TÀI LIỆU HƯỚNG dẫn THỰC HÀNH, thiết bị toàn đạc điện tử và GNSS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA CÔNG TRÌNH
BỘ MÔN ĐO ĐẠC KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH

TÀI LIỆU
HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH
Thiết bị: Toàn đạc điện tử và GNSS

/

Hà Nội, 2014

1


Bài 2: MÁY TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ
(Pentax R 400 series)
2.1. CẤU TẠO MÁY
1. Thân máy

Hình 2. 1 Thân máy toàn đạc điện tử
2. Các phụ kiện đi kèm:
Hộp đứng; Pin sạc BP02; sạc BC 03/ AC01; Vít 6 cạnh; áo
mưa; sách hướng dẫn sử dụng nhanh; cápUSB; thẻ nhở SD; Chân
2


máy; Gương ( trùm, đơn, mini, gương giấy); (chụp bảo vệ ống
kính)
Chú ý: Với thẻ nhớ SD nên chỉ dùng các loại thẻ nhớ đã được
kiểm nghiệm bởi hãng như bảng sau để đảm bảo việc có thể

thao tác với File trên SD; đọc và viết file văn bản trên SD khi
kết nối với máy tính qua cổng USB.
Hãng sản xuất

Model

Dung lượng

Toshiba

SD-C01GTR

1GB

Toshiba

SD-MD001GA (Micro SD)

1GB

Panasonic

RP-SDM01GL1A

1GB

3. Bàn phím

Hình 2. 2: Bàn phím máy toàn đạc điện tử (Bentax)
Bảng 1: Tính năng các phím bấm trên bàn phím

TT
1
2

Phím
POWER
ESC

Tính năng
Bật / tắt nguồn điện
Trở lại màn hình trước đó hoặc thoát khỏi ứng

3


3

4

Phím
vàng
(đèn)
ENT

5

LASER

6
7

Phím số
Phím
chức năng
HELP

8

dụng.
Bật / tắt đèn chiếu sáng màn hình và dây chữ
thập
Chấp nhận một chọn lựa hoặc xuất hiện giá trị
lên màn hình
Xuất hiện dọi tâm laser, cân bằng điện tử, điểm
laser
Dùng để nhập giá trị trên màn hình.
Thực hiện một chức năng cụ thể nào đó khi đo
Nhấn đồng thời [ILLU] + [ESC] menu help
xuất hiện

Bảng 2: Các ký hiệu viết tắt hay sử dụng
Ký hiệu

Tên đầy đủ

Mô tả

PN

Point Name

Tên điểm

IH

Chiều cao máy

PH

Instrument
Height
Prism Height

PC

Point Code

Mã địa vật

H. angle

Horizon angle

Góc nằm ngang

V. angle

Vertical angle

Góc đứng

H dst

Horizon distance

Khoảng cách ngang

V dst

Vertical distance

Khoảng cách đứng

S dst

Slope distance

Khoảng cách nghiêng

4

Chiều cao gương


2.2. CÁC THAO TÁC CƠ BẢN
2.2.1. Định tâm cân máy
ELECTRONIC VIAL

30”/1DIV

LDPOINT

PLUM.ADJ

F2

F3

F1

SENS.
F4

F5

Giống như máy kinh vĩ (xem 1.2.1). Lưu ý sau khi liên kết
thân máy với chân máy ta ấn phím Laser để dùng định tâm Laser
và bọt thủy điện tử để cân máy .
Lưu ý: Ở trường hợp máy lệch nhiều thì không thấy bọt thủy
xuất hiện
Xoay các ốc cân để chỉnh bọt thủy điện tử. Nếu bọt nước của
thủy bình điện tử được đưa vào giữa có nghĩa là máy đã cân bằng
Dùng Phím [SENS.] thay đổi khoảng chia của bọt thủy điện tử.
Có 3 khoảng chia cho bọt thủy điện tử 20”/1DIV, 30”/1DIV,
60”/1DIV.
Thay đổi cường độ laser: Nhấn F3
LD PLUM. POWER ADJ
DOWN

UP

0

10

4

5


F1

F2

F3

F4

F5

Các ảnh hưởng ngoại vi và các điều kiện về bề mặt có thể đòi
hỏi điều chỉnh cường độ laser. Nếu cần, chiếu điểm laser có thể
được điều chỉnh theo nhiều bậc.
Dùng phím <ENT> để chấp nhận lưu cường độ laser vừa chọn
và kết thúc chức năng này.
2.2.2. Cài đặt các thông số ban đầu và lựa chọn chế độ đo (3
bước)
Bước 1: Chọn chế độ đo
Có hai chế độ đo Mode A và mode B.
Thực hiện: Dùng phím F5 [SELECT]: Để chọn lựa giữa hai

chế độ.
1. Chế độ A (mode A) – Chế độ đo máy kinh vĩ : để đo góc
bằng, góc đứng, khoảng cách theo các phương đứng, ngang, xiên.
Chế độ đo này không cho phép ghi lại kết quả vào máy
Màn hình 1
MODE A 30°C

N 0

H. angle

XXX° XX’ XX”

V. angle XXX° XX’ XX”
S. dst
MEAS
TARGET
O SET
DISP

MODE

F1

F5

F2

F3

F4

2. Chế độ đo B (mode B) để đo các ứng dụng gồm: khảo sát
địa hình, bố trí điểm, tính toán, đo đường chuyền, các trường hợp
đo đặc biệt- đo cao không với tới, đo khoảng cách gián tiếp ...và
6


trao đổi dữ liệu với máy tính ngược lại.
Màn hình 2
MODE B

30°C

N 0

H. angle
XXX° XX’ XX”
V. angle XXX° XX’ XX”
S. dst
S. FUNC

ANG.SET

HOLD

CORR

MODE

F1

F2

F3

F4

F5

F1 [S.FUNC]: Các ứng dụng
F2 [ANG SET]: Cài đặt góc
F3 [HOLD]: Giữ góc nằm ngang trên màn hình
F4 [CORR]: Chọn lựa hằng số gương, nhiệt độ và áp xuất.
F5 [MODE]: Chuyển đổi từ mode A sang mode B hoặc
Bước 2: Cài đặt góc
Ấn F2 [ANG SET] xuất hiện màn hình 3
Màn hình 3
MODE B

30°C

N 0

1. ANGLE/%GRADE : ANGLE
2. H. ANGLE INPUT : XXX° XX’ XX”
3. R/L REVERSE

: RIGHT
SELECT

F1

F2

F3

7

F4

F5


ANGLE/% GRADE : Góc hoặc % góc đứng
Bước 3: Chọn lựa hằng số gương, nhiệt độ và áp suất
Ấn F4 [CORR] trên màn hình 2 sẽ xuất hiện màn hình 4
Màn hình 4
CORRECTION

1. PRISM CONST
2. SHEET CONST
3. TEMP
4. PRESS
5. ppm

: -30mm
: -33mm
: + 30°C
: 1006hPa

* 14ppm

SELECT
F1

F2

F3

F4

F5

Prism const : hằng số gương
Thực hiện : Dùng các phím mũi tên để di chuyển con trỏ tới
mục Prism const và nhấn phím F5 [SELECT] lúc này trên màn
hình xuất hiện cửa sổ cho phép ta nhập giá trị của hằng số gương
vào.
Sheet const : hằng số gương giấy.
Thực hiện : Dùng các phím mũi tên để di chuyển con trỏ tới
mục Sheet const và nhấn phím F5 [SELECT] lúc này trên màn
hình xuất hiện cửa sổ cho phép ta nhập giá trị của hằng số gương
vào.
Temp: Nhiệt độ.
Thực hiện : Dùng các phím mũi tên để di chuyển con trỏ tới
mục Temp và nhấn phím F5 [SELECT] lúc này trên màn hình
xuất hiện cửa sổ cho phép ta nhập giá trị của nhiệt độ vào.
Press: Áp suất.
Thực hiện : Dùng các phím mũi tên để di chuyển con trỏ tới

8


mục Press và nhấn phím F5 [SELECT] lúc này trên màn hình
xuất hiện cửa sổ cho phép ta nhập giá trị của áp suất vào.
ppm: Hệ số cải chính nhiệt độ, áp suất.
Thực hiện: giá trị của hệ số cải chính nhiệt độ áp suất sẽ tự
động tính toán khi ta thay đổi nhiệt độ, áp suất ở mục trên.
Hiệu chỉnh ngày giờ: Bật nguồn (Power on) đồng thời ấn giữ
phím F3+F4, sau đó nhả nguồn trước rồi nhả phím F3+F4. Chỉnh
ngày giờ xong thì bấm phím ENT để kết thúc
Bước 4: Tạo File mới quản lý dữ liệu đo:
- Nhấn phím F1 [S. FUNC] trên màn hình 2 sẽ xuất hiện:
Màn hình 4.
PowerTopoline

FILE

MEAS

VIEW

FREE

PAGE

F1

F2

F3

F4

F5

- Nhấn phím F1 [FILE] trên màn hình 4 sẽ xuất hiện
Màn hình 5.
FILE MANGEMENT

1. INFORMATION
2. CREATE
3. SELECT
4. DELETE
5. ALL CLEAR
F1

F2

F3

F4

- Chọn CREATE: Tạo một công việc mới.
9

F5


Thực hiện: Dùng các phím mũi tên để di chuyển con trỏ tới

mục Create và nhấn phím [ENT] lúc này trên màn hình xuất hiện
cửa sổ cho phép ta tạo mới một công việc
Màn hình 6
JOB NAME INPUT

1. INFORMATION
2. CREATEPENTAX
3. SELECT
4. DELETE
BS
F1

F2

CLEAR
F3

F4

TO 123
F5

F1 [ ]: Di chuyển con trỏ sang bên trái.
F2 [ ]: Di chuyển con trỏ sang bên phải.
F3 [BS]: Xoá lùi lại một ký tự.
F4 [CLEAR]: Xoá toàn bộ ký tự đã tạo hoặc trả lại các ký tự đã
tạo.
F5 [TO 123]: Chuyển đổi từ số sang chữ.
Hoặc F5 [TO ABC]: chuyển đổi từ chữ sang số.
Sau khi nhập xong tên của công việc ta nhấn phím [ENT] để

kết thúc.

10


2.3. ĐO TỌA ĐỘ
2.3.1. Đo điểm chi tiết
1. Phương pháp đo tọa độ vuông góc (RECTANGULAR
COORD)
Bước 1: Đặt máy ở điểm khống chế đã biết tọa độ mặt bằng
(x,y) và cao độ (H hay z). Chuyển chế độ đo sang Mode B.
Bước 2: Chọn phương pháp đo
Nhấn phím F2 [MEAS] màn hình 4 sẽ xuất hiện màn hình 7.
Có 4 phương pháp đo từ 1 đến 4.

Bước 3: Vào chế độ đo RECTANGULAR COORD (XYZ).
Nhấn F1 trên màn hình 7 sẽ xuất hiện
Màn hình 8.
RECTANGULAR COOR.

1. STATION:

Điểm trạm máy

11


2. AZIMUTH: Góc định hướng
3. MEASURE: Đo
F1

F2

F3

F4

F5

Nhấn F1 vào Station xuất hiện màn hình 9 cho phép:
-

Khai báo trạm máy

-

Khai báo góc phương vị

-

Thực hiện chức năng đo

Bước 4: Khai báo trạm máy
Màn hình 9
STATION POINT SETUP

1. PN
2. X
3. Y
4. Z

5. IH
6. PC
SAVE LIST
F1

F2

:
: + 00000000.000 m
: + 00000000.000 m
: + 00000000.000 m
:
0000.000 m
:
ACCEPT
F3

F4

F5

F1 [SAVE]: Lưu điểm.
F2 [LIST]: Liệt kê danh sách các điểm đã có trong bộ nhớ
(Chọn khi đã có sãn điểm đặt máy trong File)
F5 [ACCEPT]: Chấp nhận điểm trạm máy.
Dùng các phím mũi tên lên xuống (F3, F4) lần lượt các mục từ

12

1 đến 6 để chọn mục và nhấn [ENT] để nhập tên điểm đặt máy,
tọa độ, chiều cao máy và mã điểm..
Sau khi nhập tọa độ trạm máy xong ta nhấn phím [ENT] hoặc
phím F5 [ACCEPT] để chấp nhận điểm đặt máy lúc này màn
hình 10 xuất hiện.

Bước 5: Khai báo hướng tham chiếu (hướng gốc) – hướng từ
máy ngắm về 1 điểm khống chế mặt bằng liền kề- điểm tham
chiếu (điểm này đã có tọa độ hoặc hướng này đã có góc định
hướng. Vậy có 2 cách khai báo hướng tham chiếu:
- Cách 1: Khai báo góc định hướng của hướng tham chiếu như
sau:
1.
Bấm F2 [INPUT]: Nhập vào một góc định hướng mà ta
đã biết trước hoặc F3 [0SET: Đưa góc định hướng về
0°00’00” nếu hướng tham chiếu có gọc định hướng
bằng 0°00’00”.
2.
Bấm F4 [HOLD]: Giữ giá trị góc định hướng vừa nhập.
3.
Quay máy bắt điểm trên hướng tham chiếu (điểm khống
chế) để lấy hướng chuẩn.

13


4.

Bấm phím F4 [HOLD] để nhả góc trên bàn độ ngang.
Khi đó màn hình 11 sau xuất hiện.

Câu hỏi trên màn hình:
Bạn đã hướng máy vào điểm tham chiếu chưa? Bấm [ENT] khi đã sãn
sàng)

5.

Bấm [ENT] - F5, kết thúc khai báo.

6.

Trả lời không thêm điểm tham chiếu khi màn hình tiếp
theo xuất hiện. Khi đó màn hình 13 xuất hiện
- Cách 2: Khai báo tọa độ điểm tham chiếu.

1. Ở màn hình 10, bấm F5 [BSP] màn hình 12 xuất hiện.

14


2. Nhập thông tin về điểm tham chiều: Thông tin về điểm có thể
lấy từ File đã lưu trong máy bàng cách bấm F2 hoặc có thể nhập
trực tiếp tương tự như nhập điểm đứng máy. Màn hình 11 xuất
hiện trở lại.
3. Quay máy ngắm điểm định hướng và nhấn phím [ENT] – F5
để kết thúc phần khai báo hoặc nhấn [MEAS] – F3 để kiểm tra
kết quả tính và đo vàn nếu chấp nhận chênh lệch ta nhấn phím
[ENT] – F5 để kết thúc.
4. Trả lời không thêm điểm tham chiếu. Khi đó màn hình 13
xuất hiện.

15


F1 [MEAS]: Phím đo không ghi
F2 [SAVE]: Phím để lưu.
F3 [ME/SAVE]: Phím vừa đo vừa lưu
F4 [EDIT]: Phím này cho phép thay đổi tên điểm, chiều cao
gương, mã địa vật.
F5 [PAGE]: Chuyển đổi giữa các trang màn hình.
Bước 6: Đo điểm chi tiết
- Bấm F4 [EDIT]: Phím này cho phép thay đổi tên điểm, chiều
cao gương, mã địa vật. Lưu ý tên điểm nên đánh dạng kí tự số, mã
địa vật nên đánh dạng kí tự chữ.
- Dựng gương ở điểm cần đo (phản ánh địa hình, địa vật).
- Bấm phím F1 để đo, F2 để lưu hoặc chỉ bấm F3 đo và lưu tự
động.
- Di chuyển gương đến các điểm tiếp theo và lặp lại thao tác đo
tương tự.
2. Phương pháp đo: tọa độ cực (POLAR COORD)
Bước 1: Đặt máy ở điểm khống chế đã biết tọa độ mặt bằng
(x,y) và cao độ (H hay z). Chuyển chế độ đo sang Mode B.
Bước 2: Chọn phương pháp đo. Nhấn phím F2 [MEAS] màn
hình 4 sẽ xuất hiện màn hình 7.

16


Nhấn F2 [POLAR COORD.] màn hình 14 xuất hiện
POLAR COOR.

1. STATION
2. AZIMUTH
3. MEASURE
F1

F2

F3

F4

F5

Lần liệt thực hiện theo trình tự (1). Khai báo điểm đứng máy
(2). Khai báo góc phương vị (3) Thực hiện chức năng đo
Bước 3: Cài đặt điểm đứng máy (Station)
STATION POINT SETUP

1. PN : A
2. IH : 000X.XXX m
3. PC :
4. TEMP
: 29°C

17


5. PRESS
: 1010hPa

6. ppm : 14 ppm
SAVE
F1

ACCEPT
F2

F3

F4

F5

Nhấn F1, chọn mục Station xuất hiện màn hình 15 cho phép
nhập thông số của điểm đứng máy.
Sau khi nhập các thông số xong ta nhấn phím [ENT] hoặc
phím F5 [ACCEPT] để chấp nhận điểm đặt máy và màn hình 14
xuất hiện trở lại
Bước 4: Khai báo hướng tham chiếu (hướng gốc) – hướng từ
máy ngắm
về 1 điểm khống chế mặt bằng liền kề- điểm tham và hướng
này đã có góc định hướng. Khai báo góc định hướng của
hướng tham chiếu
như sau:
F2 [INPUT]: Nhập
vào một góc phương vị
mà ta đã biết trước.
F3 [0 SET]: Đưa
góc phương vị về
0°00’00”.

F4 [HOLD]: Giữ
góc phương vị để lấy hướng chuẩn.
F5 [INVERS]: Tính góc định hướng của hai điểm đã biết toạ độ.

1.

2.

Bấm F2 [INPUT]: Nhập vào một góc định hướng mà ta
đã biết trước hoặc F3 [0SET]: Đưa góc định hướng về
0°00’00” nếu hướng tham chiếu có gọc định hướng
bằng 0°00’00”.
Bấm F4 [HOLD]: Giữ giá trị góc định hướng vừa nhập.

18


3.
4.
5.
6.

Quay máy bắt điểm trên hướng tham chiếu (điểm khống
chế) để lấy hướng chuẩn.
Bấm phím F4 [HOLD] để nhả góc trên bàn độ ngang.
Khi đó màn hình 11 sau xuất hiện.
Bấm F5, kết thúc khai báo.
Trả lời không thêm điểm tham chiếu khi màn hình tiếp
theo xuất hiện. Khi đó màn hình 17 xuất hiện

Bước 5: Đo điểm chi tiết (màn hình 17)

19


Bấm F4 [EDIT]: Phím này cho phép thay đổi tên điểm, chiều
cao gương, mã địa vật. Lưu ý tên điểm nên đánh dạng kí tự số,
mã địa vật nên đánh dạng kí tự chữ.
- Dựng gương ở điểm cần đo (phản ánh địa hình, địa vật).
- Bấm phím F1 để đo, F2 để lưu hoặc chỉ bấm F3 đo và lưu tự
động.
- Di chuyển gương đến các điểm tiếp theo và lặp lại thao tác đo
tương tự
F1 [MEAS]: Phím đo cạnh.
F2 [SAVE]: Sau khi đo cạnh xong để lưu lại điểm đó ta nhấn
phím này để lưu.
F3 [ME/SAVE]: Phím này vừa đo cạnh và lưu điểm.
F4 [EDIT]: Phím này cho phép thay đổi tên điểm, chiều cao
gương, mã địa vật.
F5 [PAGE]: Chuyển đổi giữa các trang màn hình.
2.3.2. Trao đổi dữ liệu
Truyền dữ liệu từ máy đo qua máy vi tính

20


Có 3 cách:

(1) Qua cáp USB – mini USB
(2) Qua cáp Com – mini USB

(3) Qua thẻ nhớ SD
Để xem và xử lý số liệu ta sử dụng phần mềm Exell với dạng
như sau:
Cột A : Số hiệu điểm.
Cột B : Tọa độ theo trục X.
Cột C : Tọa độ theo trục Y.
Cột D : Cao độ H

Chú ý: Khi truyền số liệu có nhiều nguyên nhân dẫn tới số liệu
không truyền được cụ thể như sau:
- Trong quá trình thao tác các thông số từ máy đo và máy vi
tính không giống nhau.
- Cáp nối chưa tiếp xúc hết.
- Cổng Com 1 không nhận diện cáp nối.
21


22


BÀI 4 : ĐO GNSS (GPS)
Trong bài này sử dụng thiết bị thu G3100-R1 để thu tín hiệu từ
hệ thống dẫn đường vệ tinh toàn cầu GNSS (Global Navigation
Satlite System). Đây là thiết bị có thể đo cả GPS (với 2 dải sóng
L1 và L2) và Glonass. Thiết bị có 2 chế độ đo: Đo tĩnh (Static) và
đo động thời gian thực (Real Time Kinematic - RTK)
Trong bài này chúng tôi chỉ hướng dẫn chế độ đo tĩnh bao gồm
đặt các thông số chủ yếu và lập kế hoạch; đo; xử lý số liệu bao
gồm: chuyển đổi định dạng số liệu, phân tích cạnh đáy và bình sai
lưới bằng phần mềm GNSS Solution

4.1. CẤU TẠO

Máy thu
Receiver
Thẻ Sim chỉ
dùng khi đo
RTK

Thẻ nhớ SD dùng để lưu dữ
liệu đo

Máy
vi
tính có cài
phần mềm
convert và
xử lý số
liệu

Sổ tay điều khiển
máy thu cài phần
mềm Field Genius
software

Xuất các
báo cáo
đo

Hình 4. 1 Các thành phần hệ thống thu và xử lý tín hiệu GNSS
23

Các phụ kiện tiêu chuẩn
Những phụ kiện sau đây sẽ cung cấp cùng với máyG3100
Mỗi một máy thu G3100GNSS sẽ đi kèm theo các phụ kiện
cài đặt sẵn sau đây:
4.2. CÁC THAO TÁC CƠ BẢN
Tại một trạm thu tín hiệu.
cắm SIM
Bước 1: Lắp Ăng tentrên giá 3 chân xoay vạch địnhKhe
hướng
ăng ten hướng về phía Bắc với sai số ± 50, dọi tâm với sai số
<1mm và cân cho bọt thuỷ tròn vào giữa.

Bước 2: Đo chiều cao nghiêng của ăngten (slant height) bằng
thước chuyên dùng đọc
Hình 4. 1 Ăng ten thu tín hiệu (Pentax)
số đến 1mm như hình
vẽ.
Bước 3: Ghi tên trạm máy, ngày tháng năm, số hiệu ca đo,
chiều cao ăngten vào sổ đo
theo mẫu (phụ lục 4.1)
Bước 4:

Bật nguồn

24

M¸yG3100UHF Anten

ThÎ


Chú ý: khi sử dụng phím nguồn
Sổ
tay điều khiển
Chức
Đèn led

năng
Bật

Đèn led bật đỏ

Tắt

Đèn tắt

Bật/Tắt
thu
tín
Đèn led
hiệu
xanh / tắt
Khởi
động
mềm
Khởi
động
cứng

Pin
ion

Cách dùng
BP07LithiumẤn

§æinguånAC05
AC

và nhả

Ấn
và giữ trong vòng 4s
và nhả hoặc đợi đến khi đèn
tắt.
Ấn
2 lần cách nhau
bật khoảng < 1s
Ấn
3 lần mỗi lần cách
nhau khoảng < 1s
Ấn
4 lần mỗi lần cách
nhau khoảng < 1s

Bước 5: Bật sổ tay điều khiển và vào phần mềm Pentax
FieldGenious để thực hiện các
GPS1
thao tác tùy thuộc vào chế độ

đo.
TH1

4.3. THU SỐ LIỆU
Nội dung thực hành: Cho sẵn
hai mốc GPS1, GPS2 đã có tọa
độ nhà nước, hãy xây dựng thêm
hai mốc TH1, TH2 tại khu vực

25

GPS2

TH2