际上就是只用同一个公共控制点来计算两套坐标系的差异。根据坐标转换的理论，一个公共控制点计算两个坐标系误差是比较大的，除非两套坐标系之间不存在旋转或者控制的距离特别小。因此，校正参数的使用通常都是在已经使用了四参数或者七参数的基础上才使用的。第一章 工程之星安装与概述工程之星用户手册 13高程拟合参数。GPS 的高程系统为大地高（椭球高） ，而测量中常用的高程为正常高。所以 GPS 测得
23、的高程需要改正才能使用，高程拟合参数就是完成这种拟和的参数。计算高程拟和参数时，参予计算的公共控制点数目不同时计算拟和所采用的模型也不一样，达到的效果自然也不一样。七参数。七参数是分别位于两个椭球内的两个坐标系之间的转换参数。在工程之星软件中的七参数指的是 GPS 测量坐标系和施工测量坐标系之间的转换参数。七参数计算时至少需要三个公共的控制点，且七参数和四参数不能同时使用。七参数的控制范围可以达到 10 公里左右。七参数的基本项在包括：三个平移参数、三个旋转参数和一个比例尺因子，需要三个已知点和其对应的大地坐标才能计算出。下面来介绍一下四参数校正参数模式。这种方式的转换原理图，如下表：图 1-
24、26 四参数转换流程表说明：直接把 WGS84 的经纬度坐标当作北京 54 的经纬度坐标（肯定会存在偏差） ，经过投影后再通过四参数转换成施工坐标平面坐标（四参数只能转换平面 x，y 坐标） ，最后通过高程拟合参数转换高程。这里的四参数是由 WGS84 坐标和施工坐标求得的（区别于经典测量中的用 54 坐标和施工坐标求取的四参数） ，因此，在把 WGS84 的坐标当作北京 54 的坐标投影时存在的固定偏差也能被四参数改正。第一章 工程之星安装与概述14 工程之星用户手册由转换原理图可知，首先需要计算出四参数。计算四参数时要求至少有两个已知控制点，以两个控制点计算转换参数为例：1、获取两个点的的
25、 WGS84 坐标，直接用移动站在已知点上对中采点如三个点ZS63、 ZS64、 ZS65，2、输入求转换参数图 1-27 控制点坐标库单击“增加” ，第一章 工程之星安装与概述工程之星用户手册 15图 1-28 输入已知点坐标软件界面上有具体的操作说明和提示，根据提示输入控制点的已知平面坐标。单击右上角的“OK”进入图 7-10 所示界面：图 1-29 增加点的路径选择选择原始坐标的录入方式，这里点击 ，选择刚才采集的第一章 工程之星安装与概述16 工程之星用户手册ZS63 后出现如图 7-11 界面：图 1-30 控制点的原始坐标单击右上角“OK” ，出现如图 7-12：图 1-31 增加
26、点完成第一个点增加完成，单击“增加” ，重复上面的步骤，增加另外的点。所有的控制点都输入以后察看确定无误后，单击“保存” ，出现如图 7-13 所示界面。第一章 工程之星安装与概述工程之星用户手册 17图 1-32 保存控制点参数文件选择参数文件的保存路径并输入文件名，建议将参数文件保存在当前工程下文件名result 文件夹里面，保存的文件名称以当天的日期命名。完成之后单击“确定”出现如图 7-14 所示界面。图 1-33 保存成功然后单击“保存成功” ，点击界面右下角的“应用” ，四参数已经计算并保存完毕。第一章 工程之星安装与概述18 工程之星用户手册完成后出现如图 7-15 所示界面。此
27、时单击右上角的“OK”即可启用四参数，参数启用后可以点击“查看”按钮或是，进行查看，如图 7-16。图 1-34 查看四参数计算完四参数和高程参数后可以直接进行施工测量工作。3、点校正当基准站关机后，例如第一天的工作结束后，第二天在该区域重新施工时的操作上的步骤又分成两种情况：1）.把基准站架设在已知点上。当移动站接收到基准站自动启动的差分信号并达到固定解后，在软件的工程项目中打开第一天所求四参数的项目，再进行“基准站架设在已知点”的校正后即可进行工作。2）.基准站架设在未知点位时。移动站架设到已知点上对中整平，当接收到基准站自动启动的差分信号并达到固定解后，在工程之星软件的工程项目中使用第一
28、天所求四参数的基础上再进行“基准站架设在未知点”的校正后即可进行工作。若要用七参数，方法和上面的类似。参数是测量中最重要的环节，所以采集的时候一定要尽量的精确，水平残差和高程残差要尽量的小，特别是七参。求好之后还要对其进行检查，看是否超标，最好的是求好之后再找一个已知点检核一下。另外，四参、七参也可以从静态中计算得到，可以直接写入工程的参数里面（打开配置-工程设置，对所选的坐标系统进行编辑，里面可以直接写入参数） ，如此测量之前，直接进行上述的第 3 步骤，直接进行单点校正即可。第一章 工程之星安装与概述工程之星用户手册 191.2.5 点测量当显示固定解后就可以进行点测量了，测量点测量，图
29、1-35 点测量图 1-36 点存储按“A”键，存储当前点坐标，输入天线高和点名，如图 5-4。继续存点时，点名将自动累加，在图 5-4 的界面中我们可以看到高程“H”值为“55.903” ，这里看到的高程第一章 工程之星安装与概述20 工程之星用户手册为天线相位中心的高程，当这个点保存到坐标管理库里以后软件会自动减去 2 米的天线杆高，我们再打开坐标管理库看到的该点的高程即为测量点的实际高程。连续按两次“B“键，可以查看所测量坐标。图 1-37 坐标查看第七章 快速应用工程之星用户手册 211.2.6 文件导出外野测量之后需要对测量的数据进行编辑，以便于我们的内业处理，工程之星提供了文件导出
30、的功能，可以根据我们的需要导出各种格式的数据。工程文件导入导出文件导出图 1-38 选择文件输出的格式及路径在数据格式里面选择需要输出的格式，也可以自定义输出格式图 1-39 自定义文件格式第七章 快速应用22 工程之星用户手册图 1-40 选择文件格式说明：此处的编辑只能编辑自己添加的自定义的文件类型，系统固定的文件格式不能编辑。选择数据格式后，单击“测量文件” ，选择需要转换的原始数据文件，如图 2-18：图 1-41 选择需要输出的原始测量数据文件然后单击确定，出现如图 1-42：第七章 快速应用工程之星用户手册 23图 1-42 选择源文件完成此时单击“成果文件” ，输入转换后保存文件的名称，如图 1-43：图 1-43 输入目标文件的名称然后单击“确定”出现如图 1-44 所示： 第七章 快速应用24 工程之星用户手册图 1-44 数据格式、源文件和目标文件设置完毕最后单击“导出” ，出现如图 1-45 所示的界面，则文件已经转换为所需要的格式。图 1-45 转换后的成果文件路径转换格式后的数据文件保存在“Storage CardEGJobs20100526data”里面。
