文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › LGO基线解算详细过程

LGO基线解算详细过程

LGO基线解算详细过程
LGO基线解算详细过程

1、一共观测6个时段,两个已知WGS84点,其余为新点,基线长度在4-25km,平均长度11km。

2、LGO基线解算设置全部默认,导入数据为由LGO生成的RINEX数据,和直接导入DBX 效果一样,包含天线相位偏差。解出的基线全是固定解。环路报告为默认设置。平差方案中约束两已知WGS84点,自定义先验方差。

3、TGO基线解算设置除阀值由改为,其余全部默认,导入数据为LGO生成的RINEX数据(O文件的天线高手工+0.0644m,即加了一个L1的相位偏差),对卫星进行了个别观测段的删除,解出的基线全是固定解。环路报告为默认设置。平差方案中约束两已知WGS84点,加权方案自动。

4、对比结果:

基线

LGO的解算速度明显高于TGO,且使用LEICA的静态数据,LGO的基线结果和TGO的基线结果基本符合相应等级的复测基线标准,但是基本上TGO的基线长度要长过LGO的结果,精度上TGO比LGO差很多。

闭合环路

LGO直接默认输出,仅生成6个最小独立环,相对闭合差在0-1ppm之间。TGO也默认输出,生成96个三边环,包换同步环和异步环。如果按照《规范》检核,TGO有9个同步环闭合差超限(超限很小,因为本身同步环闭合限差就很小,极易超限),而LGO则无法进行检验,但是我并没有对TGO中环路闭合差超限的相关基线进行删除,而是依照规范的要求对“全部基线”进行了平差。

无约束平差

在WGS84系统下进行,LGO平差结果和TGO平差结果对比如下:

两种软件解算精度相当,中误差差值在0-3mm,但是TGO还是略逊TGO,由于无约束平差中起算点的不同,两套结果的绝对值无法进行比较,但是如果起算点相同,平差结果的差值应当在1cm以内。这里要提到的一点时,无论使用哪种软件,如果工区内没有WGS84起算点,如果又是使用无约束平差的结果来求取转换参数的话,那么整个网,包括以后的RTK工序,都必须基于同一个WGS84起算点,而如果一切默认,那么使用LGO 和TGO求出的转换参数就会不同,且点位差值会有一系统偏差,以此为例,则纬度和纬度差值秒也就是,大地高差值,这是比较可怕的局面。必须加以注意。而如果无约束平差的结果没有用途,仅用来检核粗差,那么就可以不用顾忌软件自己选取那一个点作为

其算,直接默认即可,在约束平差的时候,加上必要的位置约束以后,相当于一个系统的平移,不会影响最终的平差结果。

约束平差

约束平差方案一致,都约束已知84点PCM016和PCM023,绝对约束,默认中误差为0。平差结果对比如下:

为了便于对比,平差结果按照UTM49S投影显示,可以看出:两种软件平差点位北东坐标差值在0-4cm之间,高程差较小,1cm左右。但是这样的结果是不具备对比性和统计性的。平面坐标的较大差值,在前面的基线长度较差已经有所反应。因为不可能做到LGO 和TGO进入平差阶段的基线解完全一样,所以就无法保证最终平差的极度吻合。但是,这样的差值在物探测量控制网阶段,是完全可以接受的。同时佐证了前面的莱卡天线在TGO中的改正方案的正确性。

不单单是物探规范,几乎所有的行业规范,对基线同步环闭合差的检核都过于严格,而异步环却又过于松懈,在这一点上,或许LGO是做的更加合理的:不严格区分同步环异步环,只是统计最小独立环的闭合差。我也坚信,莱卡的经验要优于制定规范的专家们,所以:在监理或者甲方对闭合环路要求不完全照搬规范的话,少量极小的同步环超限是完全可以接受的,且很多时候是必须的,但是异步环是绝对不能够超限的。期待我们的GPS控制测量规范能做出更加合理的调整。

经过近期对TTC、Pinnacle、Waypoint三个软件的摸索,感觉真的没有再做进一步研究的必要性。因为界面太丑,更新太慢,操作繁琐。我喜欢简单严谨。还是返回头重新拾起尘封的LGO。

这次重新开始LGO,秉承的原则是:不急不躁,稳扎稳打,不浅尝辄止,主要是深入帮助文件里面去,解决以前遇到的仍不明晰的细节问题。ok, let's go!

1、练习内容:GPS静态后处理

2、软件版本:中文特别版,全部模块可用。

3、样本数据:LGO自带的static数据。

4、地方坐标系统:UTM32N,白赛尔1841椭球。

5、新建项目:learn-gps static,坐标系统WGS84。

6、导入原始的DBX观测数据。

发现由于是样本数据,所以各点观测比较随意,最短时间有9min,最长时间有60min,且各观测段犬牙交错,基线解算决定采用手工方法。因为是练习,所以这次很详细的阅读了相关的帮助文件。

LGO郑重的两个重要提醒。值得仔细揣摩:

如果在外业作业中,在同一个作业(JOB)内,对同一个测量点的不同测量时段的静态数据采用同一点号作为点名进行保存,则在使用LGO进行数据处理时,要特别注意正确选择所需要的测量时段的数据。否则,可能会导致出现严重的数据处理误差。

如果在外业作业中,在同一台接收机的同一个作业(JOB)内,对在不同测量点上所采集的静态数据采用同一点名进行保存,则在使用LGO进行数据处理时,要特别注意首先使用“单点定位解(SPP)”功能区分出不同测量点的数据,再正确选择所需要的测量点及测量时段的数据。否则,可能会导致出现严重的数据处理误差。

也就是说,在实际的基线解算中,我们应当根据预先的计划来合理的选取可能出现的基线,由于野外调度和实际情况的需要,往往会在我们不希望两个测站

形成同步观测的时候出现了同步观测,这时候,就应当采用手工模式或者设置形成基线的最小时间间隔,来达到想要的结果。

7、GPS处理参数的设置

GPS处理由两个主要的部分组成:选择观测时段和选择处理参数、处理本身。用户需要干预的是选择时段和选择处理参数。因为处理本身无需任何干涉

A、LGO的基线处理模式分手工和自动两种。手工处理模式可以根据用户结合实际情况及需要进行设计如何计算数据。自动处理模式是从选择的时段中自动处理根据一组约束条件组合而成的所有的合理的基线。它只能选择流动站,不能选择参考站。LGO会自动选择合适的参考站。处理顺序依赖于“自动处理参数”中定义的参数。

AAAA,自动处理参数选项卡:

a、只有当处理模式设置成自动时,才可以使用自动处理参数。自动处理参数实际上是协助用户在自动处理的模式下进行基线计算的选取。

“公共时间数据的最短时间”:同步观测时间的最短时间。同步时间短于300s,不予解算。这在剔除个别较短重叠时段时十分有用。

“最大基线长度”:解算基线的最大长度。此选项,我能想到的大概就是批量处理个别较长基线时用到,如长度超过200km的个别基线使用精密星历。批处理比较有用。另外:此项可输入的最大值是1000,我曾尝试解算超过1000km的基线,结果宣告失败,改成手工模式,可以没有限制。。。

“处理方式”:选择“全部基线”的话,LGO按照基线最短时间和最大基线长度为前提处理所有可能的相关基线。选择“独立设置”的话,LGO只处理一组独立的基线集合。在N个点的网中中有N-1条独立基线。但是线性相关的基线也可以视为独立基线(例如三角形的三个边),前提是:三条边没有同时观测。

“坐标选择策略”:选择“距离”,第一个参考点的最短的基线首先被计算,然后计算次短基线。选择“时间”,具有最长公共时间的基线首先被计算,然后计算次长基线。如果“按时段”勾选,则在满足处理模式和选择策略的两个条件下,选最长时段的点做为第一个参考站。这个选项似乎意义不大,但是如果有一点的一个观测时段巨长,可以考虑勾选,如长时间长距离连测的点。

“使用浮点解基准”,如果一个项目仅仅只有浮点解存在,则允许使用该点作为参考站做进一步处理。这个是极端情况。遇到的可能性不大。

“重算已处理基线”,如果勾选,则原来已经计算了并且存储过的基线将再次被计算。这个选项比较任性,特别对于基线比较多需要多次设置才能完成最终所有基线的解算,一次只能出来几条合格的基线,不勾选此项,可以保证已经成功处理的基线不丢失解算。那什么时候才勾选呢一般不勾选,但是应该也有勾选的时候,那就是闭合环路出了很大问题,不过那个时候似乎可以直接删除结果了,更直接。呵呵。

“计算控制点间的基线”,此项似乎一般不使用。似乎。。但是似乎第二第三时段复测基线的时候为了和第一时段统一基准的时候。。。。。。。。

BBBB、“策略”选项卡

确实应该把策略先进行阐述,LGO似乎设置的不合理。-——-。。。

“频率”:默认设置是“自动”,LGO会自动为最终的解算选择最好的频率或者频率组合。软件自动处理的理论背景如下:

由于L1和L2频率不同,在电离层中产生的信号延迟也不同,利用这两种频率的线形组合可以计算消除电离层影响。然而,L3的解算也同样破坏了整周模糊度。

当模糊度还未固定时,采用浮点解计算。对于长基线来说(例如,长度大于80M),使用浮点解是不可靠的(除非模糊度值固定)。如果观测时间足够长,则根据系统说明,L3浮点解是足够准确的。

如果可以事先解算L1和L2的模糊度,在无电离层影响的线形组合中采用L1和L2的整周模糊度进行第二次处理。在使用固定模糊度时可以消除电离层扰动。

在可以解算模糊度但无法消除电离层影响时(如,大于15M的基线)通常更优先采用这种策略。

对于短基线来说,使用无电离层影响的线形组合会增加噪声,反而不好。最好采用标准的L1+L2解算。

在自动频率下,双频数据基线长度超过15KM,使用L3(消除电离层)解算,根据情况可以有L3浮点解和L3固定解。如果基线长度小于15KM,将处理L1+L2。LGO的这一点和规范是一致的,或许是规范参考这个而制定的。就是基线长度小于15KM无条件必须是固定解,不然必须补测。

选择L1或者L2将强制使用特定的一种频率计算一个解。

选择L1+L2将强制使用L1和L2进行计算,而不再限制基线的长度。似乎在长于15KM 的基线,可以用L1+L2弄出模糊度,但是又没有办法消除电离层影响的时候,这样设置是不合理的。而应当使用L3。

选择L3使系统不限制基线长度使用L3解。

“模糊度固定到:”:这个数值规定了解算模糊度的最长的基线距离,默认80KM,可以设置更高。在这里,LEICA技术人员似乎转圈子了,如果频率是自动,那么距离小于15KM没有问题,必须是固定解。长度超过15KM的基线将使用L3解,距离再长的,会出现L3浮点解,他们又说长度较长的基线的模糊度固定是没有意义的,对于长基线,如果保证了观测时间够长,L3浮点解是没有问题的。L3浮点解足以满足系统的标称精度。那为何他们还要设置成80KM呢或许是一个经验值吧。或许浮点更好,在环路的检验中可以看出来。

“采样率”:可以有1 2 3 4 5 6 10 12 15 20 30 60秒,直接设置成全部使用就可以了。

“对流层模型”:对流层是高度约30KM的大气部分,它可能导致电磁波的传播延迟。为了计算该延迟必须知道对流层的折射因子影响。LGO提供如下的模型:

Hopfied模型、Simplified Hopfield模型、Essen&Froome模型、无对流层模型、计算模型。

使用不同的模型所得到的结果相差很小(几个mm)。建议在特定的区域采用本地所使用的模型,如果不熟悉可以使用系统的缺省设置Hopfied模型。

无对流层模型不应用任何改正,在实际的使用中一般不使用。在长基线或者是基线高差较大的情况,可以选择计算的模型。

“电离层模型”:电离层是围绕地区周围海拔100-1000KM之间的一层稀薄的带电荷气体(等离子体),它能导致信号延迟,有时可达几十米。如果需要刻意的求出模糊度,选择合适的电离层模型十分重要。

可用的模型:自动、计算的模型、Klobuchar模型、标准模型、无模型、全球区域模型。

LGO默认是自动,使用默认设置软件根据持续的时间自动指定模型无需用户干涉。如果参考站观测时间超过了45min,电离层模型就可以计算出来,因而自动选择计算的模型。

对于较短的观测时段首选的是Klobuchar模型。如果没有星历文件,观测时间少于45min时将采用无模型。Klobuchae模型比较特殊,只有来自莱卡接收机文件的观测数据被用来处理时才能选择,因为这种数据包含了必要的星历文件。如果观测数据是通过rinex文件输入的并且选择了klobuchar模型,处理参数将会自动切换到无模型,因为丢失了星历文件。

如果选择是计算的模型,并且观测了至少45min,则软件会计算电离层模型,这将很有用。儿如果没有采集45min,则处理参数自动切换为无模型。

“标准模型”是单层模型,它基于电磁总量及其分布均在该层的假设基础上的。

值得提到的是:IGS网络,提供免费的电离层模型。用户可以可以手工下载。以本次练习的静态数据为例子,数据采集时间为2004-1-30,对应的GPS周和GPS日分别为1255和5,那么就可以下载文件。

将下载下来的电离层模型解压到相应的工程文件夹下面,处理策略改为全球/区域模型,经过解算以后,通过查看基线报告,可以看到:

“使用随机建模”:如果想通过在每一个历元计算电离层的影响,从而模拟另外的电离层,则可以勾选此项。如果你怀疑电离层比较活跃,那么随机建模会帮助你获得中长边的模糊度,对于短边则没有必要,因为电离层对短边影响很小,不需要使用随机建模,系统默认最小距离8KM,电离层活动选择为“自动”。

OK,至此,关于LGO基线解算的详细设置基本阐述完毕了。通过系统的学习,发现,原来想当然的一些设置起始并不是想象的那样,很多设置是环环相扣的,希望起到抛砖引玉的效果。

下一篇文章将重点进行基线解算的实际操作。

你们的支持,是我写作的最大动力。强烈鄙视只转载不留言的!我就这点追求了,你们还不支持一下!!

接着上次的LGO-1。

这次的实验数据是样本数据,质量是比较高的,并且全是短基线,所以在解算设置全部设置为默认即可满足要求。

对各观测时段按照开始时间进行排序,选取402为参考站,315和401,309为流动站。

同样的,以309为参考站,311,315为流动站。以315为参考站,以311和401

为流动站。以401为参考站,以309为流动站分别解算相应的基线。

为了保证多次解算以后的结果不互相替代,可在结果配置中将保存次数改为10次。(默认为3次,满足不了要求)。

为了显示详细的基线总结信息,可在“工具”-“报告模板管理”里面根据需要进行设置。

点击结果的报告,将基线解算报告保存为网页格式,以备粘贴使用。

也可以将基线解算结果另存为文本格式,方便编辑:

基线解算完毕以后,进行闭合差检验。可以使用LGO的计算闭合环功能实现,值得注意的是LGO仅计算网中的所有的独立环,而非全部基线组成的所有环路。本项目中有5个点,则最小路径是四条边。因为所有的其他任何环路都是由这些环组成的。要查看闭合环报告可以通过“平差”菜单的“结果-闭合环”实现。

在生成环路报告之前有必要对闭合差进行设置:

对报告模板进行设置:

但是,由于LGO不区分同步异步环,所以根据规范的要求进行必要的检核无法完全做到。但是聊胜于无,依然应当进行必要的检核,“一般参数”里面的GPS基线,本项目边长较短,应为物探3级网,10+10。

在生成的独立环报告里面,应导入EXCEL,筛选出各环X Y Z三向和全长闭合差,根据规范进行限差的检核,但是到底是执行同步标准还是异步标准呢同步太严,异步太松。确实没有比较好的方法。。。悲剧。。

莱卡公司上海服务中心的那个插件,我安装了,但是无法成功。不知道为什么。继续尝试吧。

还是那句话,摸索永远都是费劲和费时间的。仍然需要大家的支持。鄙视只转载不说话的。

好几天没更新了,哥嗓子肿了,上火了。不过哥也没咋闲着,用LGO又走了一圈。

1、数据是天宝5700的,天线两种:TRM39105和TRM41249,就是我们常说的小盘和大盘。由于LGO不认TRM天线,于是用CONVERT TO RINEX将DAT文件转成,天线高度直接转换到APC,(from mark to PHASE CENTER)。罗嗦几句,不同接收机采集的数据在转换RINEX时,仅以LGO为例,最合适的方法是:非莱卡的仪器,定义天线文件:

可以定义L1 L2相位中心偏差,也可以仅定义L1相位中心偏差,改正一项选择“无”。但是这样定义好了以后的天线,在解算的时候是用来确定BPC到APC的距离改正的,那么量高点到BPC的距离改正呢所以我觉得:最快捷的方法还是直接在RINEX里面直接搞成MARK到APC的高度。天宝的CONVERT TO RINEX可以直接转换成到相位中心的。如果是别的仪器不能直接转出到APC的呢就可以使用勾股定理求出MARK到APC的距离,然后修改点O文件就可以了。

因为APC手工只能一个,那么一般地就可以选择VE1,但是似乎选择VE1和VE2的平均值更加合理。

2、基线解算设置全部选择默认,这是因为此网各基线长度都在5-50KM之间,使用默认设置就可以满足解算要求。无需微调。

基线长度在15KM以上的解算频率都是无电离层影响的L3,因为默认的就是这样的。永远不要怀疑LGO的默认设置,它永远是最合理的。除非你有特殊需要。像15KM以上用L3,80KM以上不固定,不解算超过1000KM的基线,8公里以上的基线才考虑电离层建模等等。都是很经典的设置。

3、由于LGO环路闭合差的局限性,再次不做阐述。

4、网平差部分。

A、WGS84系统下无约束平差

在“一般参数”设置里面,控制点页默认(迭代3,限差),标准差默认(所有观测值使用独立设置),对中量高使用改动过的缺省设置:3-5mm,结合实际情况的确如此。已知测站默认,坐标系统默认(WGS84),检验标准(ALPHA BETA可以自己结合实际调整,先验方差比较重要,需要个人慢慢调整)。我的经验是:在基线解算完毕以后,复制该项目到另一目录下:

相当于在平差之前备份了一份经过解算后的文件,在其中一份中进行尝试平差,当满意后,记录下需要的参数指标,返回到备份的项目中一步到位就可以了(以为在经过反复的调试以后,LGO报告中的一些统计数据并不是如我们想要的那样子了)。

B、地方系统下的约束平差

尽管莱卡的技术人员一再要求我们使用点校正实现此功能,但是我们还是习惯地方系统的约束平差,除非规范变了。如TGO一样,一次性输入所有点的已知坐标,点类别为控制点,坐标类型为地方格网坐标,高程模式正高。

平差设置里面的坐标系统一定要改成“地方大地坐标”,一定!而不是地方格网。四个参数选择是。平差过程和无约束类似,首先备份,然后尝试,最后确定到备份的项目中去,一步到位。

关于在地方坐标系统中平差的时候,地方系统是否需要挂接转换参数的问题,实际上挂于不挂,对结果影响很小,如果控制网区域有较准确的84向地方坐标的转换参数,可以在建立坐标系统的时候予以挂接,这样在平差结果的精度统计上要优于不挂接转换参数的裸体坐标系统,但是,对平差结果几乎没有影响,所以:如果有,挂接为好,如果无,也无可厚非。

5、网平差报告方面,很多是个人片面的理解,不好意思,拿不出手。等理解透彻了再说吧。

UCSD的GPS精密星历、IGS站数据等下载

原始地址:

公众FTP站点地址:

多数可以匿名登录,用户名:anonymous,密码:Email地址。

我等进去很多次,有几次登不进去,那几次不让匿名。

要下精密星历进PRODUCTS

各文件夹的数据介绍:

SOPAC/CSRC Public FTP Archive Structure

GSAC SOPAC's GPS Seamless Archive combinations SOPAC's weekly GLOBK solutions

docs GPS Sitelogs and SOPAC reports

gamit GAMIT setup, tables, etc

gipsy GIPSY solutions, setup, etc

gfiles orbits in the GAMIT g-file format

hfiles Global and regional GAMIT h-file solutions highrate High rate GPS data < 30 second sample rate

met GPS RINEX Meteorological files

misc Miscellaneous data and products

nav GPS RINEX Navigation files

nrtdata Hourly GPS RINEX data files

products Variety of IGS products (sp3, erp, sum, etc) qc Quality Control

raw Raw GPS data files (SCIGN)

rinex GPS RINEX Observation files

software Publicly-available software

solutions GPS analysis solutions using GAMIT software timeseries Timeseries files (xyz, neu, filtered)

troposphere IGS combinations of tropospheric estimates For more information contact

IGS Product Availability

Three types of GPS ephemeris, clock and earth orientation solutions are computed.

Final

The final combinations are available at 12 days latency.

Rapid

The Rapid product is available with approximately 17 hours latency. UltraRapid

The UltraRapid combinations are released four times each day (at 0300, 0900, 1500, and 2100 UT) and contain 48 hours worth of orbits; the first half computed from observations and the second half predicted orbit. The files are named according to the midpoint time in the file: 00, 06, 12, and 18 UT.

Please DO NOT write scripts to repeatedly check this area for new ephemeris files!

For best reliability, you should use IGS Data Centers, automatically failing over to another one in case one is not available.

Full details, including redundant access availability at IGS Global Data Centers, are available in the IGS Product table.

This table indicates the most recent IGS ephemeris found by this server for recent days:

IGS Final Orbit available for GPS weeks:

下面是我的理解:

IGS共提供经过解算的三种类型的GPS星历,钟差和地球定向。

最终星历在12天以后可用。

快速星历在大约17小时后可用。

超快星历一天公布四次(UT时间的3点、9点、15点和21点),包含48小时的卫星轨道值,前24小时的轨道值来自观测值后24小时来自估算值。文件名称依照该文件的中点时间,亦即:UT时的00点、06点、12点和18点。

请不要编写代码以执行重复性的在此区域检视新的星历文件。

值得注意的是:你可以直接使用IGS数据中心,以在其中一种星历不能使用的情况下可以快速转到另一种星历。

全部的细节信息,包含其余的获取IGS数据中心数据的途径,请参照“IGS 产品展台”

这个表格显示了在本服务器中可以使用的最新的IGS星历。(如上面的表格):

今天是2009年11月3日,计算出来的GPS周和GPS日分别是:1556和2(也就是星期三)。从上表可以看出:今天可用的星历只有超快星历,如果今天在某一个时段进行了野外数据的采集,就可以参照时段进行星历的选择下载。前一天和再前一天,均只有快速星历可用。要想用到最终星历,那就要推到半个月之前了(也就是两周之前:1553周)。

下面给出了可以使用最终星历的GPS周,打开1553周:

GPS基线向量解算及平差处理技巧

基线向量解算及平差软件 特点与问题 一、基本方法: 1、基线清理 数据量大的时候,基线解算比较耗时。GPS观测接收机数量较多时,会因为自然同步产生许多长基线,即许多相距较远的点连接而成的基线。这些长基线往往同步观测时间不长,属于不必要的基线,对于控制网质量也无多大益处,所以为了节省计算时间,应在基线解算前将其清理删除。删除时可在图上选择,也可以在基线表中根据距离选择删除。 2、处理超限闭合环 基线解算完成后,首先要检查环闭合差(同步或异步环),对于闭合差大的环,应该进行处理。一般按相对精度≤1/20000估算,相对闭合差应小于50ppm。所以大于50ppm的环应进行处理。闭合环超限处理是一项繁琐、耗时的工作,也是GPS控制网数据处理的主要内容,主要的技巧和方法可以归纳为:(1)、超限基线处理过程中一些基线要重新解算,解算后会影响到相关环闭合差,所以处理需要反复进行。作为一般的原则,首先处理相对闭合差较大的环,然后处理环闭合差较小的环。 (2)、整理归纳超限闭合环,分析是否涉及到一条共同基线,例如几组超限闭合环(J012,J015,J016)、(J013,J015,J102)、…,(J012,J020,J015)就涉及到共同基线J012→J015,这条基线有问题的可能性就较大。 (3)、处理时首先分析可能有问题的基线是否必要,如果是连接两个不相邻的点,并且涉及到环甚多,则可以直接将其删除。井研算例网形复杂回路众多,一般可直接删除不合格基线。 (4)、如果一个闭合差超限的环,相关基线均不能简单删除(删除后影响图形结构,减少了重要环路),应该改变基线解算参数,重新计算相关基线。方法是在网图上选中重解基线,重新设置高度角,历元间隔、参考星等设置,点击“基线解算”→“解算选择基线”。 (5)、基线解算的精度指标rms和ratio是基线解算质量的参考指标,前者是中误差,后者是方差比(ratio=rms max/rms min),rms越小,表明基线解算质量越高,ratio越大,表明整周未知数解算越可靠,所以重解基线,要关注这两项指标,但是这两项指标只作参考,最重要的指标还是闭合差。 (6)、如果反复修改设置重解基线后,仍不能减小环闭合差,则可将闭合差超限环中的基线,分别与周边的基线组成闭合环,检查其闭合差。如果仅涉及到其中一条基线的环闭合差超限,则可以将这条基线删除。 (7)、检查环闭合差时,可能会出现两个相同顶点的环,闭合差一个超限,一个不超限。这是因为某一条基线存在重复基线。这时可以删除超限环中的重复基线。 3、三维基线自由网平差 (1)、三维基线自由网平差目的是检查观测值质量,及获取高程拟合所需大地高平差值。GPS坐标是WGS84系统,GPS工程控制网需要转换到当地坐标系统,所以都是在高斯平面上进行平差。平差中未知参数除了坐标改正数外,还设

5静态基线处理

第五章静态基线处理 基线处理软件的优劣不但影响着GPS相对静态测量的精度,而且也影响着相对静态测量可靠性、所需观测时间等。对于一个商业用途的基线处理软件而言,不但要求能准确、可靠地处理出基线向量,而且要求软件对用户友好、易于使用。 HDS2003 数据处理软件很好地实现了复杂的基线处理理论与简易的软件使用的有机统一。对于正常的观测数据,通常不需人工干预,就能很快得到准确的结果。而对于观测质量比较差的数据,用户也可以根据各种基线处理的输出信息,进行人工干预,使基线的处理结果符合工程的要求。 §5.1 基线处理的过程 按指定的数据类型录入GPS观测数据后,软件会自动分析各点位采集到的数据内在的关系,并形成静态基线后,就可以进行基线处理了。 基线处理的过程可分为如下几个主要部分: 一、设定基线解算的控制参数 基线解算的控制参数,用以确定数据处理软件采用何种处理方法来进行基线解算。设定基线解算的控制参数是基线解算时的一个非常重要的环节。通过控制参数的设定可以实现基线的优化处理。 控制参数在“基线解算设置”中进行设置,主要包括“数据采样间隔”、“截止角”、“参考卫星”及其电离层和解算模型的设置等。 二、外业输入数据的检查与修改 在录入了外业观测数据后、在基线解算之前,需要对观测数据进行必要的检查。检查的项目包括测站名点号、测站坐标、天线高等。对这些项目进行检查的目的是为了避免外业操作时的误操作。

三、基线解算 基线解算的过程一般是自动进行的,无需人工干预。基线解算有分为如下几步: 1)基线解算自检 基线解算之前,软件会检查基线解算控制参数的设置、观测数据及星历文件、起算坐标等等。 2)读入星历数据 星历数据的格式可以为RINEX格式,也可以为中海达自定义的二进制格式(*.zhd),也可以为SP3格式的精密星历。 3)读入观测数据 HDS2003 GPS 数据处理软件进行单基线处理时,首先需要读取原始的GPS 观测值数据,一般来说各接收机厂商随接收机一起提供的数据处理软件都可以直接处理从接收机中传输出来的GPS 原始观测值数据,而由第三方所开发的数据处理软件则不一定能对各接收机的原始观测数据进行处理。HDS2003 GPS 数据处理软件能处理的数据已经在第十章作了全面介绍。 读入起始站和终点站的观测数据,其中还包括观测时记录的单点定位坐标、观测时刻、C/A码伪距、载波相位,若单点定位坐标不正确,则需要进行单点定位计算,以将起算坐标用于后续的解算,起算坐标也可由外部输入。在读入的同时,组成单差观测值,并寻找一个合适的参考卫星。 4)三差解算 将双差观测值在历元间进行相减,组合成三差观测值,建立观测方程,进行解算,得到三差解。但对于短边,三差解的精度往往不高1,通常三差解的目的在于得到比较近似的基线边,便于进行周跳修复。 1一般认为,对于短边,双差固定解的精度最高,对于长边,往往也利用三差解。

GPS基线解算的优化及平差的方法技巧

GPS数据处理 GPS基线解算的优化及平差的方法技巧 摘要:对影响GPS基线解算质量的主要因素进行分析和研究,结合实例阐明基于南方GPS后处理软件的GPS基线解算的优化技术和方法。以及对GPS 解算数据平差处理的方法与技巧。 关键词:GPS基线解算;固定解;浮动解;残差曲线;优化,数据传输、数据分流、观测数据的平滑、滤波、平差计算、同步环、异步环、重复基线。GPS接收机采集记录的是GPS接收机天线至卫星的伪距、载波相位和卫星星历等数据。GPS数据处理就是从原始观测值出发得到最终的测量定位成果,其数据处理过程大致可划分为数据传输、格式转换(可选)、基线解算和网平差以及GPS网与地面网联合平差等四个阶段。 181

GPS测量数据处理的流程如图所示。 GPS测量数据处理流程 一、引言 根据GPS外业观测和基线数据处理的实际情况,即使通过选取恰当的点位来保证良好的观测条件,进行星历预报来保证观测到的卫星数目及星座的图形强度,但在实际的基线解算过程中,时常会遇到基线只有浮动解而无固定解。在此情况下,对基线解算进行优化处理后通常能够得到固定解,从而提高基线质量,避免或减少返工重测现象。 二、影响GPS基线解算结果的几个因素及其对策 182

影响GPS基线解算质量的因素较多也较为复杂,如卫星的周跳、星历误差、对流层及电离层影响、多路径误差、无线电干扰、不明因素影响及起算点误差过大等都会影响基线解算。 应对措施 1基线起点坐标不准确的应对方法 要解决基线起点坐标不准确的问题,可以在进行基线解算时,使用坐标准确度较高的点作为基线解算的起点,较为准确的起点坐标可以通过进行较长时间的单点定位或通过与WGS-84坐标较准确的点联测得到;也可以采用在进行整网的基线解算时,所有基线起点的坐标均由一个点坐标衍生而来,使得基线结果均具有某一系统偏差,然后,再在GPS网平差处理时,引入系统参数的方法加以解决。 2卫星观测时间短的应对方法 卫星整周模糊度难以确定的影响。由于个别或少数卫星观测时间太短,而导致这些卫星的整周模糊度难以准确确定。对于参与解算的卫星,其整周模糊度不能确定,必将对这一组同步观测的基线解算带来影响。 对于卫星观测时间过短,是非常容易识别的,因观测时间短,则观测记录的数据量就会小。解算基线时观察卫星相位跟踪图,能直观地看到观测到的各颗卫星的出、没时间。当基线无固定解时,在基线报告中可以看到各颗卫星的整周模糊度及其误差。若某颗卫星的观测时间太短,则可以删除该卫星的观测数据,不让它们参加基线解算,这样可以保证基线解算结果的质量。 183

gps静态测量数据处理

gps静态测量数据处理 一、基线解算的类型 1、单基线解 (1)定义:当有台GPS接收机进行了一个时段的同步观测后,每两台接收机之间就可以形成一条基线向量,共有条同步观测基线,其中最多可以选出相互独立的条同步观测基线,至于这条独立基线如何选取,只要保证所选的条独立基线不构成闭和环就可以了。这也是说,凡是构成了闭和环的同步基线是函数相关的,同步观测所获得的独立基线虽然不具有函数相关的特性,但它们却是误差相关的,实际上所有的同步观测基线间都是误差相关的。所谓单基线解算,就是在基线解算时不顾及同步观测基线间误差相关性,对每条基线单独进行解算。 (2)特点:单基线解算的算法简单,但由于其解算结果无法反映同步基线间的误差相关的特性,不利于后面的网平差处理,一般只用在普通等级GPS网的测设中。 2、多基线解 (1)定义:与单基线解算不同的是,多基线解算顾及了同步观测基线间的误差相关性,在基线解算时对所有同步观测的独立基线一并解算。 (2)特点:多基线解由于在基线解算时顾及了同步观测基线间的误差相关特性,因此,在理论上是严密的。 (3)多站整体解(绝对坐标) (4)单基线解算的过程

(5)利用基线解算软件解算基线向量的过程 二、基线解算结果的质量评定指标 1、单位权方差因子

(1)定义: (2)实质:反映观测值的质量,又称为参考方差因子。越小越好。 2、RMS - 均方根误差 (1)定义: (2)实质:表明了观测值的质量,观测值质量越好,越小,反之,观测值质量越差,则越大,它不受观测条件(观测期间卫星分布图形)的好坏的影响。 3、数据删除率 (1)定义:在基线解算时,如果观测值的改正数大于某一个阈值时,则认为该观测值含有粗差,则需要将其删除。被删除观测值的数量与观测值的总数的比值,就是所谓的数据删除率。 (2)实质:数据删除率从某一方面反映出了GPS原始观测值的质量。数据删除率越高,说明观测值的质量越差。 4、RATIO (1)定义:RATIO值为在采用搜索算法确定整周未知数参数的整数值时,产生次最小的单位权方差与最小的单位权方差的比值。

第六章GPS基线解算

第六章 GPS 基线解算 第1节 G PS 基线解算的基本原理 GPS 基线向量表示了各测站间的一种位置关系,即测站与测站间的坐标增量。GPS 基 线向量与常规测量中的基线是有区别的,常规测量中的基线只有长度属性,而GPS 基线向量则具有长度、水平方位和垂直方位等三项属性。GPS 基线向量是GPS 同步观测的直接结果,也是进行GPS 网平差,获取最终点位的观测值。 一、 观测值 基线解算一般采用差分观测值,较为常用的差分观测值为双差观测值,即由两个测站的原始观测值分别在测站和卫星间求差后所得到的观测值。双差观测值可以表示为下面的形式: n m f f trop ion f f N dd dd dd v dd ,)()()()(?+++=+λρρρφ 其中: (...)dd 为双差分算子(在测站i ,j 和卫星m ,n 间求差); )(f dd φ为频率f 的双差载波相位观测值; f v 为频率f 的双差载波相位观测值的残差(改正数); ρ为观测历元t 时的站星距离; ion ρ为电离层延迟; trop ρ为对流层延迟; f λ为频率f 的载波相位的波长; n m f N ,为整周未知数。 若在某一历元中,对k 颗卫星数进行了同步观测,则可以得到k -1个双差观测值;若在整个同步观测时段内同步观测卫星的总数为l 则整周未知数的数量为l -1。 在进行基线解算时,ion ρ和trop ρ一般并不作为未知参数,而是通过某些方法将它们消除1。因此,基线解算时一般只有两类参数,一类是测站的坐标参数1 ,3C X ,数量为32;另一 1 如用模型改正或双频改正。 2 在基线解算时将基线的一个端点的坐标作为已知值固定,解求另一个点。固定的点称为起点,待求的点

静态基线解算

GPS静态基线解算原理

2011年5月

目录 1 RINEX文件命名与类型............................... - 1 - 1.1 观测文件格式.................................... - 1 - 1.2 导航电文文件格式................................ - 4 - 2 GPS卫星位置的计算................................. - 7 - 2.1 计算归化时间tk.................................. - 7 - 2.2 对平均运动角速度进行改正........................ - 8 - 2. 3 观测时刻卫星平近点角Mk的计算................... - 8 - 2. 4 计算偏近点角Ek.................................. - 8 - 2. 5 真近点角Vk的计算............................... - 8 - 2. 6 升交距角Φk的计算.............................. - 8 - 2. 7 摄动改正项δu,δr,δi的计算.................. - 8 - 2.8 计算经过摄动改正的升交距角uk、卫星矢径rk和轨道倾角ik ..................................................... - 9 - 2.9 计算卫星在轨道平面坐标系的坐标.................. - 9 - 2.10 观测时刻升交点经度Ωk的计算.................... - 9 - 2.11 计算卫星在地心固定坐标系中的直角坐标............ - 9 - 3 GPS静态基线解算 .................................. - 9 - 3.1 载波相位测量原理................................ - 9 - 3.2 载波相位测量的观测方程......................... - 10 - 3.3 观测值的组合................................... - 11 - 3. 4 在接收机和卫星间二次差......................... - 11 - 3. 5 观测方程的线性化............................... - 12 -

基线解算

GPS 基线解算阶段的关键问题
黄 勇
【摘要】:本文简述了在 GPS 静态定位测量中基线解算的质量控 制指标,详细分析了影响 GPS 基线解算结果的主要因素,给出了 判别这些因素方法, 并对如何消除这些因素的影响提出了相应的 处理措施。

GPS 基线解算阶段的关键问题
GPS 基线解算阶段的关键问题
黄 勇
【摘要】:本文简述了在 GPS 静态定位测量中基线解算的质量控制指标,详细分 析了影响 GPS 基线解算结果的主要因素,给出了判别这些因素方法,并对如何消 除这些因素的影响提出了相应的处理措施。 【关键词】:GPS 基线解算 质量控制 因素 措施
GPS 静 态 定 位 在 测 量 中 主 要 用 于 测 定 各 种 用 途 的 控 制 点 。 其 中 较 为 常 见 的 方 面 是 利 用 GPS 建 立 各 种 类 型 和 等 级 的 控 制 网 ,在 这 些 方 面 GPS 技 术 已 基 本 上 取 代 了 常 规 的 测 量 方 法 ,成 为 了 主 要 手 段 。 较 之 于 常 规 方 法 , GPS 在 布 设 控 制 网 方 面 具 有 测量精度高;选点灵活、不需要造标、费用低;全天侯作业; 观测时间短;操作简便等优点。 基 线 解 算 是 GPS 网 观 测 数 据 处 理 过 程 的 重 要 环 节 ,基 线 解 算 质 量 的 好 坏 直 接 关 系 到 各 条 基 线 的 观 测 精 度 ,从 而 影 响 整 个 控 制 网 的 精 度 。因 此 基 线 解 算 质 量 控 制 以 及 基 线 解 算 过 程 中 数 据 的 处 理 方 法 是 整 个 控 制 网 数 据 处 理 的 关 键 点 。结 合 GPS 定 位 原 理 和 实 际 经 验 对 于 GPS 基 线 解 算 阶 段 需 要 解 决 的 一 些 关 键 问 题作以下论述。
1

基线解算报告

1.参考站信息 点名:SD0 点号: 1 WGS84 X(m): -2541233.8339 WGS84 Y(m): 4868927.9810 WGS84 Z(m): 3232056.9475 WGS84 纬度030:38:40.12781N WGS84 经度117:33:40.87376E WGS84 椭球高(m): 22.8458 接收机类型:GeoMax Zenith 接收机型号: 1.0 接收机编号:GMZ203710032 天线类型:GMXZENITH NONE 天线型号: 天线高(m) 1.5890 量测至:天线座底部 2.移动站 点名:SH0 点号: 1 WGS84 X(m): -2541304.5512 WGS84 Y(m): 4869037.3641 WGS84 Z(m): 3231841.0571 WGS84 纬度030:38:31.94983N WGS84 经度117:33:41.32744E WGS84 椭球高(m): 24.3883 接收机类型:GeoMax Zenith 接收机型号: 1.0 接收机编号:GMZ203710033 天线类型:GMXZENITH NONE 天线型号: 天线高(m) 1.7420 量测至:天线座底部 3.解算控制参数 开始时间:2015/7/12 14:50:26 结束时间:2015/7/12 15:50:22 间隔:20 解算模式:Auto

Lc 解算距离[m]: 10000 粗差容忍系数: 3.5 Ratio 值限制: 1.8 高度截止角:15 对流层模型:Hopfield 轨道类型:广播星历单频基线解算长度限制[m]: 30000 4.卫星跟踪 5.基线解算结果 观测值DX(m) DY(m) DZ(m) 中误差 _DX(mm) 中误差 _DY(mm) 中误差_DZ(mm) RMS(mm) 三差_L1 -70.8158 109.3681 -215.8567 79.5 48.4 29.5 4.0 浮动_L1 -70.7138 109.3869 -215.8990 2.9 1.5 1.1 4.3 固定_L1 -70.7173 109.3831 -215.8904 0.3 0.4 0.2 4.4 6.整周模糊度 浮动解情况(L1) 系统卫星号Week Seconds 间隔浮动解标准差使用星数弃用历元RMS GPS 7 1853 24626 3120 16.0718 0.0117 152 4 0.0054 GPS 30 1853 24626 3420 8.0561 0.0145 166 6 0.0056 GPS 4 1853 24626 3580 3.9839 0.0046 178 2 0.0042 GPS 11 1853 24626 3580 0.9930 0.0030 180 0 0.0029 GPS 32 1853 24626 3580 -4.9976 0.0086 179 1 0.0047 GPS 28 1853 24666 3540 -1.9863 0.0091 178 0 0.0028 GPS 3 1853 24686 3520 -9.9593 0.0069 177 0 0.0041 GPS 17 1853 24686 3520 -12.9609 0.0185 177 0 0.0041 固定解情况(L1) 系统卫星号Week Seconds 间隔固定解Ratio 使用星数弃用历元RMS GPS 7 1853 24626 3120 16 99.0 153 3 0.0059 GPS 30 1853 24626 3420 8 99.0 161 11 0.0050 GPS 4 1853 24626 3580 4 99.0 177 3 0.0043 GPS 11 1853 24626 3580 1 99.0 180 0 0.0030 GPS 32 1853 24626 3580 -5 99.0 180 0 0.0048 GPS 28 1853 24666 3540 -2 99.0 178 0 0.0030

GPS静态基线解算质量控制指标解析(doc 7页)

GPS静态基线解算质量控制指标解析(doc 7页)

GPS静态基线解算质量控制指标分析 建筑工程学院测绘工程2004级学生:卢国鹏指导老师:肖东升 摘要:GPS基线解算是进行网平差的基础。基线解算质量的好坏将直接影响到GPS 网的定位精度和工作效率。本论文研究的内容如下: 讨论了GPS基线解算的质量控制指标、GPS网几何关系对基线解算质量的影响,并就各指标对基线解算的影响做了分析,提出了提高基线解算精度的方法。 关键词:静态基线解算质量控制指标分析 Analysis on the Quality Control Index of the GPS Static Baseline Computation Abstract:Baseline computation is the basis of network adjustment. The quality of baseline computation is good or bad directly influences the positioning accuracy of GPS network and work efficiency. The main contents of this paper are as follows: Discuss quality control index of GPS baseline computation and the influence of GPS network geometric relation on the quality of baseline computation, and then made an analysis on the influences of all indexes on baseline computation. The methods to improve the accuracy of baseline computation were proposed. Key words: static baseline; computation; quality control index; analysis 一、GPS基线解算的基本模型 基线解算一般采用差分观测值,较为常用的差分观测值为双差观测值,即由两个测站的原始观测值分别在测站和卫星间求差后所得到的观测值:

GPS基线解算精度分析

GPS基线解算精度分析 摘要:本文主要通过是建立在实验的上分析影响不同长度基线解算精度的因素。在熟悉TGO这款软件的同时进行实验分析影响基线解算精度的因素,进而掌握GPS基线解算是的一些简单技巧。 关键词:基线TGO精度RMS 作者简介:黄纪晨(1985-),男,硕士研究生,毕业于河海大学,先在新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院任职,主要从事星导航与定位和精密工程测量等方面的研究工作 GPS定位技术在测量中的应用日益深入广泛,随着该技术的不断发展,对GPS测量精度的要求越来越高。对于GPS控制网而言,提高基线解算精度是提 高GPS网点精度的基础。 本文使用Trimble提供的TGO进行解算,对不同长度基线的解算精度做简单的对比介绍。根据TGO的特点主要从卫星高度角设置、对流层模型选择、电离层改正进行实验对比。本文所采用的数据是来自三个不同的控制网的具有典型长度的基线,同样选择了Trimble 5700接收机所测数据。 选择的基线长度不同的六条基线,为了对比方便设置基准为: Bern是高精度的基线解算软件,其的解算结果作为参考假设为真值,实验数据以对比RMS为主,同时注意水平精度和垂直精度,以及ΔL,ΔL是TGO 的基线解算结果和Bern解算结果之差的绝对值。 1、卫星高度角的设置 增加卫星高度角是为了剔除一些观测质量不佳的数据,比如高大建筑物遮挡造成的不佳。从信号质量来讲,增加高度角都会剔除一些质量不佳的数据。 实验分为Trimble默认的13和30度数下的解算精度进行对比。其中使用L1频率固定解算,对流层改正模型使用Saastamoine模型,电离层设置为对于10Km 以上的基线加入电离层改正。

静态数据接收及解算过程

静态数据接收及解算过程 一、接收 接收器连接电脑——打开loader软件——在loader软件上面第二排第四个图标点击连接(连接后软件数据框内会出现数据)——将鼠标放到数据框内,按住鼠标左键拖动全选数据然后点击鼠标右键选择数据导出——选择导出数据将要保存的路径 二、解算过程 1、新建数据库:打开电脑桌面图标CGO软件——点击右上角图标“文件”——点击“文件”里面二级选项“新建项目”选择保存路径进行文件夹新建。 2、文件导入:点击右上角图标“文件”——点击“文件”里面二级选项“导入”——单击二级选项“导入”里面的三级选项“原始数据”——选择静态数据保存的文件夹——按鼠标左键全选数据——确定。 3、原始数据检查:当原始数据导入后操作界面会出现“原始数据检查”数据框,在“原始数据检查”数据框里面改变“测量天线高”及“测量方法”里面的数据为实际数据——点击确定后进入图形界面。 4、点击右上图标“基线处理”——点击“基线处理”里面的二级选项“处理全部基线”(处理完成后图形界面里面的绿色线条表示合格线条,白色线条表示不合格。若合格可不进行处理,若不合格:点击图形文件底下的“基线”图标,进入后会出现数据框——鼠标左键点击不合格的基线数据——然后右键单击此条数据——选择选线里面的“残差观测数据图”——单击数据折线图上方的“下一步”查看单个卫星图形,若哪一条不合格可根据图形上面的名称,如下图“G07”在图

形文件上面的横道图中找GO7,若全部横道图不连续、断开或很短,则此横道图后面的对号去掉;若一部分不合格,则按住鼠标左键拖动选择不合格的部分,之 后发现这部分横道图被打上,说明这部分已不参加解算,然后单击图形文件左 下角的基线处理即可。若想要恢复打部分,则鼠标左键单击这一部分,然后鼠标右键单击,选择选项“恢复被删除数据”即可。) 5、录入已知点:单击软件上部图标“平差”——单击二级选项“录入已知点”——将数据库里面的“North”、“East”、“H”数据分别改为已知点的Y、X、H的具体数据——点击确定 6、网平差:鼠标左键单击软件上方的图标“平差”——选择二级选项“网平差”——之后会出现一个上浮选项框,在这个选项框里面点击下方选项“平差”。 7、报告:鼠标左键单击软件上方的图标“平差”——选择二级选项“网平差”——之后会出现一个上浮选项框,在这个选项框里面点击下方选项“报告”——然后出现一个html格式的“网平差总结报告”,里面的4.5条为需要的数据。

GNSS基线解算的优化技术

龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/d712578714.html, GNSS基线解算的优化技术 作者:代祥勇 来源:《价值工程》2014年第21期 摘要:对影响GNSS基线解算质量的主要因素进行分析,结合实例阐明基于南方测绘Gnssadj软件基线解算的优化技术和方法。 Abstract: The paper analyzes the main factors influencing the GNSS baseline solution quality, clarifies the optimization technique and method of mapping the south baseline solution based on Gnssadj software combined with examples. 关键词: GNSS;基线解算;基线向量;固定解;精细化处理 Key words: GNSS;baseline;baseline vector;fixed solution;fine processing 中图分类号:P228.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)21-0217-02 0 引言 GNSS基线向量是GNSS同步观测的直接结果,也是进行GNSS网平差,获取最终点位的观测值。在基线解算时,常碰到个别短基线难以处理合格,在此情况,有必要对基线进行优化处理。 1 影响GNSS基线解算结果的因素及解决方案 1.1 基线解算时所设定的起点坐标精度不高,导致基线向量发生偏差。其影响程度可用公式表示:■≈■ 式中△D为基线向量偏差,D为基线长度,△S为已知点坐标偏差,H为卫星轨道高度,可见基线向量偏差与起算点误差成正比。 解决方案:作业时尽量收集测区附近精度较高的已知点,测区附近的高等级点均进行联测。如果测区的七参数已知,可以在整网平差时,所有基线起点的坐标均由一个点坐标衍生而来,使得基线结果均具有某一系统偏差,然后在GNSS网平差处理时,输入已知七参数参与平差。 1.2 少数卫星的观测时间太短,导致与该卫星有关的整周未知数固定困难。

静态测量解说

GPS静态测量 ,是利用测量型GPS接收机进行定位测量的一种。主要用于建立各种级别的控制网。进行GPS 静态测量时,认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位置是静止,在数据处理时,将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量,通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。在测量中,GPS静态测量的具体观测模式是多台(3台以上)接收机在不同的测站上进行静止同步观测,时间由40分钟到十几小时不等。 使用GPS进行静态测量前,先要进行点位的选择,其基本要求有以下几点: 1、周围应便于安置接收设备和操作,视野开阔,市场内障碍物的高度角不宜超过15度; 2、远离大功率无线电发射源(如电视台、电台、微波站等),其距离不小于200米;远离高压输电线和微波无线电信号传送通道,其距离不小于50米; 3、附近不应有强烈反射卫星信号的物件(如大型建筑物、大面积水域等); 4、地面基础稳定,易于点的保存; 5、充分利用符合要求的旧有控制点。 GPS点位选好后,就可以架站进行静态数据采集了。在采集静态数据时,一定要对中整平,在采集的过程中需要做好记录,包括每台GPS各自所对应的点位、不同时间段的静态数据对应的点位、采集静态数据时GPS的天线高(S86量测高片高,S82量斜高)。 用GPS采集完静态数据后,就要对所采集的静态数据进行处理,得出各个点的坐标。下面以为临城建设局做的GPS静态测量为例,介绍静态数据处理的过程。 打开GPS数据处理软件,在文件里面要先新建一个项目,需要填写项目名称、施工单位、负责人,并设置坐标系统和控制网等级,基线的剔除方式。在这里由于利用的旧有控制点所属的坐标系统

gps 基本原理及基线解算

城市GPS控制网施测质量控制措施探讨 【摘要】本文作者在深入研究全球定位系统(GPS)静态定位原理的基础上,结合多年生产实践经验,就城市GPS控制网的布网原则、等级划分、作业方法及成果整理要求进行了探讨。通过全面质量控制以确保城市GPS控制网测量成果符合现行测量规范的要求。 【关键词】GPS 基线向量约束平差 全球定位系统(Global Positioning System,缩写GPS)是美国第二代卫星导航定位系统。该系统以其全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的导航定位功能,已被广泛地应用于各种等级精度的城市控制测量中。如何对城市GPS控制网施测进行有效的质量监控,将会直接影响到成果的测量精度。为此,笔者结合多年的生产实践经验,就如何有效保证城市GPS控制网测量精度制定了一套质量控制措施,以供城市测量GPS用户参考。 一、技术标准 ※中华人民共和国国家标准《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2001 ※中华人民共和国行业标准《全球定位系统城市测量技术规范》CJJ 73-97 ※中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程》CH 8016-95 ※中华人民共和国测绘行业标准《测绘产品检查验收规定》CH 1002-95 二、专业技术设计 (一)等级划分 根据《全球定位系统(GPS)测量规范》和《全球定位系统城市测量技术规程》中规定的城市各级GPS 控制网相邻点间平均距离,要求在城市GPS控制网布设时,其相邻点间平均距离应符合表1要求。同时,允许相邻点的最小距离可为平均距离的1/3~1/2,最大距离可为平均距离的2~3倍。考虑到南方地区丘陵、山地地形复杂,因此,在南方地区布设C级GPS控制网时,其平均边长限制可根据实际情况适当放宽到20~25公里,同时规定边长超过25公里的同步环应增测一个时段,以确保GPS测量数据的质量。 城市各级GPS控制网平均边长表1(单位:km) (二)精度设计 根据GPS控制网相邻点间基线长度精度计算公式: 式中:σ为标准差,单位mm; d为相邻点间距离,单位mm。 计算得到各级GPS控制网最弱边相对中误差限差,同时规定了观测相应等级GPS控制网时所选GPS 接收机标称精度不应低于表2的要求。布设一级、二级GPS控制网时,由于边长通常都较短,如用最弱边相对中误差来评定控制网精度则很难达到要求,因此,《全球定位系统城市测量技术规程》中规定了当边长小于200米时,则以其边长中误差应小于20毫米为限差要求。 城市各级GPS控制网最弱边相对中误差表2

静态GPS解算步骤

GPS静态测量,是利用测量型GPS接收机进行定位测量的一种。主要用于建立各种级别的控制网。进行GPS静态测量时,认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位臵是静止,在数据处理时,将接收机天线的位臵作为一个不随时间的改变而改变的量,通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。在测量中,GPS静态测量的具体观测模式是多台(3台以上)接收机在不同的测站上进行静止同步观测,时间由40分钟到十几小时不等。使用GPS进行静态测量前,先要进行点位的选择,其基本要求有以下几点: 1、周围应便于安臵接收设备和操作,视野开阔,市场内障碍物的高度角不宜超过15度; 2、远离大功率无线电发射源(如电视台、电台、微波站等),其距离不小于200米;远离高压输电线和微波无线电信号传送通道,其距离不小于50米; 3、附近不应有强烈反射卫星信号的物件(如大型建筑物、大面积水域等); 4、地面基础稳定,易于点的保存; 5、充分利用符合要求的旧有控制点。 GPS点位选好后,就可以架站进行静态数据采集了。在采集静态数据时,一定要对中整平,在采集的过程中需要做好记录,包括每台GPS各自所对应的点位、不同时间段的静态数据对应的点位、采集静态数据时GPS的天线高(S86量测高片高,S82量斜

高)。 用GPS采集完静态数据后,就要对所采集的静态数据进行处理,得出各个点的坐标。下面以为临城建设局做的GPS静态测量为例,介绍静态数据处理的过程。 打开GPS数据处理软件,在文件里面要先新建一个项目,需要填写项目名称、施工单位、负责人,并设臵坐标系统和控制网等级,基线的剔除方式。在这里由于利用的旧有控制点所属的坐标系统是1954北京坐标系3度带,因此坐标系统设臵成1954北京坐标系3度带。控制网等级设臵为E级,基线剔除方式选着自动。在数据录入里面增加观测数据文件,若有已解算好的基线文件,则可以选择导入基线解算数据。增加观测数据文件后,会在网图显示窗口中显示网图,还需要在观测数据文件中修改量取的天线高和量取方式(S86选择测高片,S82选择天线斜高)。 修改完观测数据文件里的量取的天线高和量取方式,就要进行基线解算了。在基线解算中点击全部解算,软件就会自动解算基线,若基线解算合格就会显示为红色,解算不合格就会显示为灰白色。在基线简表窗口中可以查看解算的结果。 解算不合格的基线需要进行调整,在网图中双击不合格的基线会弹出基线状况对话框,在该对话框中调整高度截止角和历元间隔后再解算,直至合格为止。原来的高度截止角为20,现在调整成15后,解算后基线已经合格了,由原来的灰白色变成了红色。基线全部解算合格后,就需要看闭合环是否合格,直接点击左侧

静态数据后处理基线解算步骤

静态数据后处理 基线解算及坐标投影 1.运行“南方GPS数据处理”程序,点击“文件”菜单中的“新建”菜单,在弹出的对话框中输入“项目名称”并选定投影坐标系(一般情况为北京54坐标3度带坐标系统); 2.点击“数据输入”菜单下的“增加观测数据文件”菜单,找到存放观测数据的文件夹,点击右上方的“全选”按钮然后单击确定导入观测数据; 3.点击“数据输入”菜单下的“坐标数据录入”,在弹出的对话框中选择已知点点号后输入相应的已知点坐标数据(至少两个已知点数据); 4.点击“基线解算”菜单下的“全部解算”菜单,等待程序对基线进行自动进行解算; 5.点击左屏幕中的“基线简表”子项,查看基线解算是否全部通过(方差小于3时系统会自动提示解算不通过),如果有未解算通过的基线边可在相应的基线解算数据行上单击右键,在弹出的对话框中增加或者减少“高度截止角”和“历元间隔”反复解算直到基线的方差比大于3为止,特殊情况下可选择参考卫星。 6.点击左屏幕中的“闭合环”子项查看同步环和异步环的闭合精度是否合格(如果精度太低系统将会提示); 7.点击左屏幕中的“重复基线”子项查看重复基线的精度情况,

如果精度太低系统将会自动删除不合格的重复基线; 8.以上工作确保无误的情况下,点击“平差处理”菜单下的网平差,系统将自动对GPS网进行平差计算和坐标成果解算。如果系统提示已知点坐标与坐标系统设置差异太大:首先请检查已知点的坐标数据是否正确;其次如果确认已知点坐标数据无误后还会出现该提示,说明所提供的已知点坐标数据不是北京54坐标系,点击“平差处理”菜单下的“平差参数设置”在弹出的对话框中将“进行已知点与坐标系匹配检查”一项变为不选中再进行网平差即可。 9.自定义坐标系时先选择相应的坐标系统参数再点新建,并注意坐标投影高(如果有两个以上已知点,可不考虑投高度)。10.点击“成果”菜单下的“成果报告打印”,设置纸张为A4然后系统将自动打印出成果报告。

GPS静态基线解算投影面与投影带选择

GPS 静态基线解算投影面与投影带选择 (1) 有关投影变形 平面控制测量投影面和投影带的选择,主要是解决长度变形问题。这种投影变形主要是由于以下两种因素引起的: ① 实测边长归算到参考椭球面上的变形影响,其值为1s ?: R sH s m - =?1 式中:m H 为归算边高出参考椭球面的平均高程,s 为归算边的长度,R 为归算边方向参考椭球法截弧的曲率半径。归算边长的相对变形: R H s s m - =?1 1s ?值是负值,表明将地面实量长度归算到参考椭球面上,总是缩短的;1 s ?值与m H , 成正比,随m H 增大而增大。 ② 将参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上的变形影响,其值为2s ?: 02 221s R y s m m ??? ? ??=? 式中:10s s s ?+=,即0s 为投影归算边长,m y 为归算边两端点横坐标平均值,m R 为参考椭球面平均曲率半径。投影边长的相对投影变形为 2 221??? ? ??=?m m R y s s 2s ?值总是正值,表明将椭球面上长度投影到高斯面上,总是增大的;2s ?值随着m y 平 方成正比而增大,离中央子午线愈远,其变形愈大。 (2)工程测量平面控制网的精度要求 工程测量控制网不但应作为测绘大比例尺图的控制基础,还应作为城市建设和各种工程建设施工放样测设数据的依据。为了便于施工放样工作的顺利进行,要求由控制点坐标直接反算的边长与实地量得的边长,在长度上应该相等,这就是说由上述两项归算投影改正而带来的长度变形或者改正数,不得大于施工放样的精度要求。一般来说,施工放样的方格网和建筑轴线的测量精度为1/5 000~1/20 000。因此,由投影归算引起的控制网长度变形应小于施工放样允许误差的1/2,即相对误差为1/10 000~1/40 000,也就是说,每公里的长度改正数不应该大于10~2.5cm 。 投影变形的处理方法 (1)通过改变m H 从而选择合适的高程参考面,将抵偿分带投影变形,这种方法通常称为抵偿投影面的高斯正形投影; (2)通过改变m y ,从而对中央子午线作适当移动,来抵偿由高程面的边长归算到参考

基线向量结果分析及影响

一、基线结果分析 基线解算后,可以通过基线残差、RATIO、RDOP、RMS和数据删除率这几个质量指标来衡量基线解算的质量。 通常认为,若RMS 偏大,则说明观测值质量较差。若RDOP 值较大则说明观测条件较差。需要说明的是,它们只具有某种相对意义,即它们数值的高低不能绝对的说明基线质量的高低。 1、基线残差 理论上,载波相位观测精度为1%周,即对L1载波信号观测的误差只有2mm。 2、RMS RMS 即均方根误差(Root Mean Square),即: 其中: V为观测值的残差;P为观测值的权;n-f为观测值的总数减去未知数个数。 RMS表明了观测值的质量。RMS越小,观测值质量越好;反之,表明观测值质量越差。它不受观测条件(如卫星分布好坏)的影响。依照数理统计的理论,观测值误差落在1.96 倍RMS 的范围内的概率是95%。 3、 RATIO

RATIO即整周模糊度分解后,次最小RMS与最小RMS的比值。即: RATIO 反映了所确定出的整周未知数参数的可靠性,这一指标取决于多种因素,既与观测值的质量有关,也与观测条件的好坏有关。 RATIO是反映基线质量好坏的最关键值,通常情况下,要求RATIO 值 大于3。 4、数据删除率 在基线解算时,如果观测值的改正数大于某一个阈值时,则认为该观测值含有粗差,则需要将其删除。被删除观测值的数量与观测值的总数的比值就是所谓的数据删除率。 数据删除率从某一方面反映出了GPS 原始观测值的质量。数据删除率越高,说明观测值的质量越差。 5、RDOP RDOP 值指的是在基线解算时,待定参数的协因数阵的迹的平方根,即: RDOP 值的大小与基线位置、卫星在空间中的几何分布及运行轨迹(即观测条件)有关。当基线位置确定后,RDOP 值就只与观测条件

静态测量和解算

静态测量和解算 一、静态测量 测量遵循的原则大家都知道,在布局上是由整体到局部,在精度上是由高级到低级,在次序上是先控制后碎部。 控制网是一个地区或者测区的统一坐标基准框架,是保证测量精度的重要因素,按等级可分为ABCDE,按不同行业分有城市公路铁路等等。AB级网我们一般做不了,等级太高,要求太高,常见的都是C级及以下。各个网的等级划分,观测时间长短,观测时段多少可参照云盘中上传的GPS测量规范2009。 南方的仪器在做控制网中需要更测量模式,从原来的基准站模式和移动站模式改为静态即可,不需要拧天线(之前见过用户做静态时“忘”带天线了,又开车回去取的,完全浪费时间)。S86及S86-2013还有银河6,都可以通过面板去更改模式,很简单,不再赘述。 S82 T(双星)改静态方法:在关机状态下,同时常按住主机上的F键和开机键,等三个灯同时闪烁两次以上时同时松手,这时候按一下F键,左侧红灯亮,再按一下F键,中间红灯亮,再按一下F键,右侧红灯亮,按开机键即可。 S82-2013灯比较多,但方法一样。同时常按主机上的F键和开机键,等灯同时闪烁两次以上时同时松手,按F键把最左侧的灯调到第一个亮,按开机键即可。 如果要更改采集间隔,S82 S82-2013最好用电脑通过仪器之星软件改,S86 S86-2013和银河6直接通过面板改。 银河1 银河1plus改静态的方式是:开机情况下,按住关机键,等机器关闭后,手不要松,会有语音提示"基准站、移动站、静态、进入自检状态",等播报完静态时,马上松手即可,再开机,模式就会变成静态。 外业观测时,最好是按规范来,打印若干记录表。 类似于这种,目的在于记录详细的外业观测记录,便于内业处理数据。尤其是仪器高,好多次,用户打电话,仪器高忘记量了。静态测量中,重复设站的点仪器高没量或者量错,不仅影响高程,平面也会影响。观测时,没事就看看机器是否正常,电池电量是否够用。 仪器高的量取方法: 仪器高按图上所示量取,86,86-2013,银河1 银河6测量仪器高时都需要用测高片,只有82 82-2013用斜高。 二、静态解算 回到内业,先用仪器之星导数据,可以直接编辑点名,仪器高,时段等。 大家养成用这个软件的习惯,好多用户直接复制出来,点名和仪器高都不对,解算时再改,有时候忘记改会出问题。 软件检测到你的数据是银河1观测的,默认的量取方式就是测高片了。银河1不能量斜高,就算量斜高,软件中先显示测高片,强行改成斜高,也有误差。因为银河1是小型化RTK,半径比较小,量斜高时,卷尺会弯曲,精度不够。 有银河1的用户一定注意,用测高片,包括动态测量时架在脚架上,也得用测高片! 导出的静态数据就是上图这种格式的。数据导出后下一步就是打开解算软件,进行解算了。

相关文档