GPSRTK测量中常见故障与排除

点赞:5448 浏览:19400 近期更新时间:2023-12-30 作者:网友分享原创网站原创

摘 要:介绍了GPSRTK配置基本原则与方法,分析了GPS一般故障排查的顺序,通过生产实例总结了GPS故障处理的方法与技巧.

关 键 词:CORS;RTK;向下兼容;一拖三;基站;设备混搭

1引言

目前GPS已广泛作用,利用GPS可极大提高外业测量工作效率.采用GPSRTK、GPS网、CORS站(连续运行卫星定位怎么写作系统)等方法,可迅速获取待测定点平面位置与高程.GPS设备从无到有,从单频到双频,从单星系统到双星系统再到GNSS系统.GPS作业方式从完全静态,GPSRTK(单基准站),GPS网(手机卡),发展到CORS站.效率也越来越高.

笔者所在的某勘测单位,随着单位GPS设备的增多,GPS的型号也不断增多.从最早的Trimble4800只能做静态测量,再到Trimble5700可以做RTK,经历过5800、R7、R8、R8Ⅱ.仪器设备的功能是越来越强大,操作也越来越人性化.

2故障分类

随着GPS型号的增多,相关的配套设备也大量增加,例如各种接收天线盘,各种型号主机,多种专业线缆,电源传输线,数据传输线,还有一体化线缆.多种电台,及电台天线等等.在外业工作中,出现故障的也多种多样,五花八门.归纳总结主要分为两大类.一类为人为故障,包括主机设备混搭、主要配件混淆;二类为非人为故障,包括电台设置混乱、供电电源故障、环境等.

2.1主机设备混搭

2.1.1向下兼容

TrimbleGPS各种型号的主机是可以混搭使用,但要遵循规则,就是“向下兼容”.即R8Ⅱ型――R8――R7――5800――5700.做RTK测量时,基准站只能用最低型号的主机.

以R8II型流动站主机两台,R7型流动站主机一台,5700型流动站主机一台为例,四台设备中,若想“一拖三”即一台基准带三台流动站的作业模式,作基准站主机的就只能用5700型.

5700型主机所配的电台只能是Trimmark3.而非R8与R7所用的PDL电台.基准站主机型号与基准站电台型号确定后,主机的相关配件与线缆就好确定了.

2.1.2流动站型主机可互换

流动站型主机可以做基准站主机,但基准站型主机却不能做流动型主机.原因是基准站型主机内未配有TrimbleInternal(内置电台),不能接收电台发射的无线电信号.无论是流动站型主机还是基准站型主机在做基准站时,是不必须要接收无线电信号的.

单位上有两套RTK1+25700型GPS.即1台基准站主机,2台流站主机.当2台基准站主机发生故障返厂维修期间,利用4台流动站主机也实现RTK测量.只要把任意一台流动型主机按基准站设置,其他3台流动型主机仍然按流动型设置即可实行“一拖三”.

2.2主要配件混淆

2.2.1天线盘混淆

5700型主机所配的接收天线盘为Zephyr圆盘天线,R7型主机所配的接收天线盘为专用的ZephyrMode2圆盘天线.与Zephyr圆盘天线相比较起来,ZephyrMode2圆盘天线要较之高大些.

若不注意这些环节,5700配上ZephyrMode2高圆盘天线或是R7配上Zephyr小圆盘天线,都会使基准站接收机或流动站接收机收星信号不稳,造成通讯错误,致使手薄控制器死机、重启等故障.

2.2.2电台混淆

5700型主机所配的电台只能是Trimmark3.Trimmark3的供电电源与传输发射信号为两个独立接口,故而电台有专用的供电电缆和与接收主机互通数据的数据线缆,还有发射电台信号的传输线缆.并且发射电台信号接口为螺旋接口.R7型主机也可使用Trimmark3电台.

5800,R8及R8Ⅱ型主机所配的电台是PDL型,PDL电台只有两个接口,一个是为电台供电和接收主机差分信号的一体化接口,另一个为发射电台信号接口.PDL电台有一体线(带供电与传输数据),发射电台信号的传输线缆,发射电台信号接口为非螺旋式接口,是卡簧式接口.

2.2.3无线电线缆混淆

上面已经提到,电台有Trimmark3与PDL两种.与相配的无线电线缆就有两种,主要差别就在接口上,一种为螺旋式接口,另一种为卡簧式接口.卡簧式接口是为PDL使用,而螺旋式接口则是给Trimmark3使用.

电台使用及无线电线缆若出现上述错误时,会造成外业工作停工.更换设备及线缆等,会间接影响外业工作的进度.

建议:出外业工作前,在后方基地领取设备后,带电调试设备.以检查是否有无遗漏的设备配件及线缆等.进而保证外业工作的顺利进行.通过仔细检查与调试,是可以免以上所述人为故障的.

2.3非人为故障

笔者以自己的工作经验为例,说明如何避免此类RTK故障发生和如何处理这类故障.

3故障实例

3.1工作实例一

在云南金沙江支流河谷,GPS设备为TrimbleR8Ⅱ1+1两台套.给PDL电台供电的电源是已经用过4个月的12V45Ah的汽车电瓶.

(1)故障现象.前一天,GPSRTK使用正常.第二天,PDL电台开不了机,即PDL面板上LED灯不亮.

(2)故障分析.由于前一天RTK可以有正常使用,并且工作时间超过了8h.

首先检查PDL一体线上的供电保险片,经检查保险完好,试电,PDL电台还是开不了机.更换备用的15A新保险后,PDL电台依旧开不了机.

接着用万用表检查电瓶,发现电瓶电压为12.7V,说明电瓶是满电状态.则故障只可能出在PDL电台上.

(3)故障排除.将以上故障情况返馈给Trimble维修站,维修站也无有效解决办法,只能将电台发回维修站修理.在询问过维修站技术人员后,将PDL电台与一体化线,在当地老乡的汽车电瓶上试电,电瓶为12V60Ah,万用表量测电压为12.8V.给过多次汽车打火,给电台试电,最终电台开机.(4)故障总结.由于头一天工作时间超过8h,可以是电瓶过度放电,致使电台自动启动低电压保护(休眠状态).在无其他维修方法下,只能以常电压,高电流来刺激电台,以此来激活电台.但这种方法对PDL电台的保护电路损伤太大,造成电子元件提前老化,最终造成PDL电台无线电信号的有效覆盖半径减小.

此种处理只为应急,不提倡使用.建议工作时间不要过长,避免让电瓶长时间,超负载工作.极力避免电瓶过渡放电,造成PDL电台自动进入休眠状态.

3.2工作实例二

在重庆长江三峡库区,GPS设备为Trimble57001+1两台套.给Trimmark3电台供电的电源是12V45Ah的汽车新电瓶.

(1)故障现象.流动站接收机在基准站电台旁边,收不到电台信号,Trimmark3电台面板显示“TRANS”,表示电台在有发射无线电信号.

(2)故障分析.由于在来此工地前,已经在后方调试过此套RTK了,可以实测固定RTK点.只说明设备可能“水土不服”.

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(3)故障排除.现在电台在发射无线电信号,只有流动站接收机收不到信号,并且在基准站旁边也收不到信号.再次通过TSC1手薄,检查流动站TrimbleINTERNAL(内置电台)的无线电频率与基准站电台的无线电频率,以及无线电模式.经过检查基准站与流动站无线电模式均为“Trimmark3/SITENET450”,无线电频率同为“41305MHz”.可问题仍然存在,观察基站周边环境时,发现距基站约300m处有一移动手机信号发射塔.调整电台与流动站无线电频率为“41805MHz后,流动站接收机无线电指示灯亮了,通过TSC1手薄连接到流动站接收机后,提示获得固定解.问题解决.

(4)故障总结.估计是各地的手机发射信号频率不一样,才造成了5700型在三峡库区的“水土不服”.以后每到新测区,都要注意当地的无线电信号频率.

3.3工作实例三

冬季在河北与内蒙古两地交界地,某风电场勘测区.GPS设备为TrimbleR8Ⅱ1+1两台套.给PDL电台供电的电源是已经用过半年的12V60Ah的汽车电瓶.


(1)故障现象.基准站启动正常,流动站也可启动,但不到半个小时,流动站收不到无线电信号.

(2)故障分析.既然能测半个小时的固定解,说明一切设备都正常工作.问题只能出现在电瓶与电台上.由于当地冬季天气严寒,笔者是第一次到测区.估计是天气太冷了,电瓶内的电解液结冰.

(3)故障排除.当地冬季室外气温可达-30℃左右,在这样室外环境下,电解液肯定要上冻.要给电瓶保温,先选个合适的包装纸箱,周围都铺上棉衣,再将电瓶放在其中.这样包装后,电瓶的工作时间是长了些,可以还是不足.就写多个暖手宝,放在电瓶与棉衣之间.与地面之间再加一层泡沫.电台启动后,接线柱用塑料张包好,外面再用毛毯包起来.如此一来,电台在这样恶劣的天气条件下也可工作近5h.

(4)故障总结.每到新工地之前,要了解当地天气、气候情况.注意及时调整设备的保护装置.以保证外业工作的顺利开展.

4结语

结合以上工作案例,可以看出,虽然GPSRTK故障多样,但大多集中在无线电部分收发上.无线电收发不畅,造成工作难以进行,并影响工作进度.

建议:在后方基地,提前领取设备,并在室外进行加电调试;对调试中出现的问题,冷静分析,仔细求证,认真排查,直到问题解决;调试中存在安全隐患的配件,应尽可能更换,不把隐患带到工作现场;提前对未曾去的工作地区加以了解,以便于现场工作的开展.