GPS測(cè)量綜合電子教案

1、原理2、我國(guó)GPS測(cè)量的常用坐標(biāo)系3、GPS靜態(tài)定位在測(cè)量中的應(yīng)用4、南方測(cè)繪NG100一體化測(cè)量系統(tǒng)5、GPS高程GPS測(cè)量教學(xué)電子教案2/4/20231第一部分原理1GPS測(cè)量的特點(diǎn)2GPS的歷史和背景3GPS系統(tǒng)的組成4GPS衛(wèi)星5GPS地面控制站6GPS用戶設(shè)備7GPS系統(tǒng)現(xiàn)狀8GPS定位原理9GPS測(cè)量10

小結(jié)2/4/202321GPS測(cè)量的特點(diǎn)GPS測(cè)量與經(jīng)典測(cè)量方法的對(duì)比1：不需要相互通視觀測(cè)作業(yè)不受天氣條件的影響網(wǎng)的質(zhì)量與點(diǎn)位的分布情況無(wú)關(guān)能達(dá)到大地測(cè)量所需要的精度水平白天和夜間均可作業(yè)經(jīng)濟(jì)效益顯著2/4/20233(1)

GPS測(cè)量效率比傳統(tǒng)方法有極大的提高(2)無(wú)論作大面積控制和局部測(cè)量都是理想的儀器(3)價(jià)格上具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力(4)任何條件下都有充分把握提供足夠的精度GPS測(cè)量與經(jīng)典測(cè)量方法的對(duì)比2：2/4/20234

2GPS的歷史和背景GPS是美國(guó)軍方研制的第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

(1)全球通用(2)24小時(shí)可以定位，測(cè)速和授時(shí)(3)用戶設(shè)備成本低廉(4)確保美國(guó)軍事安全，服務(wù)于全球戰(zhàn)略(5)導(dǎo)航精度可達(dá)10—20m(6)取代現(xiàn)存各種導(dǎo)航系統(tǒng)

這種設(shè)備可以用來(lái)武裝戰(zhàn)車，艦船和飛機(jī)，提高其作戰(zhàn)能力，并可廣泛用于地面部隊(duì)，其作用已經(jīng)在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中得到充分展示。2/4/20235系統(tǒng)特征NNSSGPS載波頻率GHz0.15,0.401.23,1.58衛(wèi)星高度km100020200衛(wèi)星數(shù)5-621+3衛(wèi)星周期min1:4711:58衛(wèi)星鐘穩(wěn)定度10-1110-12GPS與NNSS的主要特征比較2/4/20236系統(tǒng)特征GLONASSGPS載波頻率GHz1.61,1.251.23,1.58衛(wèi)星高度km1910020200衛(wèi)星數(shù)21+321+3衛(wèi)星周期h11:1511:58衛(wèi)星鐘穩(wěn)定度10-1110-13GPS與GLONASSS的主要特征比較2/4/20237技術(shù)背景(信號(hào)組成)：

C/A碼L1P碼和Y碼

L2防電子欺騙技術(shù)(AS)選擇性服務(wù)政策(SA)*SA技術(shù)已經(jīng)于2000年5月取消2/4/202383GPS系統(tǒng)的組成全球定位系統(tǒng)(GPS)由三個(gè)主要部分組成空間部分：提供星歷和時(shí)間信息發(fā)射偽距和載表信號(hào)提供其它輔助信息地面控制部分：

中心控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步跟蹤衛(wèi)星進(jìn)行定軌用戶部分：

接收并測(cè)衛(wèi)星信號(hào)記錄處理數(shù)據(jù)提供導(dǎo)航定位信息2/4/2023924顆衛(wèi)星(21+3)6個(gè)軌道平面55o軌道傾角2萬(wàn)km軌道高度(地面高度)12小時(shí)(恒星時(shí))軌道周期5個(gè)多小時(shí)出現(xiàn)在地平線以上(每顆星)4GPS衛(wèi)星目前軌道上實(shí)際運(yùn)行的衛(wèi)星個(gè)數(shù)已經(jīng)超過(guò)了32顆2/4/2023105GSP地面控制站一個(gè)主控站：科羅拉多?斯必靈司三個(gè)注入站：阿松森(Ascencion)

迭哥?伽西亞(DiegoGarcia)

卡瓦加蘭(kwajalein)五個(gè)監(jiān)測(cè)站=1個(gè)主控站+3個(gè)注入站+夏威夷(Hawaii)55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajaleinColoradosprings2/4/202311

6GPS用戶設(shè)備測(cè)地型GPS接收機(jī)導(dǎo)航型GSP接收機(jī)一般情況下無(wú)數(shù)據(jù)輸出的記錄存儲(chǔ)設(shè)備(手持機(jī))天線前置放大器電源部分射電部分微處理器數(shù)據(jù)存器顯示控制器供電信號(hào)信息命令數(shù)據(jù)供電，控制供電數(shù)據(jù)控制2/4/202312

8GPS定位原理

衛(wèi)星信號(hào)結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)頻率10.23MHZ

L11575.42MHZ

C/A碼

1.023MHZP?碼

10.23MHZL21227.60MHZP?碼10.23MHZ1015412050比特/S衛(wèi)星信息電文(D碼)每顆衛(wèi)星都發(fā)射一系列無(wú)線電信號(hào)(基準(zhǔn)頻率?)

兩種載波(L1和L2)

兩種碼信號(hào)(C/A碼和P碼)一組導(dǎo)航電文(信息碼，D碼)2/4/202313L1載波相位觀測(cè)值L2載波相位觀測(cè)值調(diào)制在L1上的C/A-code偽距調(diào)制在L2上的P-code偽距Dopple(多普勒)觀測(cè)值2/4/202314

對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)距

GPS定位的各種常用觀測(cè)量接收機(jī)對(duì)跟蹤的每一顆衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)距地心SiPijPj

riRjRj

=ri

+Pij有關(guān)各觀測(cè)量及已知數(shù)據(jù)如下：r—為已知的衛(wèi)地矢量P—為觀測(cè)量(偽距)R—為未知的測(cè)站點(diǎn)位矢量2/4/202315距離觀測(cè)值的計(jì)算接收機(jī)至衛(wèi)星的距離借助于衛(wèi)星發(fā)射的碼信號(hào)量測(cè)并計(jì)算得到的接收機(jī)本身按同一公式復(fù)制碼信號(hào)比較本機(jī)碼信號(hào)及到達(dá)的碼信號(hào)確定傳播延遲時(shí)間t傳播延遲時(shí)間乘以光速就得到距離觀測(cè)值=C?t衛(wèi)星鐘調(diào)制的碼信號(hào)接收機(jī)時(shí)鐘復(fù)制的碼信號(hào)tt2/4/202316單點(diǎn)定位結(jié)果的獲取單點(diǎn)定位解可以理解為一個(gè)測(cè)邊后方交會(huì)問題衛(wèi)星充當(dāng)軌道上運(yùn)動(dòng)的控制點(diǎn)，觀測(cè)值為測(cè)站至衛(wèi)星的偽距(由時(shí)間延遲計(jì)算得到)由于接收機(jī)時(shí)鐘與衛(wèi)星鐘存在同步誤差，所以要同步觀測(cè)4顆衛(wèi)星，解算四個(gè)未知參數(shù)：緯度

,經(jīng)度

,大地高程h,鐘差t2/4/202317GPS定位的誤差源與GPS衛(wèi)星有關(guān)的因素SA技術(shù)：人為的降低廣播星歷精度(ε技術(shù)，2000年5月取消)衛(wèi)星星歷誤差衛(wèi)星鐘差衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射天線相位中心偏差與傳播途徑有關(guān)的因素電離層延遲對(duì)流層延遲多路徑效應(yīng)與接收機(jī)有關(guān)的因素接收機(jī)鐘差接收機(jī)天線相位中心誤差接收機(jī)軟件和硬件造成的誤差2/4/202318距離觀測(cè)值的計(jì)算接收機(jī)至衛(wèi)星的距離借助于衛(wèi)星發(fā)射的碼信號(hào)量測(cè)并計(jì)算得到的接收機(jī)本身按同一公式復(fù)制碼信號(hào)比較本機(jī)碼信號(hào)及到達(dá)的碼信號(hào)確定傳播延遲的時(shí)間t傳播延遲時(shí)間乘以光速就是距離觀測(cè)值=C?t衛(wèi)星鐘調(diào)制的碼信號(hào)接收機(jī)時(shí)鐘復(fù)制的碼信號(hào)tt2/4/2023199GPS測(cè)量(1)采用載波相位觀測(cè)值衛(wèi)星廣播的電磁波信號(hào)：信號(hào)量測(cè)精度優(yōu)于波長(zhǎng)的1/100載波波長(zhǎng)(L1=19cm,L2=24cm)比C/A碼波長(zhǎng)(C/A=293m)短得多所以，GPS測(cè)量采用載波相位觀測(cè)值可以獲得比偽距(C/A碼或P碼)定位高得多的測(cè)距精度L1載波L2載波C/A碼P-碼

p=29.3

m

L2=24

cm

L1=19c

m

C/A=293

m2/4/202320可以消去衛(wèi)星鐘的系統(tǒng)偏差可以消去接收機(jī)時(shí)鐘的誤差PikPljPijPjPlkPkSlSi可以消去軌道(星歷)誤差的影響可以削弱大氣折射對(duì)觀測(cè)值的影響(2)組成星際站際兩次差分觀測(cè)值2/4/202321(3)設(shè)法解算出初始整周未知數(shù)測(cè)站對(duì)某一衛(wèi)星的載波相位觀測(cè)值由三部分組成

(1)初始整周未知數(shù)n；(2)t0至ti時(shí)刻的整周記數(shù)Ci；(3)相位尾數(shù)i如果信號(hào)沒有失鎖，則每一個(gè)觀測(cè)值包含同一個(gè)初始整周未知數(shù)n為了利用載波相位進(jìn)行定位，必須設(shè)法先解算出初始整周未知數(shù)，取得總觀測(cè)值n+Ci+iTime(0)AmbiguityTime(i)AmbiguityCountedCyclesPhaseMeasurement2/4/202322(4)弄清楚初始整周未知數(shù)的確定與定位精度的關(guān)系精度m1.000.100.01整周未知數(shù)確定后整周未知數(shù)確定前經(jīng)典靜態(tài)定位00308058時(shí)間(分)如果無(wú)法準(zhǔn)確解出初始整周未知數(shù)，則定位精度難以優(yōu)于±1m隨著初始整周未知數(shù)解算精度的提高，定位精度也相應(yīng)提高一旦初始整周未知數(shù)精確獲得，定位精度不再隨時(shí)間延長(zhǎng)而提高經(jīng)典靜態(tài)定位需要30-80分鐘觀測(cè)才能求定初始整周未知數(shù)快速靜態(tài)定位將這個(gè)過(guò)程縮短到5-8分鐘(雙頻接收機(jī))快速靜態(tài)定位2/4/202323偽距差分這是應(yīng)用最廣的一種差分。在基準(zhǔn)站上，觀測(cè)所有衛(wèi)星，根據(jù)基準(zhǔn)站已知坐標(biāo)和各衛(wèi)星的坐標(biāo)，求出每顆衛(wèi)星每一時(shí)刻到基準(zhǔn)站的真實(shí)距離。再與測(cè)得的偽距比較，得出偽距改正數(shù)，將其傳輸至用戶接收機(jī)，提高定位精度。這種差分，能得到米級(jí)定位精度，如沿海廣泛使用的“信標(biāo)差分”2/4/202324載波相位差分載波相位差分技術(shù)又稱RTK(RealTimeKinematic)技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站載波相位觀測(cè)量的差分方法。即是將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送給用戶接收機(jī)，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。載波相位差分可使定位精度達(dá)到厘米級(jí)，已經(jīng)大量應(yīng)用于需要點(diǎn)位高精度的動(dòng)態(tài)測(cè)量領(lǐng)域。2/4/202325第二部分我國(guó)GPS測(cè)量的常用坐標(biāo)系1.WGS-84WGS-84坐標(biāo)是GPS所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)，GPS發(fā)布的星歷參數(shù)都是基于此坐標(biāo)系的。

WGS-84的橢球參數(shù)：

a=6378137m1/f=298.2572235632.1954北京坐標(biāo)系1954北京坐標(biāo)系是目前我國(guó)使用比較廣泛的大地測(cè)量坐標(biāo)系，參考橢球是克拉索夫斯基橢球。其高程是以1956年黃海平均海水面為基準(zhǔn)?？死鞣蛩够鶛E球參數(shù)：

a=6378245m

1/f=298.32/4/2023263.1980西安坐標(biāo)系1980西安坐標(biāo)系是我國(guó)新建的大地測(cè)量坐標(biāo)系，參考橢球是IUGG1975橢球，其高程是以1956年黃海平均海水面為基準(zhǔn)。

IUGG1975橢球參數(shù)：

a=6378140m1/f=298.2572/4/202327GPS培訓(xùn)教案－－GPS靜態(tài)定位在測(cè)量中的應(yīng)用2/4/202328

GPS靜態(tài)定位主要用于建立各級(jí)測(cè)量控制網(wǎng)，其優(yōu)點(diǎn)為：定位精度高，其基線的相對(duì)精度非常高選點(diǎn)靈活、不需要造標(biāo)、費(fèi)用低全天候作業(yè)觀測(cè)時(shí)間短觀測(cè)處理自動(dòng)化第三部分GPS靜態(tài)定位在測(cè)量中的應(yīng)用1、GPS靜態(tài)定位的主要應(yīng)用領(lǐng)域2/4/202329在15o截止高度角以上不存在障礙物周圍沒有反射面，不致引起多路徑效應(yīng)安全避開過(guò)往行人和車輛，盡可能將接收機(jī)設(shè)置在毋須人員照看的地方附近不應(yīng)該有強(qiáng)輻射源(如無(wú)線電臺(tái)、電視發(fā)射天線等)可靠的電源供應(yīng)足夠的內(nèi)存容量正確的配置參數(shù)(觀測(cè)類型、記錄速率)檢查天線高和偏差儀器的正確檢測(cè)2、GPS測(cè)量前注意事項(xiàng)2/4/2023303、GPS布網(wǎng)方法

GPS網(wǎng)的精度指標(biāo)，通常以網(wǎng)中相鄰點(diǎn)之間的距離誤差來(lái)表示的，其具體形式如下：=±a2+(b·d)2—距離中誤差(mm)a—固定誤差(mm)b—比例誤差系數(shù)(ppm)d—相鄰點(diǎn)的距離(Km)充分考慮建立GPS控制網(wǎng)的應(yīng)用范圍采用分級(jí)布網(wǎng)的原則

GPS測(cè)量的精度標(biāo)準(zhǔn)2/4/202331國(guó)家測(cè)繪局1992年制訂的我國(guó)第一部“GPS測(cè)量規(guī)范”將GPS的精度分為A—E五級(jí)(見下表)。其中A、B兩級(jí)一般是國(guó)家GPS控制網(wǎng)。C、D、E三級(jí)是針對(duì)局部性GPS網(wǎng)規(guī)定的。2/4/202332

坐標(biāo)系統(tǒng)與起算數(shù)據(jù)包括位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)。

GPS點(diǎn)的高程應(yīng)使一定數(shù)量的GPS點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)重合或?qū)Σ糠諫PS點(diǎn)聯(lián)測(cè)水準(zhǔn)。選點(diǎn)原則與點(diǎn)位標(biāo)志

2/4/202333

GPS網(wǎng)設(shè)計(jì)的一般原則

應(yīng)通過(guò)獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成閉合圖形，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。

應(yīng)盡量與原有地面控制網(wǎng)相重合，重合點(diǎn)一般不少于3個(gè)，且分布均勻。

應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點(diǎn)相重合，或在網(wǎng)中布設(shè)一定密度的水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)點(diǎn)。

點(diǎn)應(yīng)設(shè)在視野開闊和容易到達(dá)的地方，聯(lián)測(cè)方向。

可在網(wǎng)點(diǎn)附近布設(shè)一通視良好的方位點(diǎn)，以建立聯(lián)測(cè)方向。根據(jù)GPS測(cè)量的不同用途，GPS網(wǎng)的獨(dú)立觀測(cè)邊均應(yīng)構(gòu)成一定的幾何圖形，基本形式有：三角形網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)星形網(wǎng)2/4/202334(1)、三角形網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：

圖形幾何結(jié)構(gòu)強(qiáng)，具有較多的檢核條件，平差后網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間基線向量的精度比較均勻。缺點(diǎn)：

觀測(cè)工作量大。一般只有在網(wǎng)的精度和可靠性要求比較高時(shí)，才單獨(dú)采用這種圖形。2/4/202335(2)、環(huán)形網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：

觀測(cè)工作量較小，且具有較好的自檢性和可靠性。缺點(diǎn)：

非直接觀測(cè)基線邊(或間接邊)精度較直接觀測(cè)邊低，相鄰點(diǎn)間的基線精度分布不均勻。是大地測(cè)量和精密工程測(cè)量中普遍采用的圖形，通常采用上述兩種圖形的混合圖形。2/4/202336(3)、星形網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：

觀測(cè)中只需要兩臺(tái)GPS接收機(jī)，作業(yè)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：

幾何圖形簡(jiǎn)單，檢驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)粗差能力差。廣泛用于工程測(cè)量、邊界測(cè)量、地籍測(cè)量和碎部測(cè)量等。2/4/202337特點(diǎn)：?jiǎn)捂I操作，簡(jiǎn)單明了質(zhì)量可靠，基于國(guó)內(nèi)首臺(tái)靜態(tài)GPS數(shù)據(jù)傳輸采用標(biāo)準(zhǔn)化RS-232C接口野外性能極佳，防水耐低溫可與各種GPS進(jìn)行聯(lián)測(cè)解算數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠，可長(zhǎng)期斷電保存數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，可長(zhǎng)期連續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集第四部分

NGS100一體化測(cè)量系統(tǒng)2/4/202338對(duì)工程進(jìn)行仔細(xì)的全面規(guī)劃設(shè)計(jì)

考慮作業(yè)過(guò)程中應(yīng)設(shè)點(diǎn)的數(shù)量以及所需的精度

考慮聯(lián)測(cè)已有的控制點(diǎn)

考慮將結(jié)果轉(zhuǎn)換成地方坐標(biāo)

考慮最佳的觀測(cè)路線和計(jì)算路線

對(duì)于高精度的測(cè)量，應(yīng)將路線布設(shè)得盡可能的短

使用臨時(shí)參考站

考慮獨(dú)立檢核的需要:

在不同的觀測(cè)時(shí)段中在一個(gè)點(diǎn)上設(shè)站兩次

閉合環(huán)

在點(diǎn)間觀測(cè)獨(dú)立基線

考慮使用兩個(gè)參考站

在良好的觀測(cè)窗口下觀測(cè)

考慮可在夜間觀測(cè)較長(zhǎng)的路線1、全面規(guī)劃設(shè)計(jì)2/4/2023392、參考站周圍沒有反射面，不致引起多路徑效應(yīng)在15o截止高度角以上不存在障礙物安全避開過(guò)往行人和車輛，盡可能將接收機(jī)設(shè)置在毋須人員照看的地方附近不應(yīng)該有強(qiáng)輻射源(如無(wú)線電臺(tái)、電視發(fā)射天線等)可靠的電源供應(yīng)足夠的內(nèi)存容量正確的配置參數(shù)(觀測(cè)類型、記錄速率)檢查天線高和偏差2/4/2023403、流動(dòng)站在15o截止高度角以上不存在障礙物障礙物應(yīng)不遮擋信號(hào)周圍沒有反射面，不致引起多路徑效應(yīng)附近不應(yīng)該有強(qiáng)輻射源可靠的電源供應(yīng)足夠的內(nèi)存容量正確的配置參數(shù)(觀測(cè)類型、記錄速率)檢查天線高和偏差在良好的窗口下觀測(cè)衛(wèi)星幾何強(qiáng)度因子

GDOP≤8使用準(zhǔn)動(dòng)態(tài)指示器作為指南填寫外業(yè)手簿2/4/2023414、經(jīng)驗(yàn)提示認(rèn)真檢查基座的整平和對(duì)中設(shè)施是否完好正確地整平和對(duì)中檢查高度讀數(shù)和天線偏差高程出錯(cuò)將影響整個(gè)測(cè)量結(jié)果!用無(wú)線電通訊設(shè)備保持參考站和流動(dòng)站之間的聯(lián)系為了取得最高的精度指標(biāo)，應(yīng)考慮傳感器的定向2/4/2023425、野外記錄手簿內(nèi)容點(diǎn)標(biāo)識(shí):日期:傳感器序列號(hào):作業(yè)員：控制器序列號(hào):記憶卡編號(hào):設(shè)站類型:天線高讀數(shù):天線高偏差:跟蹤開始時(shí)間:跟蹤結(jié)束時(shí)間:觀測(cè)歷元數(shù):觀測(cè)衛(wèi)星數(shù):GDOP:導(dǎo)航定位解:經(jīng)度.緯度.高程2/4/2023436、解釋和存儲(chǔ)結(jié)果對(duì)于不超過(guò)限值(20Km)的基線,整周未知數(shù)應(yīng)能成功解算出來(lái)對(duì)于超過(guò)限值(20Km)的基線,不解算整周未知數(shù)而采用L3解對(duì)于不超過(guò)限值(20Km)的基線:

使用FARA整周未知數(shù)搜索技術(shù)

進(jìn)行快速靜態(tài)測(cè)量

已解算出整周未知數(shù)(A=Y):

FARA找到最或然解，結(jié)果一般應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)

未解算出整周未知數(shù)(A=N):提供浮點(diǎn)解

結(jié)果若超出技術(shù)指標(biāo),檢查記錄文件，考慮增加先驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差并重新計(jì)算2/4/202344對(duì)于超過(guò)限值(20Km)的基線:

采用靜態(tài)法而不用FARAL3解, 不解算整周未知數(shù)，若采集足夠的觀測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)果一般應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)

長(zhǎng)基線需要長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)檢查兩次定位解,獨(dú)立基線等存儲(chǔ)滿足精度要求的結(jié)果若有多組解時(shí)坐標(biāo)取中數(shù)2/4/2023457、臨時(shí)參考站從效率和精度出發(fā)，最好從幾個(gè)臨時(shí)參考站觀測(cè)短基線而不要從一個(gè)中心點(diǎn)觀測(cè)長(zhǎng)基線。例子R….臨時(shí)參考站舉例:用靜態(tài)或或快速靜態(tài)的方法建立6個(gè)臨時(shí)參考站采用兩次定位或互相獨(dú)立的基線檢核臨時(shí)參考站組成的網(wǎng)從臨時(shí)參考站出發(fā)用快速靜態(tài)輻射狀基線測(cè)定的新點(diǎn)考慮關(guān)鍵點(diǎn)的檢核2/4/2023468、數(shù)據(jù)輸入和計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸時(shí)檢查和編輯修改:

點(diǎn)標(biāo)識(shí)

高度讀數(shù)和天線偏差

起始點(diǎn)的WGS84坐標(biāo)備份原始數(shù)據(jù)和項(xiàng)目仔細(xì)考慮以下的因素:

如何最佳計(jì)算網(wǎng)

至少需要一個(gè)點(diǎn)的

WGS84精度在10米左右

同現(xiàn)有的控制網(wǎng)的聯(lián)接

轉(zhuǎn)換地方坐標(biāo)的需求

計(jì)算臨時(shí)參考點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)

計(jì)算從臨時(shí)參考站出發(fā)的新點(diǎn)

長(zhǎng)基線

短基線

數(shù)據(jù)處理參數(shù)2/4/2023479、選擇良好的窗口適合快速靜態(tài)的窗口4顆以上的衛(wèi)星，高度角大于15o

GDOP≤8當(dāng)可能時(shí):5顆以上的衛(wèi)星

GDOP≤4

高度角大于20o避免峰值期間觀測(cè)用衛(wèi)星的空間軌跡圖檢查障礙物，若某顆衛(wèi)星被擋住重新計(jì)算小心4顆或5顆衛(wèi)星中高度角小于20o的兩顆衛(wèi)星2/4/20234810、時(shí)間和基線長(zhǎng)度觀測(cè)時(shí)間取決于:

基線長(zhǎng)度

衛(wèi)星數(shù)

衛(wèi)星幾何圖形(GDOP)

電離層電離層擾動(dòng)隨時(shí)間、日夜、月、年、地點(diǎn)而變化，靜態(tài)或快速靜態(tài)最短觀測(cè)時(shí)間不要少于15分鐘。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，基線觀測(cè)時(shí)間應(yīng)該是基線長(zhǎng)度每公里5分鐘加上最短15分鐘。若(快速)靜態(tài)單頻數(shù)據(jù)只有9分鐘，SKI-Pro缺省情況下不解算整周未知數(shù)。一旦正確解算出整周未知數(shù)，通?；€精度在5-10mm+2ppm左右。2/4/20234911、基線長(zhǎng)與同步觀測(cè)時(shí)間

長(zhǎng)短的關(guān)系根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，不同基線長(zhǎng)所需同步觀測(cè)時(shí)間如下：1~2公里45~60分鐘2~5公里60~90分鐘5~10公里90~120分鐘10~20公里120分鐘以上單頻GPS一般只測(cè)20公里以內(nèi)的基線2/4/202350

采用相對(duì)定位方法

GPS測(cè)量不要求各點(diǎn)之間相互通視

GPS測(cè)量可以全天候進(jìn)行觀測(cè)時(shí)間短

GPS測(cè)量的數(shù)據(jù)是自動(dòng)記錄的12、采用相對(duì)定位方法2/4/202351在計(jì)算基線向量時(shí)，除根據(jù)一定的指標(biāo)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行檢查外，一般還進(jìn)行以下幾項(xiàng)檢核：1.同步多邊形閉合差的檢查

n邊形環(huán)閉合差應(yīng)滿足：

WX=Xi

≤—n

Wy

=Yi≤—n

Wz

=Zi

≤—n

W=WX2+

Wy

2+Wz

2≤為相應(yīng)級(jí)別規(guī)定的觀測(cè)精度(按平均邊長(zhǎng)算)2.重復(fù)觀測(cè)邊的檢查同一條邊任意兩個(gè)時(shí)段的結(jié)果互差應(yīng)小于GPS接收機(jī)標(biāo)稱精度的22倍。13、同步多邊形閉合差的檢查2/4/2023523.非同步觀測(cè)多邊形閉合差的檢查由若干條獨(dú)立的GPS邊構(gòu)成的非同步觀測(cè)n邊形環(huán)閉合差的檢查。 Wx

3n

Wy

3n

Wz

3n4.GPS測(cè)量的外部檢查2/4/202353

基線解算時(shí)所設(shè)定的起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致基線出現(xiàn)尺度和方向上的偏差。

少數(shù)衛(wèi)星的觀測(cè)時(shí)間太短，導(dǎo)致這些衛(wèi)星的整周未知數(shù)無(wú)法準(zhǔn)確確定當(dāng)衛(wèi)星的觀測(cè)時(shí)間太短時(shí)，會(huì)導(dǎo)致與該顆衛(wèi)星有關(guān)的整周未知數(shù)無(wú)法準(zhǔn)確確定，而對(duì)與基線解算來(lái)講，對(duì)于參與計(jì)算的衛(wèi)星，如果與其相關(guān)的整周未知數(shù)沒有準(zhǔn)確確定的話，就將影響整個(gè)在整個(gè)觀測(cè)時(shí)段里，有個(gè)別時(shí)間段里周跳太多，致使周跳修復(fù)不完善在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)，多路徑效應(yīng)比較嚴(yán)重，觀測(cè)值的改正數(shù)普遍較大對(duì)流層或電離層折射影響過(guò)大14、影響基線解算結(jié)果的因素

主要有以下幾條：2/4/202354影響GPS基線解算結(jié)果的判別

概述對(duì)于影響GPS基線解算結(jié)果因素，有些是較容易判別的，如衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間太短、周跳太多、多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對(duì)流層或電離層折射影響過(guò)大等；但對(duì)于另外一些因素卻不好判斷了，如起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確?；€起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的判別對(duì)于由起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確所對(duì)基線解算質(zhì)量造成的影響，目前還沒有較容易的方法來(lái)加以判別，因此，在實(shí)際工作中，只有盡量提高起點(diǎn)坐標(biāo)的準(zhǔn)確度，以避免這種情況的發(fā)生。2/4/202355衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間短的判別關(guān)于衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間太短這類問題的判斷比較簡(jiǎn)單，只要查看觀測(cè)數(shù)據(jù)的記錄文件中有關(guān)對(duì)與每個(gè)衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)量就可以了。周跳太多的判別對(duì)于衛(wèi)星觀測(cè)值中周跳太多的情況，可以從基線解算后所獲得的觀測(cè)值殘差上來(lái)分析。處理軟件采用的是雙差觀測(cè)值，當(dāng)在某測(cè)站對(duì)某顆衛(wèi)星的觀測(cè)值中含有未修復(fù)的周跳時(shí)，與此相關(guān)的所有雙差觀測(cè)值的殘差都會(huì)出現(xiàn)顯著的整數(shù)倍的增大。2/4/202356

多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對(duì)流層或電離層折射影響過(guò)大的判別對(duì)于多路徑效應(yīng)、對(duì)流層或電離層折射影響的判別，我們也是通過(guò)觀測(cè)值殘差來(lái)進(jìn)行的。不過(guò)與整周跳變不同的是，當(dāng)多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對(duì)流層或電離層折射影響過(guò)大時(shí)，觀測(cè)值殘差不是象周跳未修復(fù)那樣出現(xiàn)整數(shù)倍的增大，而只是出現(xiàn)非整數(shù)倍的增大，一般不超過(guò)1周，但卻又明顯地大于正常觀測(cè)值的殘差。2/4/202357應(yīng)對(duì)措施

基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的應(yīng)對(duì)方法要解決基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的問題，可以在進(jìn)行基線解算時(shí)，使用