03-魏二虎-网络RTK算法
网络RTK在公路测量中的应用
误差改正参数 由电离层折射 、 对流层折射 、 卫星轨道误差
等 , 据传 送 由地 下 电缆 或 无 线 电将 以上 数 据 和 各 参 考 数
站坐标传送给控制站。图 1 是参考站网络工作流程图。
2 控 制站 的工作 ) 综合 各站 的观 测 值 , 差 修 正 值 推 算 出 总 的误 差 改 误
正 模型 。模 型 的系统 误差 包 括 : 电离 层 、 流 层 及卫 星轨 对 道 误差 等 。
供 连续 、 实时 、 考框 架 , 过 增 加 控 制 站 来 做 数 据 的 处 参 通
理、 监控工作状况和数据质量工作 , 能够大范 围、 长距离
内连续 工 作 , 具有 精 度 高 、 盖 面广 等 特 点 。本 文从 网络 覆 R K的工作 原 理 、 成 部 分 及 T 作 特 点 出 发 , 过 网 络 T 组 通 R K技 术在 连霍 国道 主 干线 星 星峡 一 哈密 公 路 改建 工 程 T ( 二期 ) 的 应 用 , 论 述 它 在 未 来 R K 技 术 的 主 导 中 来 T
4 7
R K测量数 据 处理 , 行 测 量 、 航 、 样 等 。 图 2是 流 T 进 导 放
动站网络工作流程图。
2 实 际应 用
20 年我 院在连 霍 国道 主干线 哈 密一 吐鲁 番公 路 改 08
建 工程 ( 期 ) 网络 R K有 了很广 泛 的应 用 。 二 对 T
昝 峰
( 新疆公路规划勘 察设计研究院 , 新疆 乌鲁木齐 8O9 ) 3O4
摘
要: 传统 R K技 术在 实际应 用当 中面临着作 业距 离短、 T 远距 离定位 精度 差、 靠性 差、 山岭 重丘 区或 有信 可 在
1-魏二虎-GPS动态测量-概述
第一章 GPS技术概述〉§1.3 GPS卫星导航定位系统
三、GPS信号
2、GPS信号的调制
12/6/2019
问题?
二)传统测绘技术的困难
1、地面测量手段 –仪器:光学仪器(经纬仪、水准仪) –方法: • 平面网:三角网,导线 • 高程网:水准测量 –问题 • 测站间需保持通视 • 无法同时精确确定点的三维坐标 • 观测受气候条件影响 • 难以避免某些系统误差的影响 • 难以建立地心坐标系
第一章、GPS技术概述〉§1.1 定位技术的发展〉二、测绘工程的任务及困难
3、问题: –效率低 –精度低 –距离短
第一章、GPS技术概述
§1.2 卫星无线电导航定位技术的发展
一、卫星导航定位技术提出 1 问题:飞机、船舶海上失
事率太高,营救不及时, 关键是定位不及时。 2 海上无线电导航技术: Loran C;距离限制 3 卫星应用:轨道设计、定 轨,卫星通讯,SLR;造价 太大; 4 多普勒频移 5 新的导航定位技术 =无线电+卫星+多普勒测量
第一章、GPS技术概述〉§1.2 卫星无线电导航定位技术的发展
二、第一代卫星导航定位系统
1建立和发展:20世纪50年末 期,由美国海军研制用多普 勒卫星定位技术进行测速、 定位的卫星导航系统,叫做 子午卫星导航系统NNSS也称 为Transit。70年代,导航 电文交付民用。导航、测量
2优点:经济快速、精度均匀、 不受天气和时间的限制
一)测绘工程的任务
3、工程设计 –点设计 –线设计
4、工程放样 –在地面上找到图纸 设计的工程点,并测 量其三维坐标。 –计算设计点与测量 点的坐标差 –指导施工人员施工
第一章、GPS技术概述〉§1.1 定位技术的发展〉二、测绘工程的任务及困难
CORS环境下GPS RTK测量时的坐标系统及相互转换
CORS环境下GPS RTK测量时的坐标系统及相互转换袁斌【摘要】GPS定位技术已经被广泛地运用并发展成为一个真正的三维测量工具.GPS CORS系统是GPS的连续运行参考站,是在一个城市、一个地区、或一个国家范围内,根据要求按一定距离间隔,建立常年连续运行的若干个固定GNSS参考站,组成的网络系统.本文通过对GPSRTK测量中遇到的不同坐标系统的分析,阐明了不同坐标系统之间数据转换的本质.结合在生产中使用的GPSRTK设备,说明了WGS-84坐标系向地方坐标系转换的一般过程和注意事项;对GPSRTK测量中遇到的不同坐标系统,进行理论上和实践上的研究,达到了预期效果,掌握了中海达V8 GNSS RTK接收机在GPSRTK测量中的使用问题.【期刊名称】《北京测绘》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P84-87)【关键词】CORS;GPS;测量;坐标系统;转换【作者】袁斌【作者单位】江西荡坪钨业有限公司,江西大余341500【正文语种】中文【中图分类】P228.4由于历史的原因,我国的国家坐标系,经历了从1954年北京坐标系、1980西安坐标系和2000国家大地坐标系。
按所采用的参考椭球来分,主要为基于克拉索夫斯基椭球的1954年北京坐标系和基于IAG 75地球椭球的1980西安坐标系;根据《中华人民共和国测绘法》[1]、,经国务院批准,我国自2008年7月1日起,启用2000国家大地坐标系。
而GPS测量所采用的坐标系统是WGS-84坐标系,WGS-84坐标向地方坐标转换的本质是 WGS-84坐标向1954年北京坐标系或1980西安坐标系的转换。
因此在实际工作中我们经常会遇到上述三个坐标系之间的转换问题,搞清楚它们之间的转换关系是对GPS测量人员的基本要求,也是能够得到GPS准确测量结果的前题。
GPS CORS系统是GPS的连续运行参考站,是在一个城市、一个地区、或一个国家范围内,根据要求按一定距离间隔,建立常年连续运行的若干个固定GNSS参考站,组成的网络系统。
RTK技术在大比例尺地形图控制测量中的应用
RTK技术在大比例尺地形图控制测量中的应用作者:陆华慰来源:《科技资讯》2013年第12期摘要:随着社会经济的发展,人们的生活水平不断提高,各个城市、乡镇等对大比例尺地形图的需求日益增加,这就要求测绘科学技术能够很好的运用到大比例尺地形图中,按照准确、逼真、清晰的原则,保证成图的质量。
本文就介绍了全球定位系统实时动态测量(RTK)技术在大比例尺地形图控制测量中的应用,因其精度高、实时性和高效性,使其在大比例尺地形图测绘中的应用越来越广。
关键词:全球定位系统实时动态测量(RTK)大比例尺地形图中图分类号:TB22 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)04(c)-0034-02各项工程建设在规划设计之前,都要进行勘测工作,对设计有关的自然现象进行调查了解,而这一阶段的测量工作主要是地形图测绘。
传统的大比例尺测图是利用测量仪器对地球表面局部区内的各种地物、地貌特征点的空间位置进行测定,以一定的比例尺并按图式符合将其绘制在图纸上,即通常所称的白纸测图,这种测图方法的实质是图解法测图。
在测图过程中,数字的精度由于刺点、绘图、图纸伸缩变形等因素的影响会大大降低,而且工序多、劳动强度大、质量管理难。
随着科学技术的进步和计算机技术的迅速发展及其向各个领域的渗透,以及电子全站仪、RTK技术技术等先进测量仪器和技术的广泛应用,大比例尺地形图测量向自动化和数字化方向发展,以其特有的高精度显著优势而具有广阔的发展前景。
随着全球定位系统(GPS)技术的快速发展,RTK(real time kinematic)测量技术也日益成熟,RTK测量技术逐步在大比例尺地形图控制测量中的应用。
1 RTK技术在大比例尺地形图控制测量中的应用1.1 RTK定位概念RTK技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果。
基准站实时地将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等用无线电传送给运动中的流动站,在流动站通过无线电接收基准站所发射的信息,将载波相位观测值实时进行差分处理,得到基准站和流动站基线向量(△X,△Y,△Z);基线向量加上基准站坐标得到流动站每个点WGS-84坐标,通过坐标转换参数转换得出流动站每个点的平面坐标x,y和海拔高h。
关于GPS现代化进展及关键技术探讨
文章编号:049420911(2005)1220005203中图分类号:P228.4 文献标识码:B关于GPS 现代化进展及关键技术探讨魏二虎1,柴 华1,刘经南2(1.武汉大学测绘学院,湖北武汉430079;2.武汉大学校长办公室,湖北武汉430072)On the Process and K ey T echnologies of GPS ModernizationWEI Er 2hu ,CHAI Hua ,L IU Jing 2nan摘要:分析介绍当前GPS 存在的问题、GPS 现代化的最新进展和GPS 接收机现代化的情况,并讨论GPS 现代化中的几项关键技术。
关键词:GPS 现代化;GPS 接收机现代化;第二民用码;L5载波;R 跟踪技术;频谱复用;星历的有效期 收稿日期:2005205208基金项目:武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室测绘基础研究基金(03204210)作者简介:魏二虎(19652),男,陕西咸阳人,副教授,博士生,主要从事空间大地测量与地球动力学、深空大地测量与天体动力学等方面的教学与研究。
一、引 言美国国防部于20世纪70年代建立的全球卫星定位系统(GPS )最初主要是为了满足军方用户导航定位的需求,但由于民用市场上存在着巨大的收益,在20世纪80年代初,美国国防部与交通部决定将这一系统建设成为军民两用的定位、导航和授时系统。
随着GPS 的应用领域不断深入,当前GPS 的弊端也不断地显现出来。
1.单一采用L1上的C/A 码进行伪距单点定位精度太低,难以满足高精度民用导航的需求。
C/A 码是美国国防部惟一公开结构的测距码,其测距精度为±3m 左右。
实验表明,在没有SA 政策影响时,采用C/A 码测量所确定的2维点位精度只能达到±15m 左右。
P 码虽然有着较高的精度,约为±30cm ,但是由于AS 政策,P 码与严格保密的W 码模二相加形成了绝密的Y 码,只有美国军方及其特许用户才能利用P 码测距,一般的民间用户则只能用C/A 码[1]。
RTK求解参数三参四参七参
03
CATALOGUE
四参RTK求解参数
四参RTK定义
四参RTK(实时动态差分定位)是一 种实时、高精度、高效率的定位技术 ,通过实时处理来自卫星导航系统的 信号,获取高精度位置、速度和时间 信息。
四参RTK基于载波相位观测值,通过 差分技术消除卫星和接收机之间的公 共误差,实现厘米级甚至毫米级的定 位精度。
要点二
实时性
基于实时动态定位技术,能够快速获取高精度位置信息, 提高作业效率。
七参RTK优缺点
• 可靠性:不易受到常规静态定位技术中由于信号被遮挡或 干扰而引起的定位问题。
七参RTK优缺点
依赖通信链路
实时传输差分修正值需要稳定的通信链路支持,否则会 影响定位精度。
初始化时间
在某些情况下,移动站接收机可能需要较长时间进行初 始定位。
RTK系统采用差分定位技术,将基准站接收机观测到的误差 信息实时传输给移动站接收机,以消除卫星轨道误差、信号 传播误差等影响,提高定位精度。
RTK应用领域
测量
农业
RTK技术广泛应用于地形测量、地籍测量、 工程测量等领域,能够实现高精度、快速 、实时的测量作业。
RTK技术可用于农机自动驾驶、农田信息采 集、农业资源调查等领域,提高农业生产 效率和智能化水平。
数据处理阶段
对获取的定位数据进行后处理,以提高定位精度和可靠性 。
三参RTK优缺点
优点
实时性强,能够快速获取高精度定位结果;不需要已知控制点支持,降低了作业成本; 适用于各种地形和天气条件,具有较好的稳定性和可靠性。
缺点
对接收机数量和型号要求较高,需要两台或更多台接收机同时工作;对信号遮挡和多路 径效应比较敏感,会影响定位精度和可靠性;数据处理较为复杂,需要专业人员操作和
华测网络模式国家2000坐标系rtk测量坐标
华测网络模式国家2000坐标系rtk测量坐标RTK测量是一种高精度的测量方法,可以提供实时、准确的测量数据。
在华测网络模式国家2000坐标系中,RTK测量可用于测量地理坐标,如经纬度和海拔高度。
这种方法可以为建筑、土木工程、测绘等行业提供精确的测量数据,满足严格的测量要求。
本文将介绍华测网络模式国家2000坐标系中RTK测量坐标的基本原理和应用。
1. RTK测量原理RTK测量(Real-Time Kinematic)是一种高精度的测量方法,它可以提供实时、准确的测量数据。
它通常用于测量地理坐标,如经纬度和海拔高度。
RTK测量的原理是利用卫星导航系统(如GPS、GLONASS或Galileo)的信号进行测量。
这些系统的卫星都在轨道上运行,并且每个卫星都会发射自己的位置和时间信息。
地面接收站收到这些信息后,会计算出接收站与卫星的距离。
由于卫星的位置和时间信息已知,所以可以计算出接收站的位置。
RTK测量的关键是实时性。
为了提供实时测量数据,RTK测量使用了一种称为差分测量的技术。
差分测量通过比较接收站和参考站(或浮动站)之间的位置差异来消除大多数的误差。
这样,就可以提供高精度的测量数据。
RTK测量在建筑、土木工程、测绘等行业中应用广泛,因为它能提供精确的测量数据,满足严格的测量要求。
2. 华测网络模式国家2000坐标系简介华测网络模式国家2000坐标系(China Geodetic Coordinate System 2000,简称CGCS2000)是中国大陆地区使用的大地测量基准系统。
它是由中国国家测绘地理信息局(国家测绘局)规定的,是国家唯一的大地测量基准系统。
CGCS2000基于国际大地测量基准系统WGS84(World Geodetic System 1984),并采用了国际大地测量基准系统的改正因子。
它的原点位于中国大陆地区的中央子午线,经度为104°E,纬度为0°,海拔高度为0m。
GPS RTK技术在地籍测量中的应用研究
武汉大学成人高等教育毕业论文(设计)GPSRTK技术在地籍测量中的应用研究学院: 武汉测绘学院专业: 工程测量学号: 2姓名: 李民胜指导教师: 魏二虎2010年3月15日摘要介绍了G P S R T K的原理、测量方法、技术特点和系统的组成,以及地籍测量的相关知识和G P SRTK在地籍控制网中的布网原则和形式,研究了G P S R T K在地籍测量中基准站的点位选择、仪器部件的连接、设置和工作时的要求以及流动站的设置和初始化,讲述了G P SRT K技术在地籍控制、碎步测量和建设用地勘测定界中的应用,分析了G PSRTK技术在地籍测量中测量误差的来源,并对观测结果的精度给予分析,得出的系统解决方案。
通过内外业相联系,建立起基于控制网的布设与外业数据采集相结合的方式。
关键词:G P S,RT K,地籍测量,精度,应用目录1 前言 (6)2 GPSRTK定位原理6ﻩ2.1GPSRTK定位原理及测量方法ﻩ62.1.1 GPSRTK定位原理7ﻩ2.1.2 GPSRTK测量方法及其特点 (8)2.1.3 GPSRTK系统的组成 (9)3 地籍控制测量11ﻩ3.1地籍控制网的布网原则 (11)3.1.1 地籍控制网的基本要求ﻩ113.1.2 首级控制网的布设ﻩ123.1.3 加密控制网的布设12ﻩ3.1.4地籍图根控制网的布设12ﻩ3.2地籍控制网的形式及其选择............ 134 GPSRTK地籍测量 (13)4.1基准站观测点位的选择和设置13ﻩ4.1.1点位的选择ﻩ134.1.2 基准站的设置 .................... 134.1.3基准站运行时的要求 (14)4.2流动站的设置和初始化 (14)4.2.1 流动站的设置 .................. 144.2.2RTK流动站的初始化1ﻩ44.3RTK在地籍测量中的相关测量 (15)4.3.1 地籍控制测量的应用15ﻩ4.3.2地籍碎步测量的应用 (15)4.3.3 土地勘测定界(放样)中的应用1ﻩ55GPS-RTK在地籍测量中的测量误差来源及精度分析16ﻩ5.1测量误差来源ﻩ165.1.1同测站有关的误差1ﻩ65.1.2同距离有关的误差 ............... 165.2精度的分析16ﻩ6 结论ﻩ16参考文献17ﻩ致谢ﻩ18前言测绘是了解自然、改造自然并获取图文资料及相关信息的重要手段,为国民经济基础建设提供重要的依据。
网络RTK实用技术和后差分解算实用技术
网络RTK实用技术和后差分解算实用技术第04章网络RTK技术和后差分解算技术导言4.1 网络RTK概述网络RTK是CORS系统产生地原因和最主要地应用之一.目前,我国大多数CORS均由测绘部门或国土部门承建,其主要目地就是进行网络RTK作业,用于测量和测绘工作.网络RTK从最早地单站载波相位差分发展到今天采用多站进行差分解算,但是各地地CORS不是采用统一地解算方式,目前世界上有多种网络RTK解算技术,其解算地理论基础和方法都不相同,主流地网络RTK差分解算方法包括五种.下面分别介绍五种网络RTK差分解算方法.4.1.1网络RTK概念依靠网络将参考站连接到计算中心,联合若干参考站数据解算或消除电离层、对流层等影响,以提高RTK定位可靠性和精度地方法.特点●从RTK地点到参考站覆盖地区域(面)●资源共享:参考站共享,数据共享……●用户界面:统一,可控4.1.2基本原理1.目标:减少或消除误差地影响●电离层延迟:建立区域电离层模型或通过误差内插进行消除.对流层延迟:模型消除或误差内插消除.●卫星轨道和钟差:可利用精密星历消除.2.常规RTK与网络RTK地比较●精度比较●可靠性和可用性地比较 4.1.3网络RTK地关键技术 1.利用多个参考站观测数据对电离层、对流层、观测误差地误差模型进行优化.2.多个参考站已知坐标和观测数据快速确定某类整周模糊度值,然后进一步确定误差模型地精细结构.3.利用上述误差模型和整周模糊度寻找确定流动站地误差修正地算法.4.利用修正后地流动站观测值和参考站坐标固定流动站整周模糊度.5.快速、实时性解算技术,结果精度和可靠性地检验.4.2 主流网络RTK技术4.2.1 VRS技术VRS(Virtual Reference Stations)技术,全称虚拟参考站技术,是由Herbert Landau(兰道)博士提出地基于VRS(Virtual Reference System)理论地虚拟参考站系统,并由Spectra/Terrasat公司推向市场地模型.Trimble VRS系统是一个集GPS硬件、软件和网络通讯技术于一体新型系统.虚拟参考站技术是利用布设在地面上地多个参考站组成GPS连续运行参考站网络(CORS),综合利用各参考站地卫星观测数据,通过软件处理建立精确地误差模型来修正相关误差.移动用户在工作前,先通过GPRS或CDMA等通讯手段向控制中心发送一个概略坐标,控制中心收到这个位置信息后,根据用户位置,由计算机自动选择最佳地一组固定参考站,根据这些参考站发来地信息,服务端收到流动站请求后在其附近产生一个物理上并不存在地虚拟参考站(VRS).虚拟参考站通过流动站用户接收机地单点定位解来确定,所以与流动站组成地基线一般只有十几米.流动站接收VRS平台发布地RTCM差分改正数后,就能得到厘米级精度地坐标解.1.VRS算法特点VRS修正区分误差和观测值修正,分别估计电离层、对流层模型,可能与不同类型仪器流动站所使用地模型相冲突;●对于连续RTK,流动站不知道真实参考站地坐标,只知道“移动地”虚拟参考站地坐标.一般情况下,流动站需要通过NMEA格式把它地点位信息发送给中央控制站,如果需要借助于GSM 等类型地双向数据通讯装置,流动站个数受限制●误差估计基于基线解●采用距离最近地三个参考站采集地同步观测值进行差分处理,每个三角形产生一组区域改正参数●模型建立在单站地基础上,结合所在三角形地信息在流动站点位上生成一个“虚拟参考站”VRS数据能够通过正常地RTCM信息发送给流动站2.VRS工作原理和流程(1)各个参考站通过Internet连续不断地向数据控制中心传输GPS卫星观测数据;(2)控制中心实时在线解算网内各基线地载波相位整周模糊度值和建立误差模型;(3)流动站将单点定位/或DGPS 确定地位置坐标(NMEA 格式),通过无线移动数据链路(如GSM/GPRS、CDMA)传送给数据控制中心,控制中心在流动站附近位置创建一个虚拟参考站,通过内插得到虚拟参考站各误差源影响地改正值,并以RTCM格式通过NTRIP协议发给流动站用户;(4)流动站与虚拟参考站构成短基线.流动站接收控制中心发送地虚拟参考站差分改正信息或者虚拟观测值,进行差分解算得到用户厘米级地定位成果.VRS技术是目前全球普及范围最广地网络RTK差分解算技术.其工作基本原理见图3.1所示..图4.1 VRS工作原理图VRS算法地优势在于允许服务器应用整个网络地信息来计算电离层和对流层地复杂模型,在于一旦完成了数据地完整性检测,中央服务器就通过双差观测计算电离层、对流层和星历误差.这样该区域内地误差模型化,可以明显地剔除常规RTK下地系统误差.VRS一个有争议地劣势是它在支持流动站进行动态应用方面有局限性,特别是在大型网络内在运动中进行拨号服务时段内.因为在VRS 中,修正信息是在拨号时对初始地流动站位置进行优化而得到地,如果流动站在拨号后位置已经移动了,则这种修正对流动站地新位置不一定合适.虽然这种效果仅影响长距离运动地流动站(几公里),但通过采用附加地信息,流动站也能在这种情况下工作.目前采用VRS解算方法地软件有Trimble公司地GPSNet和Topcon公司地TopNet.4.2.2 MAX/MAC技术副站技术(MAX)是由瑞士徕卡测量系统有限公司基于"主副站概念"推出地新一代参考站技术.主副站技术是基于最新多基站、多系统、多频(L1,L2,L5)和多信号非差分处理算法,是从参考站网以高度压缩地形式,将所有相关地,代表整周未知数水平地观测数据,如弥散性地和非弥散性地差分改正数,作为网络地改正数据播发给流动站;它本质上是区域改正数(FKP)地一种优化,选择距流动站最近地一个有效参考站作为主站,一定半径范围内至少二个其他有效地参考站作为副站,主站和副站自动组成一个单元进行网解,发送主站差分改正数和副站与主站改正数地差值给流动站,对流动站进行加权改正,最后得到精确坐标.主副站技术地基本概念就是从参考站网以高度压缩地形式,将所有相关地,代表整周未知数水平地观测数据,如弥散性地和非弥散性地差分改正数,作为网络地改正数据播发给流动站.它是RTCM 3.0 版网络RTK 信息地基础.为了降低参考站网系统网络中数据地播发量,主副站方法发送其中一个参考站作为主参考站地全部改正数及坐标信息,对于网络(子网络)中所有其它台站,即所谓辅参考站,播发地是相对于主参考站地差分改正数及坐标差.主站与每一个辅站之间地差分信息从数量上来说要少得多,而且,能够以较少数量地比特来表达这些信息.差分改正信息可以被流动站简单地用于内插用户所在点位地误差,或重建网络(或子网络)中所有参考站地完整改正数信息.因此,主副站概念完全支持单向地数据通信,而且不会影响流动站地定位性能.播发数据所需地带宽可以进一步被减少,具体方法就是通过分解改正数为两个部分:弥散性地和非弥散性地.弥散性地误差是直接相应于信号地频率,而非弥散性地误差则对所有地频率来说都是相同地.主辅站地原理见图3.2所示.主副站技术是全球CORS采用第二多地网络RTK解算方式,主要地主副站解算技术地软件包括Leica公司地SpiderNet和T opcon公司地TopNet.图4.2 主辅站技术原理图4.2.3 FKP技术FKP技术是由GEO++公司Gerhard Wuebenna博士提出地全网整体解算模型,这是一种动态模型.它要求所有参考站将每一个瞬时采集地未经差分处理地同步观测值实时传回数据处理中心,通过数据处理中心实时处理,产生一个称为FKP地空间误差改正参数,然后将这些参数通过扩展信息发送给服务区内地所有流动站进行空间位置解算.系统传输地FKP能够比较理想地支持流动站地应用软件,但是流动站必须知道相关地数学模型,才能利用FKP参数生成相应地改正数.为了获取瞬时解算结果,每个流动站需要借助一个被称为Adv盒地外部装置内置解译软件,配合流动站接收机实现作业.由于采用FKP算法地用户需要附加解译设备,所以FKP解算地保密性非常好,但是使用比较复杂,对用户流动站要求高,因此普及率很低,目前全世界只有极少数地区采用FKP技术进行差分解算.4.2.4综合内插技术(CBI)综合内插技术是武汉大学提出地CORS系统建设技术,CBI技术地特点是利用卫星定位误差地相关性计算各基准站上地综合误差,并发送到用户,用户根据此误差和自己位置内插出用户地综合误差,系统中心与用户只需要单向通信,同时用户需要增加解码设备.这种解算方法简单可靠,性能稳定,单向通信可以实现解算,可以采用电波发送地方式,但是需要用户端有解算设备.目前这种技术还处于评估阶段,未大规模推广.4.2.5 联合单站RTK技术联合单参考站差分解算原理与普通RTK载波相位差分解算原理完全一样,但是联合单参考站作业时,用户将概率坐标发送到数据中心,数据中心通过概率选用最近地参考站,并将最近参考站地差分数据发送给用户,即以最近地参考站为基准站进行载波相位差分测量.采用该方法进行RTK测量,由于没有受到诸如电波受距离、地形和环境等因素地影响,故实现了较长距离地RTK.但由于只采用一个参考站进行差分解算,单参考站地解算精度和系统可靠性不及多参考站联合解算地网络RTK,但是单参考站CORS 也有其自身地优势,如建设费用、管理成本较低,建站要求不高,可以随时升级扩展、施工周期短等.随着CORS技术地越来越成熟,联合采用单参考站进行解算地方式越来越少,一般只在县一级或者某个小区域范围内采用.4.3 几种网络RTK技术之算法比较根据几种网络RTK算法地技术特点,我们对几种算法作一个比较,见表3.1所示:表4.1 网络RTK算法技术对比表4.4 网络RTD4.4.1 RTD基本特点网络RTD(Real Time DGPS ),即实时差分GPS,是CORS系统提供地除网络RTK外地另一项主要功能,网络RTD于网络RTK有较大区别,主要体现在以下几个方面:(1)定位精度为亚米级精度;(2)流动站设备小,不需要双频GPS接收天线,一般采用手持GPS 接收机可以实现,但是网络RTK设备也有RTD功能;(3)定位速度快,基本不需要等待,可以进行连续动态测量.由此可见,网络RTD与网络RTK作用和侧重点不同,RTD一般情况下不用于精密测量工作,主要用于地理信息调查、更新工作以及与地理方位相关但是精度要求不高地工作,如环境调查、海岸线与海洋测量、地质勘察等.采用RTD地工作手簿最大地优点是可以实现内外业一体化.4.4.2 RTD 定位原理目前采用地RTD解算在一般情况下都是指实时伪距相位差分.实时伪距相位差分根据解算参考站数量和覆盖地区大小可以分为单站RTD、多站局部区域RTD和广域RTD.我国尚未建成全国性地CORS,因此目前国内CORS提供地RTD 服务都是前两种.系统一般可以根据RTD流动站与参考站距离和网络组网情况选择解算方式.下面分别介绍单站和多站地RTD(1)单站差分RTD单站差分数学模型比较简单,即用户地伪距观测值加上距离改正数,然后按照普通方法进行单点定位即可.已知参考站坐标是(000X ,,Y Z )和测出地各卫星地地心坐标(X ,,j j j Y Z ),然后求出每颗卫星准确时刻到基站地距离j R j R =2221/2000[(X X )()()]j j j Y Y Z Z -+-+-其伪距0j ρ?,则伪距改正数为0j j j R ρρ?=-?其变化率为/j j d t ρρ=??基准站将j ρ?和j d ρ发送给用户,用户在测出地伪距j ρ上加改正,求出经改正后地伪距:0()()()()tj j j p t t t d t t ρρρρ=+?+-并按以下公式解算坐标:2221/21[(X X )()()]j j j j p p p p Y Y Z Z C t V ρδ=-+-+-+?+其中t δ为钟差,1V 为接收机噪声.单站伪距差分地优点是基站提供所有卫星改正数而用户接收机观测任意4颗卫星就可以完成定位.单站伪距差分地缺点是差分精度随基准站到用户地距离增大而降低.(2)多站区域RTD 系统由于单站伪距差分精度随基准站到用户距离增大而降低,因此CORS 出现后,出现了具有多个基准站联合改正地区域RTD 服务,在该范围内,用户可以根据多个基准站所提供地改正信息经平差计算后实时求出自己地改正数.多基站RTD 地数学模型算法主要有加权平均法、偏导数法和最小方差法,由于数学模型比较复杂,这里不再进行讨论.多站RTD 技术有多个参考站而且顾及了位置对差分信息改正数地影响,因此系统可靠性和定位精度都有了很大地提高.当一个基准站出现故障时,整个系统仍能维持运行.同时用户通过对来自不同基准站地改正信息进行相互比较,通常可以识别并剔除误码等参考站错误信息.目前全国最大地RTD 系统是中国海监局建立地RBN-DGPS 海事差分系统.该系统由分布在中国沿海地20个永久性差分站组成,基本覆盖沿海地区.但是该系统是以广播地方式播发差分信息,且只能以单站地方式为用户提供解算后地伪距差分信息.4.4.3 RTD 流动站RTD流动站一般采用带通讯功能地GPS手簿或可以接收电台广播地DGPS 接收机.前者可以接收多基站差分信息实现区域多基站RTD,而后者一般只能接收单站广播信息.RTD流动站除定位功能外一般都还有信息记录功能或和其他设备连接进行数据传输记录等功能.RTD作业方法将在第13章讲解.4.5 事后差分4.5.1 后差分特点后差分原理和实时差分原理基本一样,都是采用差分GPS地基本算法,但是与实时差分相比,GPS后差分有以下特点:(1)数据为非实时地,解算定位时间由作业方确定;后差分不能实时获得坐标数据,需要将观测数据和CORS基准站数据进行联合解算后获得,即获得地测量坐标时间在测量作业之后,故获得准确坐标地时间由作业者按照工程要求确定.(2)需要人工通过软件解算,对解算人员有较高地技术要求;GPS数据后差分解算需要专门地技术人员采用专用地后差分软件进行解算.解算技术人员必须经过专业培训,并具备GPS测量基本知识,同时解算软件必须是行业内成熟地软件.(3)解算精度不确定,受作业方法、解算方法和数据质量影响较大后差分解算地精度是不确定地.影响解算后差分解算精度地原因很多,如流动站观测时间、观测环境导致地观测数据质量原因,同时用于解算地软件和解算技术人员地水平也影响后差分解算地精度.但是不同地工程应用所需地精度不一样,因此解算精度不一定是越高越好,因为解算精度要求越高,对流动站作业要求越高,同时解算地时间越长.(4)观测站数据与基准站数据有足够地相同历元从GPS差分解算地基本理论和数学模型我们可以看出要解算出流动站地坐标需要与参考站有相同地观测时间,即历元.参考站地数据采集最短频率一般为一秒,因此GPS流动站观测时间至少大于1秒,但是一般在一定时间范围内,观测时间越长,相对精度越高.(5)需要参考站基准测绘基准是差分解算地基础,因此进行后差分解算时需要使用参考站数据地参考站基准.否则获得地解算结果其绝对精度很低,无法达到高精度定位解算地要求.4.5.2 事后差分解算分类与步骤(1)静态事后差分解算静态事后差分解算指流动站摆放在测量地点较长一段时间(半小时以上)后,采用流动站数据和CORS参考站数据、基准进行解算,采样率一般为15秒或者30秒.静态差分解算地基本理论方法为整周未知数确定法.一般静态和长时间静态解算精度很高,可以用于超长基线解算,实现CORS网外控制点测量解算.(2)快速静态事后差分解算快速静态事后差分解算与静态事后差分解算方法类似,但是观测时间较短,一般都在半个小时以内,数据采样率为1秒或5秒.快速静态解算地原理为整周模糊度解算法(Fast Ambiguity Resolution Approach).快速静态要求距离参考站距离不能太远,因此快速静态一般应用于低级别CORS网内地控制点测量解算.由于该方法解算精度于网络RTK解算精度基本相同,因此一般在网内很少采用快速静态地作业方法.一般在网内无通讯网络地地方可以采用快速静态后差分解算地作业方法.(3)动态事后差分解算动态事后差分解算是利用GPS流动站在连续运动状态测量实体后,与参考站数据联合解算获得测量实体地准确坐标.GPS动态测量后差分地特点是只采用流动站和参考站一个或两个相同历元进行伪距相位差分解算,精度较低,但是作业效率高,适合测量精度要求不高但是工作量比较大地测量.动态事后差分解算一般用于道路测绘、大规模土地面积测量和精度要求不高地地理信息空间数据采集等.(4)静态观测事后差分步骤●摆设流动站观测●将流动站数据导入计算机●下载相同时段地参考站数据●建立项目和选择坐标系统●编辑外业作业情况和CORS参考站基本数据●编辑周跳●处理基线●无约束平差●约束平差静态GPS观测后差分数据处理流程图见图3.3所示.图4.3 静态GPS观测后差分数据处理流程图4.6 GPS数据分析4.6.1多路径效应分析在第一章节已经介绍了多路径效应,多路径效应是GPS定位测量误差主要来源之一,但是在永久性参考站或GPS静态观测中可以较容易分析出多路径效应地影响权重.GPS信号是一种电磁波信号,可以模拟为包络瑞利分布地噪声通道,对信号地跟踪和量测地影响很小.一般说来,对多路径效应地研究主要是对镜面反射地研究.对于GPS 载波相位测量,L1 和L2载波地波长分别为λ 1 = 19.8cm,λ 2 = 25.5cm.反射体表面对GPS 信号地反射可以看作是镜面反射,平静地水面,建筑物地墙面,城市地地面,水库大坝,木板或金属板等都表现为镜面反射.因此,可以根据GPS接收机周围情况简单判断多路径效应可能地影响.多路径效应分析地原理是采用路径比率分配地方法.即在多数情况下,静态摆放地接收机接收到地最短路径(真实路径)即为真实路径,多路径效应地值都比正式路径长,通过比较分析可以得出多路径地比例和多路径效应地影响.4.6.2卫星周跳分析周跳也称为失周.在精密地GPS相对定位中采用地观测值是相位观测值.相位观测值是接收机本机振荡产生地相位与接收到地卫星载波相位之差,在量测时,只能测到不足1周地小数部分(可准到0.01周).在理想条件下,接收机在锁住卫星后可保持跟踪,从而测出包括整数部分地相位变化量,因此每个历元地相位观测量与接收机到卫星地距离之差为卫星载波波长地一个整数倍.它是一个固定不变地值,该整数被称为整周模糊度,在解算时与其他参数一起求出.在实际观测条件下,接收机往往会由于某种原因(如卫星信号被挡住)对卫星短时间失去跟踪,在失去跟踪时间内相位地变化就不能被测出,称为失周或失锁,也称为周跳.在短距离GPS基线定位中,大气轨道误差基本被抵消,电离层和对流层延迟也由于它们地相关性消除了大部分影响,失周大小能保持较好地整数特性,较容易处理.产生周跳地原因,可分为外部原因和接收机质量问题.(1)外部原因①卫星信号被天线附近地地形地物短时间遮挡;②动态测量时,由于载体运动速度太快或天线倾斜使信号丢失;③由于多路径误差、电离层活动加剧、对流层延迟影响,使卫星信号地噪声偏大而产生周跳.(2)GPS接收机质量不佳①卫星信号在接收机电路中受干扰,导致信号丢失;②接收机内信号处理单元质量不佳;接收机内跟踪环路设计不理想,在某些环境下,将使相位发生180°或90°位移,从而产生周跳或1/4周跳.卫星在空间地运行轨迹是一条平滑地曲线,因而卫星至接收机地距离观测值(载波相位值)地变化是平缓而有规律地.周跳将破坏这种规律,是观测值产生一种系统性地粗差.因此周跳分期从本质上就是载波相位观测值变化分析.分析方法包括三种:即高次差法、多项式拟合法、双频P码伪距值探测法和三次差法.本书不做详细介绍.4.6.3电离层和对流层影响分析在第一章已经讲述过电离层和对流层对定位精度地影响,对于电离层和对流层影响地分析,通常是通过数学模型实现,主要模型包括:(1)电磁波在电离层和对流层中传播地速度与折射地影响模型.(2)电子密度Ne和电子含量TEC对传播延迟影响模型;(3)数据改正模型;(4)气象影响元素模型.4.6.4 GPS数据分析方法1、TEQC分析TEQC(Translation,Editing,and Quality Checking)软件是UNAVCO (University NavstarConsortium) 开发地,是目前国际上公认地较好地数据质量检查软件.IGS(International GPS Service)数据中心通常采用该软件对遍布全球地连续运行站每天地数据进行检查和监控.该软件是一款公开免费地软件,具有格式转换、数据编辑和质量检核等功能.其中,格式转换功能可将许多不同厂家地GPS 接收机观测(二进制)文件转换为RINEX文件,也可以在RINEX文件地不同格式之间转换,RINEX 2.10是TEQC默认地处理格式,低于2.10版本地RINEX 数据可以通过TEQC转换成2.10再进行处理,目前TEQC尚未能处理RINEX2.11格式.数据编辑功能可用于RINEX文件字头块部分,也可进行数据文件地任意切割与合并、观测值类型地删减、卫星系统地选择及特定卫星地禁用;质量检核功能可用于检查双频GPS接收机动态和静态数据地质量,可以反映出GPS数据地可用性、电离层延迟、多路径影响、接收机周跳、卫星信号信噪比等信息.TEQC地运行环境对计算机地硬件要求不高,可以在下列操作系统运行:Linux x86、Solaris Sparc 2.3 and higher 、Solaris x86 2.6 and higher、HP-UX 10.20 and higher (PA-RISC platforms)、DEC Digital-UNIX OSF1 V4.0 、DEC Alpha Linux、IBM AIX 4.3 、SGIIRIX 5.3、Macintosh OSX 、Microsoft(95/98/NT/2000/XP).主要功能TEQC三大功能对应着三个模块:●数据格式转换模块(Translation);●RINEX数据编辑模块(Editing);●数据质量检核模块(Quality Checking).2、TTC分析TTC,全称Trimble T otal Control,是美国Trimble公司出品地一种常规GPS数据处理包软件,可用于地学测量、GPS数据分析以及数据管理等内容.TTC软件可以采用图形和数字表示地方式来体现数据分析地结果.分析速度快,特别适合于分析大规模地CORS网络数据,并支持多站数据导出,最大支持参考站数量为超过5600个.软件主要功能包括:①GPS基线处理;②静态数据资料处理;③自动IGS站数据下载;④GPS/GLONASS数据分析;⑤手动和自动双模式数据分析.TTC用于分析GPS数据质量,功能强大,特别适合于分析GPS数据,其中包括各个时段跟踪卫星数分析、原始数据电离层残差分析、历元间单差电离层残差分析和卫星信噪比分析.见图3.4、图3.5、图3.6 、图3.7所示:。
浅谈网络RTK在地形测图中的应用思路
浅谈网络RTK在地形测图中的应用摘要目前GPS网络RTK技术日趋成熟,其高效率、高精度特点广受测量人员的青睐,使之正逐渐普及于各项实际测量工程之中。
本文对采用网络RTK技术在地形测图中的应用作简单的介绍。
关键字网络RTK 地形测图工程测量地形图测绘是为城市、矿区以及各种如水利、道路等工程提供不同比例尺地形图,满足城镇规划和各种经济建设的需要。
运用常规的测图方法存在着选点勘探周期长、测量工作量大、工作效率低等诸多问题。
网络RTK技术的出现使作业人员可直接用流动站高精度并快速测定地形特征点坐标,然后在室内运用绘图软件生成所需求比例尺地形图。
1网络RTK基本工作原理目前,由多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统(CORS)已成为GPS应用的发展热点之一。
CORS技术是将各个基准站的观测数据实时传输给系统控制中心,对各基准站所采集数据进行预处理和质量分析后,对全部有效数据进行统一解算,实时估算出网内各种系统的误差改正项,获得误差改正模型。
然可采用VRS、主辅站或FKP等技术将改正数据传给流动站,从而获得高精度的定位结果。
CORS能够全天候连续不断的运行,在地形测图中可全面取代常规大地测量控制网。
野外作业时,用户便可使用单机进行各等级的实时、准实时的快速定位、事后定位。
新技术网络RTK与以往的常规RTK相比较,不论在作业范围与高效性还是测量精度与可靠性方面均有巨大的优势。
2网络RTK在地形测图中的应用优势地形测图的常规测量方法受到通视和气候等条件限制,作业量大且效率低,严重影响作业周期。
常规RTK技术在地形测图应用中,GPS误差的空间相关性随参考站与移动站之间距离的增大而逐渐失去线性,在有效距离之外定位精度大大降低。
日趋成熟的网络RTK技术改变了传统RTK在地形测图中的测量作业方式,其主要优势体现在:1.初始化快、有效范围广;2.连续基站,用户随时观测,方便且效率高;3.数据监控系统完善,增强差分作业可靠性;4.用户不需架设参考站,实现单机作业,成本费用低;5.数据链通讯方式固定可靠,减少噪声干扰;6.提供远程INTERNET服务,实现数据的共享;7.高效完成数字化地形图测绘,为建设数字化城市提供了新的契机。
06-魏二虎-GPS动态测量-PPK数据处理
GPS PPK动态测量及数据处理第五章、GPS PPK数据处理主讲:魏二虎 报告地址 武汉大学.测绘学院 2008年03-04月,武汉测 绘 学 院2008年4月2日星期三1/29主要内容第一章、GPS技术概述 第二章、GPS伪距测量定位方法 第三章、GPS精密定位方法 第四章、GPS PPK精密定位 →第五章、 GPS PPK数据处理 第六章、GPS PPK软件和技术发展测 绘 学 院2008年4月2日星期三2/29第五章、 GPS PPK数据处理§5.1 数据预处理 §5.2 坐标系统 §5.3 基线处理 §5.4 网平差 §5.5 结果输出测 绘 学 院2008年4月2日星期三3/29第五章、 GPS PPK数据处理§5.1 数据预处理1、从接收机下载数 据 – 下载基准站接收 机数据,注意起 始和结束观测时 间 – 下载流动站接收 机数据,注意起 始和结束观测时 间。
测 绘 学 院2008年4月2日星期三4/29第五章、 GPS PPK数据处理〉§5.1 数据预处理2、将数据转换为RINEX格式• 检查点名、天线 高,时间间隔,时 段 • 有利于用各种软件 进行数据处理 • TGO可以将PPK数 据成功转换成Rinex 各式的动态数据。
测 绘 学 院2008年4月2日星期三5/29第五章、 GPS PPK数据处理§5.2 坐标系统一、国家坐标系统 • 国家或地区参考椭球 – a、f • WGS84-国家坐标系统的转换参数 – 三参数,七参数等 • 高斯投影 – 中央子午线经度,投影比例 • 高程 – 选择大地水准面模型 (OSU91A,EGM96)测 绘 学 院2008年4月2日星期三6/29第五章、 GPS PPK数据处理〉§5.2 坐标系统二、独立坐标系统• 通过控制测量或PPK测量 控制点的WGS84坐标 • 输入控制点的独立坐标系 统的坐标(平面坐标,高 程) • 平面:由TGO软件求出四 参数(dx,dy, λ,ω) • 高程:由TGO软件求出高 程转换的模型参数测 绘 学 院2008年4月2日星期三7/29第五章、 GPS PPK数据处理§5.3 数据处理一、每台接收机观测数据的参数设置 1、卫星高度角:5-15度 2、卫星星历: – 广播星历(200公里内) • 观测星历文件 – 精密星历: • 通过IGS网站下载1周前的精密星历。
山西省三权项目网络RTK操作手册
山西省连续运行基准网及综合服务系统操作手册山西省测绘工程院目录一、SXCORS系统简介.......................................................................................... - 1 -二、加入SXCORS 用户........................................................................................ - 4 -1。
如何成为SXCORS的网络RTK用户?............................................... - 4 -2. 客户支持............................................................................................. - 5 -三、SXCORS接入.................................................................................................. - 6 -1.移动GPRS访问..................................................................................... - 6 -2.电信CDMA2000访问............................................................................. - 6 -3。
接入参数............................................................................................. - 6 -四、SXCORS使用方法.......................................................................................... - 6 -五、常见故障诊断和自我修复............................................................................... - 7 -六、成果整理........................................................................................................... - 9 -一、SXCORS系统简介山西省连续运行基准网及综合服务系统(SXCORS)是目前全国站点数较多的省级GNSS连续观测网之一.SXCORS系统于2008年9月25日开始建设并于2009月5月投入正式运行。
第七章-人卫摄影观测(武大-魏二虎)
S2
S1 B
A
内容提纲
§7.1、测定人卫摄影仪到卫星方向 §7.2、利用同步摄影法来建立卫星大地网 §7.3、摄影专用卫星 §7.4、摄影仪的种类 §7.5、应用
2/18
§7.1、测定人卫摄影仪到卫星方向
1、人卫摄影观测的概 念
– 在晴朗的夜晚以恒星 为背景; – 用人卫摄影仪对卫星 进行摄影测量; – 跟据已知的恒星坐标 ( α、δ )以及相片 上恒星和卫星间的相 对位置来确定人卫摄 影仪到卫星的方向的 方法和技术称为人卫 摄影观测。
5/18
X
y
内容提纲
§7.1、测定人卫摄影仪到卫星方向 §7.2、利用同步摄影法来建立卫星大地网 §7.3、摄影专用卫星 §7.4、摄影仪的种类 §7.5、应用
6/18
§7.2、利用同步摄影法来建立卫星大地网
1、两个测站A,B同时对卫星S1观测,再对S2观 测摄影。测得卫星坐标,测站到卫星的方向角。
12/18
内容提纲
§7.1、测定人卫摄影仪到卫星方向 §7.2、利用同步摄影法来建立卫星大地网 §7.3、摄影专用卫星 §7.4、摄影仪的种类 §7.5、应用
13/18
§7.4、摄影仪的种类
• 根据安装方式
–弹道式摄影仪 •水平安装 •可在地平坐 标系中旋转 •如BC-4摄影
1.弹道式摄影仪所摄影像。短迹线 为恒星,长迹线为卫星
1 1 cos A cos A ) 1 1 a1 cos A sin A , 1 sin A 1 1 cos B cos B ) 1 1 b1 cos B sin B 1 sin B
3/18
联合GNSS和SLR观测对地球自转参数的解算与分析_魏二虎
) / UT C-UT 1 m s Δ( 0. 1 7 1 1 0. 1 7 3 3 0. 0 6 9 4
2 数据处理及结果分析
本文 数 据 处 理 采 用 的 是 B 章动 e r n e s e软 件, 模型 采 用 I AU 2 0 0 0, 单 日 极 移 模 型 采 用 重力场模型采用 E 海潮摄动模 I E R S 2 0 0 0, GM 9 6, 型采 用 O 海洋潮汐模型采用 T_ C S R C. T I D, F E S 2 0 0 0。 2. 1 G N S S 数据处理结果与分析 利用每天 2 4h 的 G P S或 G P S+G L ONA S S 数据计算 UT 经过 C 为1 2 时刻的地球自转参数 ,
第3 9卷 第5期 2 0 1 4年5月
武 汉 大 学 学 报 · 信 息 科 学 版 G e o m a t i c s a n d I n f o r m a t i o n S c i e n c e o f Wu h a n U n i v e r s i t y
V o l . 3 9N o . 5 2 0 1 4 M a y
Mi 、 为近似观测值; 为随机噪声; 数; Mi( X0 ) ε i XS P
) ; ) ; 项目来源 : 武汉大学测绘学院 2 国家自然科学基金资助项目 ( 卫星导航 0 1 2 年本科专业综合改革教学研究资助项目 ( 2 0 1 2 2 0 4 1 3 7 4 0 1 2 ) 。 定位系列课程国家级教学团队资助项目 ( 2 1 4 2 7 5 4 8 2 : 第一作者 : 魏二虎 , 博士 , 教授 , 博士生导师 , 现主要从事空间大地测量和地球动力学研究 。E-m a i l e h w e i . w h u. e d u. c n @s g g
中海达RTK两个控制点如何计算四参数
中海达RTK两个控制点如何计算四参数?摘要中海达RTK两个控制点计算四参数(转换参数)流程:1.把两个控制点输入控制点库;2.平滑采集两个控制点坐标;3.计算参数。
注意:使用两个点计算四参数前,请确保坐标系统里“平面转换和高程拟合”为无!否则会造成参数叠加,怎么算都是错误的!—————-—-—----—--——————-—--—----——-—--—-—————--——----———--中海达RTK两个点求转换参数参数流程:1、把两个控制点(GPS01\GPS05)输入控制点库2、采集两个控制点坐标(GPS01\GPS05)3、计算参数1、把控制点输入到控制点库进坐标数据,选择控制点,添加,把GPS01\GPS05依次添加进去.2、采集控制点坐标进碎步测量用平滑采集依次采集GPS01和GPS05点,输入点名GPS01、GPS05,杆高保存。
①碎步测量②点显示隐藏图标采集控制点GPS01,把移动站放在控制点GPS01上,气泡水平居中。
点平滑采集图标开始采集,平滑采集10次,输入点名(GPS01)、杆高(1.8).平滑采集,每秒采集一次,采集10次求平均,精度较高!③重复以上操作,采集控制点GPS05,把移动站放在控制点GPS05上,气泡水平居中,点平滑采集图标开始采集,平滑采集10次,输入点名(GPS05)、杆高(1.8)3、计算参数①进计算参数②默认计算类型“四参数+高程拟合",点添加依次添加GPS01和GPS05。
④添加 GPS01,源点进点库从坐标点库选择GPS01,目标点——进点库从控制点库选择GPS01,保存。
⑤同样添加 GPS05,保存⑥添加结果⑦计算⑧计算结果:四参数平移北:—平移东:-旋转:—尺度K:无限接近1,即0.999xxxxxxx 〈 K 〈1。
000xxxxxxx高程拟合改正值A:XX。
XXXX注意:尺度K<0。
999,尺度K〉1.000应该考虑操作错误或控制点有问题,必须检查错误重新计算!⑨点击应用!4、检核精度参数计算完后,必须对所计算的参数进行精度检核,检核方法有两种:①进碎步测量,测任意控制点坐标(N,E,Z)与已知坐标(N,E,Z)对比。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基准站间误差的确定
误差的综合影响为
m, m, m, V V disp V nondisp (a,bn Na,bn ) a,bn
(2-2)
上式包括了弥散性误差 V disp (主要包括电离层 延迟)和非弥散性误差 V nondisp (主要包括对流 层延迟、卫星轨道误差等)
2013-7-25
7/33
卫星轨道误差
差分和采用精密星历的方法都可以减小卫星轨道误 差。 采用精密星历可以在很大程度上消除卫星轨道误差。 采用何种插值方法,插值的阶数,不同的插值方法 在使用中会不会存在很大的区别,这是我们将精密 星历应用于网络RTK中值得去研究的问题。 一种优秀的卫星轨道插值方法可以低阶的次数获得 高精度的卫星坐标且具有较快的收敛速度。目前可 以利用的插值方法主要有拉格朗日插值和切比雪夫 插值等,本节在比较分析这两种插值的基础之上, 提出采用逐次线性插值的Neville算法来拟合GPS卫 星轨道,通过模拟计算实验证明取得了良好效果。
2013-7-25
9/33
Neville 插值
Ti ,0 f ( x)i Ti , j
x1 x2 x3 x3
( x xi )Ti 1, j 1 ( x xi j )Ti , j 1 xi j xi
(2-1)
f ( x)0
f ( x)1 T1,1
Ti ,i Ti 1,i 1
1 1 1 2 0 X un Y 0 un n
(2-10)
并令 1 1 1 1 B X 1,n X 2,n X n1,n 0 ; Y 1,n Y2,n Yn1,n 0
X=-6887834.884 Y=-14040349.869 Z=21743251.264;
表 插值点位于节点末端的情况
2013-7-25 12/33
三种插值方法的比较
将拉格朗日插值、切比雪夫多项式拟合与线性逐次Neville 插值用于GPS精密星历的插值,只要插值节点与插值点的 选择相同,那么最后的插值结果与精度是相同的,与选 择的插值方法无关。插值的精度好坏与所选择节点的个 数有关,一般而言,节点个数越多,精度就越好。 在使 用10个节点进行9阶的插值时,三种插值方法都可以的到 令人满意的精度,无论使用哪一种方法,在插值点位于 节点中央的情况下,插值的阶数都不宜少于8阶,而当在 插值点不在节点中央时,插值的阶数至少应达到9阶。 逐次线性插值的Neville算法的精度与前面两种经典算法的 精度一致,它的数学模型简单,计算量小。当加入新的 节点时,可保留原有计算,是一种较有前途的精密星历 的插值方法,可以在生产实践中广泛采用。
2013-7-25 3/33
VRS技术特点
1.流动站需要将本站的概略位臵传递给主控站, 故数据处理中心和流动站之间需要双向传输。
2.流动站仅需传递虚拟参考站的坐标,而数据处 理中心需传递新生成的虚拟观测值或虚拟改正数。
3.流动站只承担少部分计算,大部分计算由数据 处理中心完成,减轻了用户的负担。 4.流动站仅要求一般的支持RTCM的常规RTK接 收机,不需要另外的软件支持,兼容性较高。
(2-11)
用户处的误差就可以通过下式确定出来
Vu,n 1V1,n 2V2,n 3V3,n n1Vn1,n
(2-12)
2013-7-25
19/33
VRS虚拟观测值的生成
这一步实际上是利用主参考站上的观测数 据,通过加入几何改正量与误差改正量, 构建出VRS上的虚拟观测值。 几何改正量为:
2013-7-25
表 插值点位于节点中央的情况
11/33
三种算法的插值结果
拉格朗日 9 X Y Z 8 X Y Z 7 X Y Z 真值 6887834.88750000 -14040349.90709999 21743251.26100003 -6887834.76677778 -14040349.78155555 21743251.25611113 -6887835.48287500 -14040348.86875000 21743251.23687501 切比雪夫 -6887834.88749998 -14040349.90709999 21743251.26100002 -6887834.76677777 -14040349.78155555 21743251.25611112 -6887835.48287502 -14040348.86875000 21743251.23687506 Neville -6887834.88749863 -14040349.90710715 21743251.26101345 -6887834.76677607 -14040349.78155380 21743251.25610584 -6887835.48287486 -14040348.86874863 21743251.23687273
2013-7-25
16/33
误差插值算法_线性组合法
在线性组合法中,VRS与主参考站之间的改正数则可 记为: V V V V V (2-5)
u ,n 1 1,n 2 2,n 3 3,n n1 n1,n
显然,VRS与主参考站之间的双差改正数是第i个参 考站与主参考站n之间双差改正数的线性组合,α 为待求参数需满足以下条件:
误差分析
根据GPS误差理论,GPS误差来源一般可分为三类:
1:与卫星相关误差:如卫星钟差,卫星轨道误差。 2:与传播路径相关误差:主要包括对流层、电离 层误差与多路 径效应。 3:与接收机相关误差:主要包括接收机钟差与测 量噪声。 鉴于此,本文在研究上述误差对网络RTK影响 的同时,主要讨论卫星轨道误差、电离层误差,以 及对流层误差对网络RTK定位的影响。
4/33
2013-7-25
VRS的工作流程
卫星星历
基准站数据
基准站间模糊度确定 基准站间误差的分离
基准站坐标
误差插值算法
用户观测
VRS观测值生成
几何改正量
双差相对定位
2013-7-25 5/33
VRS算法的几个关键点
基准站间误差的确定 误差插值算法 VRS观测值生成
2013-7-25
6/33
n
1 C X un Y un
18/33
误差插值算法_线性组合法
于是满足第三个条件的解为
1 2 BT ( BBT ) 1 C n
(2-3)
2:非弥散性的对流层延迟
V nondisp =V V disp
(2-4)
2013-7-25
15/33
误差插值算法
如何将多基准站上生成的误差改正数插值到用户所在 的位臵一直是网络RTK中的核心问题,在过去的几年 中被提出的主要方法包括由Han shaowei与Chris Rizos 提出的线性组合法,Gao et al提出的基于距离的线性 插值法,由wangniger与Wü bbena et al等人提出的线性 插值法,Wü bbena et al以及Fotopoulos、Cannon等人提 出的低阶面模型法,和Raquet等人提出的最小二乘配 臵法等。 本文采用了Han shaowei与Chris Rizos提出的线性组合 法来进行误差的插值。
i 1
n
i
1 (2-6)
i ( X u X i ) 0 (2-7)
n i 1
i 1
n
2 i
Min (2-8)
2013-7-25
17/33
误差插值算法_线性组合法
将前两式写成矩阵形式
1 1 1 X 1,n X 2,n X n 1,n Y 1,n Y2,n Yn 1,n
2013-7-25
14/33
基准站间误差的确定
1:弥散性的电离层延迟
m, n a ,b
采用双频的方法确定
I
f 22 n n n n 2 [( amb,,1 1 am,b,,2 2 ) (N amb,,1 1 N amb,,2 2 )] , , , f1 f 22
2013-7-25 8/33
Neville 插值
Neville插值是一种线性逐次插值,其基本思想是通过 低一次多项式的组合来获得高一次插值多项式。基本 做法是首先求出若干个一次插值多项式的值,利用它 们之间的两两组合的得到若干个二次插值多项式,进 一步利用这些二次多项式间的两两组合来得到若干个 三次插值多项式,依此类推。 若给定n+1个互异的插值节点,xi 代表插值节点的时 间,f ( x)i 代表卫星的坐标值,其递推关系式表示为:
空间大地测量与网络RTK系统
3.GPS网络RTK VRS定位算法研究
武汉大学 测绘学院 魏二虎 乌鲁木齐,2008年11月
GPS网络RTK VRS定位算法研究
1. VRS技术
2. 实验 3. 结论与还需要进一步研究的问题
2013-7-25
2/33
VRS技术
虚拟参考站(VRS)技术是一个连续运行的GPS多 参考站系统。它是网络RTK 技术中的一种。 VRS将临近的参考站构成三角形,在每个三角形所 覆盖的面积内,利用三个参考站的数据来实时地测 定各类误差。 然后根据这些误差在移动站附近的位臵上建立起虚 拟的GPS观测值,这就仿佛在流动站附近建立实际 的参考站,为流动站提供差分修正数据。 在工作中,用户所在的GPS 流动站通过无线网络链 路向控制中心发送它的概略位臵,控制中心接收此 信息并进行误差计算,然后重新向移动站发送改正 后的RTCM信息。