GPS静态基线解算质量控制指标解析(doc 7页)
GPS静态数据检算各参数定义
G P S静态数据检算各参数定义Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】GPS静态测量数据处理定义一、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。
GPS静态数据解算(自己整理版详细流程)
汇 报 人: 日 期:2019.6.29
1 PART
GPS静态测量及基线解算
2 PART
曲线要素输入
3 PART
坐标转换
GPS静态观测及基பைடு நூலகம்解算
1、静态GPS原理
静态相对定位是在WGS-84坐标系中,利用载波相位确定 观测站与某一地面参考点之间的相对位置,或两测站之间的相对位置。 也就是我们通常所说的静态测量。测量时必须使用两台或两台以上的 接收机分别摆在不同的测站上,两两测站之间至少要有4颗共同卫星, 同步做一定时间的静止观测。其精度经静态后处理软件处理后可达到 仪器标识的精度(一般在GPS接收机机头上有说明)
一2、、网网形形设设计计
(1) 选点与埋设 在选点时应遵循以下原则: 1)点位周围应便于安置接收设备,视野开阔视场内障碍物的高度角不宜超过15°。 2)点位应远离大功率无线电发射源(如电视台、电台微波站等)及电压输电线和微波无线电信号 传送通道,以避免周围磁场对GPS信号的干扰; 3)点位周围不应有强烈反射卫星信号的物体(如大型建筑物等); 4)点位应选在交通方便,并有利于用其他测量手段扩展和联测,以提高作业效率; 5)点位应选在地面基础稳固的地方,以利于点位的保存; 6)点位的埋设宜用混凝土现场浇筑的形式埋设为不锈钢标志,埋深应在当地永久冻土层以下0.3 米,桩面注记字体应朝向正北。
(4)设计网形 布设GPS控制网的观测作业方式主要以下几种:点连式、边连式、网连式和混连 式:
3、外业施侧
(1)、观测计划 GPS卫星的可见性图及最佳观测时间的选择 采用的接收机类型和数量 观测区的划分 运输 通信等
(2)野外观测 在外业观测中,仪器操作人员应注意以下事项: 1、 当确认外接电源电缆及天线等各项连接完全无误后,方可接通电源,启动接收机。 2、 一个时段观测过程中,不允许进行以下操作:关闭又重新启动; 改变卫星高度角设置;改变天线位 置;改变数据采样间隔。 3、在观测过程中要特别注意供电情况。 4、仪器高一定要按规定始、末各量测一次,并及时输入仪器及记入测量手簿之中。 5、接收机在观测过程中不要靠近接收机使用对讲机、玩手机。 6、观测过程中要随时查看仪器内存或硬盘容量,每日观测结束后,应及时将数据转存至计算机硬、软 盘上,确保观测数据不丢失。
GPS/BDS组合系统静态基线解算的精度分析
GPS/BDS组合系统静态基线解算的精度分析作者:陈玉龙来源:《科技创新与生产力》 2017年第11期摘要:为了研究多系统导航定位技术,阐述了基线解算的原理、过程和质量控制等相关理论,通过实验采集了该研究的静态实验数据,比较了GPS系统、BDS系统及GPS/BDS组合系统的可见卫星数、PDOP值,并利用实验数据比较了这3种系统的定位精度,得出如下结论:GPS/BDS组合系统的可见卫星数明显增多,PDOP值也比单系统的低,说明GPS/BDS组合系统的定位精度更高;GPS/BDS组合系统比单系统的定位精度更高,系统更加稳定。
该研究对BDS系统今后的发展具有很大的帮助。
关键词:GPS/BDS组合;GPS;BDS;基线解算;可见卫星数;定位精度中图分类号:P228.4文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2017.11.076北斗卫星导航系统[1](BeiDouNavigationSatelliteSystem,BDS)简称北斗系统,是由中国自主研究、组建、独立运行并与世界其他主要的卫星导航系统兼容的一个卫星导航系统,能在全球范围内向各类用户提供全天候、全天时的导航、定位、授时服务及短报文通信功能。
随着全球卫星导航系统(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)的发展,多系统导航定位技术已成为当今研究热点之一。
目前,全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)的相对定位已得到广泛应用,随着北斗系统的完善,GPS/BDS组合系统的相对定位成为可能。
BDS系统与GPS系统有许多相似之处,研究GPS/BDS组合系统对BDS系统今后的发展具有很大的帮助。
1基线解算的相关理论1.1基线解算的原理基线向量[2]是通过同步观测数据的差分解算得到的,用基线边长和三维相对坐标表示,见图1。
基线向量通常用站心坐标表示为b=[ΔNΔEΔU]T。
GPS基线解算和质量控制
GPS 基线解算和质量控制
郭海洋
( 中国石油天然气集团公司物探监理中心)
摘 要
郭海洋. G PS 基线解算和质量控制. 石油地球物理勘探, 2001, 36( 6) : 773~781 本文介绍了 G PS 基线向量解 算的基本原理、过程和质量控制点, 重点分析了 影响 GP S 基线解 算结果的 因素以及对这些因 素的判别。通 过对 GP S 基线解算 的精化处理, 能够获得高质 量的定位 点的坐标, 并为 GP S 网平差提供符合要求的基线向量。 关键词 基线解算 质量控制 精化处理
观测数据的读入 在 GP S 外业观测中, 每天必须把原始观测数据输入到计算机中。在进行基线解算时, 需首
先读取这些 GP S 原始观测数据。接收机厂家配备的 GPS 数据处理软件, 能读取本厂生产的 GP S 接收机的原始观测数据, 而不能直接读取其他厂家生产的 GP S 接收机的原始观测数据; 如果 要处 理这些 原始观 测数据, 首先 需要进 行格式 转换。目前最 常用 的格 式转换 软件 是 RINEX 格式。 输入数据的检查
Key words: base line calculat ion, quality control, ref ined processing
引 言
全球定位系统( Global Posit ioning Sy stem) 简称 GPS, 最初是由美国国防部作为军事系统 发展起来的。该系统可以向全球用户提供连续、实时的三维导航定位, 现在已在全球范围内的 航空、矿产勘探、交通、通讯、导航和测绘等领域得到广泛应用, 特别是使测绘学科发生了巨大 的变化, 并导致该行业进行一场技术革命。
图2 同步观测测站个数与基线向量 数的关系
图3 同步观测测站个数与相互独立的基线向量数的关系
静态GPS在控制测量中的应用及其质量控制分析
静态GPS在控制测量中的应用及其质量控制分析作者:孙贵鑫来源:《装饰装修天地》2018年第17期摘要:随着科技的不断发展以及测量行业的快速进步,GPS全球定位系统被广泛的应用在控制测量中。
静态GPS测量技术能够取代常规的控制测量方法,成为控制测量作业中的主要手段,不仅能够提高作业效率,还能够进一步提高定位精度。
关键词:静态定位;GPS;控制测量;精度;可靠性;质量1 静态GPS工作原理静态GPS就是将静态机的GPS接收天线长时间静止不动的架设在待测点位上,按一定的采样间隔采集由卫星发射过来的观测文件和星历文件。
之后,用静态后处理软件对观测文件和星历文件进行基线解算、网平差等后续工作。
静态GPS控制测量中主要是用来对各种用途的控制点进行测定。
静态GPS相较于常规控制测量,具有定位精度高、测站之间无需通视、全天候作业、效率高、观测时间短、节省大量人力、物力以及操作简单等特点。
2 静态GPS在控制测量中的应用2.1 工程概述将某公路原双车道路面扩宽3.5m成为3车道路面,加修1.5m宽人行道,并修建沿线的道路及排水设施,该道路总长3.2km。
道路改造由225mm回填地基层、225mm道路基层、90mm 上基层、60mm磨耗层、浆砌石排水沟组成。
设计、施工拓宽Colville Deverell大桥及人行天桥一座。
2.2 测量控制网方案规划经过实地踏勘后,工程师在Colville Deverell大桥两端布设控制点2个,扩建段道路以间隔400m左右布设控制点6个,每个控制点均能满足静态GPS及全站仪测量要求。
考虑该公路车流大较大,建设前期道路两侧有高大树林覆盖,不利于全站仪测量,决定采用静态GPS布设首级测量控制网,各控制点之间以三角形相互连结構成闭合图形。
GPS网测量精度不低于该公路项目所要求标准。
高程采用全站仪进行三角高程测量(往返测)。
2.3 基线方案的设计根据基线的长度和精度要求对观测时段、时段长度以及其他观测参数进行确定在静态GPS网中已知平面控制点的数量不应该低于4个,高程控制点的个数不应该低于3个。
静态GPS在控制测量中的应用及其质量控制
静态GPS在控制测量中的应用及其质量控制摘要:通过具体的静态GPS控制网的实际应用,分析静态GPS网的基线解算的精度评定及其质量控制。
关键词:静态GPS 基线解算精度评定质量控制Abstract: through practical application of concrete static GPS control network,analysis of the static baseline GPS network for calculating accuracy assessment and its quality control.Key Words: static GPS baseline for calculating precision evaluation of quality control前言:全球定位系统(GPS)是美国在上个世纪70年代开始建立并发展起来的新一代卫星定位导航系统,因具有全天候、连续性、全球覆盖的特点已在军事、交通运输、测绘、高精度时间比对及资源调查等领域中得到了广泛的应用。
GPS静态测量方法与常规采用经纬仪、测距仪(全站仪)布设导线网、三角网等传统的布设平面控制的方法相比,GPS技术因具有全天候、测站间无需保持通视、精度高、速度快、费用省等优点得到了越来越广泛的应用,目前已基本取代了常规传统控制测量方法。
1.控制测量任务概述该测绘项目为某建制镇城镇地籍测量的前期控制测量部分,该城镇空间范围为4平方公里,位于松花江南岸,受地理环境限制,该建制镇周围国家三角点距离较远且呈狭长状态分布。
如果采用统一布设E级GPS网,将会使成本,工期均增加较多,因而将其分为两级控制,先在外围布设首级D级GPS网,将坐标引入测区,然后在该镇范围进行E级GPS网加密。
本文仅以D级GPS网的布设为例,说明静态GPS在控制网布设过程中的应用。
该项目具体要求:平面坐标系统为1980西安坐标系、高程为1985国家高程基准。
GPS基线计算及质量控制
GPS 基线解算基本理论与质量控制引言近年来,随着全球导航卫星系统(global navigation satellite system ,简称GNSS )技术的发展,GPS 技术飞速发展,从米级的导航定位到厘米的工程测量应用,再到更高等级的全球地壳形变监测,GPS 定位技术精度越来越高;此外,GPS 作业全天候,无通视要求,施测便利,GPS 技术已逐渐替代传统测量方法。
利用GPS 静态观测数据,采用事后处理GPS 软件,获取精确的定位信息。
在获取高精度的测量数据的同时,人们对于GPS 事后处理软件中基线解算质量控制越来越关注。
本文主要从基线解算的基本原理出发,讨论了基线解算分类、质量控制等内容,并使用HGO 软件解算基线并平差实例来阐述获取高精度基线向量以及基线质量控制的过程。
1 基线解算的基本原理GPS 基线向量是利用由两台或两台以上GPS 接收机所采集的同步观测数据形成的差分观测值,通过参数估计的方法计算出得两两接收机间三维坐标差。
基线向量是既具有长度特性,又具有方向特性的矢量。
基线解算就是利用多个测站的GPS 同步观测数据,确定这些测站之间坐标差的过程。
平差时所采用的观测值主要是双差值。
基线解算分为三个步骤:第一,以双差值观测方程进行初始平差,解算出整周期未知参数和基线向量的实数解;第二,将整周期未知参数固定成整数;第三,将确定的整周期数作为已知数,仅将待定的测站坐标作为未知参数,再次进行平差,解算出基线向量的最终解——整数解(固定解)。
双差观测值可以用以下公式表示:dd (f ϕ)+f v = dd (ρ)+dd (ion ρ)+ dd (trop ρ)+nm ff N ,⨯λ式中:dd (* *)为双差分因子(在i ,j 测站和卫星m,n 间求差); dd (f ϕ)为频率为f 的载波相位观测值的双差值,f v 为该双差观测值得改正数;ρ为历元t 时刻的伪距,ion ρ为电离层延迟,trop ρ为对流层延迟;f λ为频率为f 的载波相位波长;2 基线解算分类目前,基线解算可以模式可以分为单基线解模式、多基线解(时段)模式和整体解(战役)模式三钟。
GPS静态数据检算各参数定义
GPS静态测量数据处理定义一、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。
用静态GPS进行控制测量的精度分析
用静态GPS进行控制测量的精度分析摘要:本文简述了全球定位系统(GPS)的结构特点、测量原理及应用,对影响静态GPS进行控制测量方面精度因素进行了分析,并提出了一些合理的建议,以供参考。
关键词:静态GPS;控制测量;精度分析1引言GPS即全球卫星定位系统的英文缩写,该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统。
GPS,开始时只用于军事目的,其主要目的是为海、空、陆三大领域提供全天候、实时和全球性的导航服务,还具备良好的抗干扰性和保密性。
因此,GPS技术在工程测量、军事、通信、海洋测量等测绘领域展开研究及得到了广泛应用及研究[1]。
2静态GPS的概况2.1 静态GPS构成特点及其原理GPS包括三大部分:空间GPS卫星星座、地面监控系统、用户GPS信号接收机。
(1)用户GPS信号接收机,接收机机内软件、硬件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。
GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。
接收机一般采用机内和机外两种直流电源。
设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。
其主要特点是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,同时跟踪这些卫星的运行状况。
当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,就可测量出接收天线至卫星的距离变化率,据此就可解出卫星轨道参数等数据。
利用这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经度、纬度、高度等信息。
(2)GPS地面监控站地面控制系统由主控制站、监测站、地面天线所组成。
地面控制站负责收集由卫星传回的信息,并计算相对距离、卫星星历、大气校正等数据。
(3)GPS的空间部分是由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成,即24颗工作卫星组成,它均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°。
此外还有3 颗有源备份卫星在轨道运行。
卫星的分布使得在全球任何时间、任何地方都可观测到 4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存导航信息。
GPS基线计算及质量控制
GPS 基线解算基本理论与质量控制引言近年来,随着全球导航卫星系统(global navigation satellite system ,简称GNSS )技术的发展,GPS 技术飞速发展,从米级的导航定位到厘米的工程测量应用,再到更高等级的全球地壳形变监测,GPS 定位技术精度越来越高;此外,GPS 作业全天候,无通视要求,施测便利,GPS 技术已逐渐替代传统测量方法。
利用GPS 静态观测数据,采用事后处理GPS 软件,获取精确的定位信息。
在获取高精度的测量数据的同时,人们对于GPS 事后处理软件中基线解算质量控制越来越关注。
本文主要从基线解算的基本原理出发,讨论了基线解算分类、质量控制等内容,并使用HGO 软件解算基线并平差实例来阐述获取高精度基线向量以及基线质量控制的过程。
1 基线解算的基本原理GPS 基线向量是利用由两台或两台以上GPS 接收机所采集的同步观测数据形成的差分观测值,通过参数估计的方法计算出得两两接收机间三维坐标差。
基线向量是既具有长度特性,又具有方向特性的矢量。
基线解算就是利用多个测站的GPS 同步观测数据,确定这些测站之间坐标差的过程。
平差时所采用的观测值主要是双差值。
基线解算分为三个步骤:第一,以双差值观测方程进行初始平差,解算出整周期未知参数和基线向量的实数解;第二,将整周期未知参数固定成整数;第三,将确定的整周期数作为已知数,仅将待定的测站坐标作为未知参数,再次进行平差,解算出基线向量的最终解——整数解(固定解)。
双差观测值可以用以下公式表示:dd (f ϕ)+f v = dd (ρ)+dd (ion ρ)+ dd (trop ρ)+nm ff N ,⨯λ式中:dd (* *)为双差分因子(在i ,j 测站和卫星m,n 间求差); dd (f ϕ)为频率为f 的载波相位观测值的双差值,f v 为该双差观测值得改正数;ρ为历元t 时刻的伪距,ion ρ为电离层延迟,trop ρ为对流层延迟;f λ为频率为f 的载波相位波长;2 基线解算分类目前,基线解算可以模式可以分为单基线解模式、多基线解(时段)模式和整体解(战役)模式三钟。
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 GPSStatic Baseline ComputationAbstract: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:其中::双差分算子; )(f dd φ:载波相位观测值;fv :改正数;ρ:站星距离;ion ρ:电离层延迟; trop ρ:对流层延迟;fλ:波长;n m fN ,:整周未知数。
静态GPS网的基线解算的精度评定及其质量控制
静态GPS网的基线解算的精度评定及其质量控制发表时间:2012-12-06T13:39:35.873Z 来源:《建筑学研究前沿》2012年7月Under供稿作者:王守民铁占琦李国防[导读] 随着社会的不断发展,科技的不断进步,GPS技术越来越多的应用在我们的生产王守民铁占琦李国防河南省有色金属地质矿产局第五地质大队 450000 摘要:随着社会的不断发展,科技的不断进步,GPS技术越来越多的应用在我们的生产,生活当中,大地测量,汽车导航,气象变化等领域对GPS技术精度的要求越来越高,精确的实时性的定位已经成为现代GPS技术的基本要求,因此对于静态GPS网的基线解算的精度评价要求越来越高,要有有效的实时的定位报告就必须进行科学的,合理的精度评定和质量控制,本文就这一问题进行思考和研究。
关键词:静态GPS网;基线解算;精度评定;质量控制近年来,GPS这个词已经越来越广泛的应用在我们生活的各个领域,对于GPS网的精确度和质量控制也越来越多的引起人们的注意和研究。
一、静态GPS网的基线解算 GPS众所周知就是全球定位与导航。
是由覆盖面积广泛的一定数量的卫星所组成的一个复杂的庞大的系统,主要由三部分组成,空间部分(GPS卫星),地面部分(地面监控设施),用户(地面用户所拥有的GPS接收机)。
用户通过GPS接收相应频率的卫星信号,通过信号处理从而获得自己所在的位置及相关信息,从而实现利用GPS进行定位和导航的目的。
静态GPS是指由两个或两个以上的接收仪,通过长时间的测量,对测量误差进行分析,同时传导给用户便于用户进行距离的修正。
基线解算是指在卫星定位过程中,利用波段相同的两个或两个以上观测站点之间的观测值进行比较,分析从而得出二者基线坐标的误差的过程。
基线解算是GPS定位过程中数据处理的重要环节,其结果直接影响到GPS定位的精度。
基线解算的模式主要有单基线解算模式、多基线解算模式、及整体基线解算模式3种。
1.单基线解算模式:针对构成闭合环的基线的函数相同,单基线解算模式只在不构成闭合环的情况下忽略同步观测基线间的误差而对每条基线进行单独的解算。
GPS基线解算质量控制研究
为 了提 高 G S基 线解 算 成 果 的质 量 , 多 技 术 人 员 【 从不 P 很 同 的 角度 对 这 一 问 题进 行 了探 讨 , … 了 相应 的改 进 措 施 。本 文 提 在 总结 基 线 解 算 结 果质 量评 定指 标 的 基 础 上 ,探 讨 了影 响 基 线
R O : 明了 G S卫 星的状态对 相对定位 的影响 , D P表 P 即取决 于观测条件 的好坏 , 它不受观测值质量好坏的影响 质量越好 , MS R 越小 , 反之 , 观测值质量越差 , R 则 MS越大 , 它不受观测条件( 观 测期间卫 星分 布图形 ) 好坏 的影响 。
第 l 期 4
收 稿 日期 :0 0 0 — 6 2 1— 4 1
G S基线解算质量控 制研究 P
杜 拴 宝 , 明媚 张
( . 同神 华 神 东 煤 炭 集 团 地测 公 司 , 蒙古 鄂 尔多 斯 , 12 9 2太原 理 _大 学 测 绘 科 1巾 内 07 0 ;. T
学 与技 术 系 , 两 太 原 ,30 4 山 002 )
也 非 常小 。如 果 同 步环 闭合 差 超 限 , 说 明组 成 同 步 环 的基 线 中 则
至少存在 l 条基线 向量是错误 的, 但反过来 , 如果同步环闭合差 没有超限 , 还不能说明组 成同步环 的所有基线在质量上均合格 。
123 绝 对指 标 ..
相 对 指 标 无 法 确 切判 定 质量 合 格 与 否 。 单 位 权 方 差 子 : 位 权 方 差 子 又称 为 参 考 子 , 一 定 单 在 程度 上 反 映 了 观 测 值 质 量 的优 劣 。 数据 删 除 率 : 某 一 方 面 反 映 L了 G S原 始 观测 值 的 质 量 , 从 l j P 数 据 删 除 率 越 高 , 明 观 测 值 的 质量 越 差 。一 般 要 求 数 据 删 除 率 说
GPS基线解算与质量控制
GPS基线解算与质量控制作者:陈威来源:《中国科技博览》2015年第22期[摘要]随着GPS应用的不断推广,研究其基线解算与质量控制凸显出重要意义。
本文首先对相关内容做了概述,分析了GPS基线解算技术原理。
在探讨GPS基线解算中误差的基础上,结合相关实践,研究了GPS基线解算的质量控制。
[关键词]GPS;基线解算;质量控制中图分类号:P207 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0313-01一、前言作为一项实际应用效果良好的技术方法,GPS技术在近期得到了广泛的应用。
该项课题的研究,将会更好地提升GPS基线解算的实际水平,从而有效优化器最终的质量效果。
二、概述GPS定位技术是利用卫星的三维相位差数据来计算地面直线距离的,它具有效率高、精度高、自动化程度高等优点,广泛应用于导航、测绘等领域。
随着GPS测绘技术在地籍测绘中的应用越来越广泛,此项技术在施测过程中存在的一些问题也就逐渐的显现出来,其精度的体现是保证工程质量的一个重要因素。
而保证GPS测量精度的关键在于基线解算的优化设计,GPS控制网的优化设计是指在限定效率、精度、可靠性和费用等质量标准下,寻求网设计的最佳极值,这项工作对与提高测量精度,保证工程顺利实施十分关键。
我国高精度测量控制网都是采用GPS静态测量技术,控制网要求严格设计与布设,严格按照规范进行观测。
由于观测耗时长、工作量极大,为如实的反映观测质量的优劣,减少补测返测,在做好GPS控制网形设计以及观测过程质量控制基础上,后期的数据处理显得尤为重要。
而GPS基线处理是整个GPS处理过程中最重要的一个环节,研究和掌握一套高精度GPS 基线处理模型和方法,是一个重要课题,对于高精度GPS控制网建设具有很好的应用价值。
三、GPS基线解算技术原理对于该技术而言,其所具有的基线向量代表着不同观测站所具有的位置关系,即对于不同的测站都具有的不同的坐标增量。
而对于GPS基线来说,在传统测量方式中,其仅仅具有长度一项属性,而GPS基线则同时具有着垂直、水平以及长度这三种不同的属性。
GPS基线解算与质量控制
GPS基线解算与质量控制
王国祥
【期刊名称】《铁道勘察》
【年(卷),期】2005(031)006
【摘要】以Trimble随机商用软件Trimble Geomatics Office为例,详细介绍了铁路工程控制网GPS基线解算的质量控制指标,分析了影响GPS基线解算质量的主要因素及其判定方法,并对如何消除这些因素影响给出了相应处理措施.
【总页数】4页(P7-10)
【作者】王国祥
【作者单位】铁道第二勘察设计院,四川成都,610031
【正文语种】中文
【中图分类】U21
【相关文献】
1.GPS基线解算质量控制研究 [J], 杜拴宝;张明媚
2.GPS基线解算的质量控制 [J], 黄玉洁;韩海刚
3.GPS基线解算的质量控制和精化处理 [J], 张亚东;白薇
4.GPS基线解算质量控制及处理方法研究 [J], 杨斌
5.GPS基线解算的基本理论与质量控制 [J], 蔡振
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GPS静态测量数据处理精度控制指标分析
GPS静态测量数据处理精度控制指标分析
一基本精度指标
各级GPS网测量精度用相邻点弦长标准差σ表示,固定误差与比例误差见表1,其中公式为:
σ=
式中σ为标准差,mm
a为与接收设备有关的固定误差,mm
b为比例误差,ppm或10-6
d为相邻点间距离,km (GPS网中相邻点间距离见表1)
注:当边长小于200m时,边长中误差应小于20mm
二基线解算质量控制指标
1 基线本身限制
表2 基线测量限差表
(1)同一时段观测值的数据剔除率应小于10%。
(2)复测基线的长度较差,其值应符合下式:s d≤
(3)同步时段中,一切可能的三边环的坐标分量相对闭合差和全长相对闭合差
10-):
不宜超过表3的规定(1×6
表3 坐标分量闭合差规定表
X Y Z S W W W W ⎫
≤⎪
≤⎪
⎬
≤⎪
⎪
≤⎭
式中n 为闭合环边数,σ为相应级别规定的精度(按实际平均边长计算)。
表4 闭合环或符合路线边数的规定
三 网平差质量控制指标
(1)无约束平差中,基线分量的改正数(V △x ,V △y ,V △z )绝对值满足下式:
333x y z V V V σσσ∆∆∆⎫
≤⎪
≤⎬
⎪
≤⎭
(2)约束平差中,基线向量的改正数与经过粗剔除后的无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差的绝对值应满足要求(
2x dV σ
∆≤,2y dV σ∆≤,2z dV σ∆≤);
(3)最弱边相对中误差精度满足表1中相应要求。
GPS基线解算与质量控制
GPS基线解算与质量控制王国祥【摘要】以Trimble随机商用软件Trimble Geomatics Office为例,详细介绍了铁路工程控制网GPS基线解算的质量控制指标,分析了影响GPS基线解算质量的主要因素及其判定方法,并对如何消除这些因素影响给出了相应处理措施.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2005(031)006【总页数】4页(P7-10)【关键词】GPS;基线解算;预处理;观测方程;平差【作者】王国祥【作者单位】铁道第二勘察设计院,四川成都,610031【正文语种】中文【中图分类】U21基线解算是GPS静态相对定位数据后处理过程中的重要环节,其解算结果是GPS 基线向量网平差的基础数据,其质量好坏直接影响到GPS静态相对定位测量的成果和精度。
基线解算的基本流程如图1所示。
图1 GPS 基线解算基本流程影响GPS基线解算精度的原因很多,也很复杂。
概括起来,影响基线解算质量的因素有观测值的质量、观测的几何条件、卫星轨道数据的质量及数据处理的模型和方法等。
基线解算的误差来源主要为GPS卫星星座误差、GPS卫星信号传播误差及观测过程中产生的误差。
本文主要阐述GPS卫星信号传播和观测引起的误差及消除措施。
1 基线解算质量控制指标基线向量质量控制的目的是为后续数据处理分析提供合格的基线向量结果。
基线质量控制指标可分为相对指标、半相对指标、绝对指标。
相对指标只是对解算质量的一般性评价,无法准确判定解算质量合格与否;半相对指标可确定质量是否不合格,却无法准确判定质量是否合格;绝对指标可确切判定质量合格与否。
1.1 相对指标(1)单位权方差因子(参考因子)其中V——观测值的残差;P——观测值的权;f——自由度。
单位权方差因子以mm为单位,该值越小,表明基线的观测值残差越小且相对集中,观测质量也较好,可在一定程度上反映观测值质量的优劣。
(2)观测值残差的均方根RMS其中V——观测值的残差;n——观测值的数量。
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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:
其中:
:双差分算子; )
(f dd φ:载波相位观测值;
f
v :改正数;
ρ:站星距离;
ion ρ:电离层延迟; trop ρ:对流层延迟;
f
λ:波长;
n m f
N ,:整周未知数。
二、GPS 基线解算质量控制指标
(1)质量控制相对指标
○
1.单位权方差因子0
ˆσ
0ˆ1
T V PV
n σ
=-其中:
V :观测值的残差
P :观测值的权
N :观测值的个数 ○
2.数据删除率 被删除观测值的数量与观测值的总数的比值,是所谓的数据删除率。
○
3.RATIO 值 RATIO RMS RMS =次最小最小
显然,0.1≥RATIO
RATIO 反映了所确定出的整周未知数参数的可靠性。
○
4.相对几何强度因子RDOP 21))((Q tr RDOP =是在基线解算时待定参数的协因数阵的迹,RDOP 值的大小与基
线位置和卫星在空间中的几何分布及运行轨迹(即观测条件)有关。
○
5.RMS RMS 即均方根误差(Root Mean Square )
1
-=
n V V RMS T
其中:
V :残差
n :观测值的总数
RMS :表明了观测值的质量 (2) 半相对指标(同步环闭合差)
同步环闭合差指同步观测基线所组成的闭合环闭合差。
同步环闭合差: 分量闭合差:∑∆=∆X X ε;∑∆=∆Y Y ε;∑∆=∆Z Z ε。
全长相对闭合差:∆∆∆++=S z y x 12
22)(εεεε,其中:∑S 为环长
(3) 绝对指标
○
1.异步环闭合差 异步环闭合差指相互独立的基线组成闭合环的三维向量闭合差。
异步环闭合差满足限差要求,说明组成异步环的所有基线向量质量合格。
○
2.重复观测基线较差 重复观测基线较差指不同观测时段,对同一条基线进行重复观测的观测值间的差异。
其定义为:
22
121()11
n
i i i n
i i c c n n R σσ-
==⎡⎤-⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣
⎦
∑∑
式中:i c 是各时段解基线的分量,2
i σ是相应分量的协方差,c 为相应基线分量
的加权平均值,R 为相应的重复性。
三、基于工程数据质量控制指标分析及结论
1、基线分析
图1-1 基线解算
(1) 不同基线解算的分析
从图1-1也可以看出,RATIO 等相对质量控制指标的数值大小在不同基线解算中精度上关系没有直接的关系,如图5-2中基线PY1→PY3 RATIO =9.2,平差后中误差为0.0062;基线PY1→PY4 RATIO =28.3,平差后误差为0.0088。
(2) 同一基线解算的分析
从表1-2可以看出,基线解算质量控制相对指标针对同一基线,如RATIO 越大说明基线解算的解算越高。
表1-2 同一基线不同RATIO 与误差的关系
通过表1-2生成以下图1-3
图1-3 RATIO 与整周解误差的关系 (3) 对重复基线解算的分析
RATIO
与整周解误差的关系 4.5 4.6
6.2 6.3
0.0113 0.0112 0.011
0.0108 1 2 3 4
整周模糊度解误差 RATIO
图1-4重复基线搜索
重复基线站点解算(RATIO)与中误差的关系(以GL2.0161为例)
图1-5重复基线站点解算(RATIO)与中误差的关系(以GL2.0161为例)
(2)环分析
(1)同步环分析
从表1-6可以看出由于同步观测基线间具有一定的内在联系,基线解算是顾及了同步观测基线间的误差相关特征,在一个同步环中,各基线解RATIO越大中误差越
小,与基线的长度没有关系,图1-6是以表1-7中第五个同步环为例的图。
表1-6 同步环各基线RATI0、相对误差、距离、中误差的关系
同一站点基线解与中误差的关系
18
46
99.9
0.00840.00680.0048
020
40
60
80
100
120
123
中误差
基
图1-7同步环基线RATIO 与中误差的关系
(2) 异步闭合环
不是完全由同步观测基线所组成的闭合环称为异步环。
异步环的闭合差称为异步环闭合差。
图1-8异步环闭合差
从基线解算搜索结果图1-8,基线解与中误差之间不存在线性关系,但它确是网型精度的绝对指标。
四、结论
从以上的工程数据的试验结论可以得出很多量化的数据,给广大GPS 测量技术人
同步环基
RATIO
与中误差的关
11.2 34.7 99.9 0.0084
0.0068 0.0038 0 20 40 60 80 100 120 中误差
RATIO
员提供了一个可靠的理论依据,但论文中也有几个方面还需进一步探讨:(1)异步环中各基线误差不相关性对GPS基线解算精度的影响分析。
(2)同步环中同步基线与函数相关的特征分析,总结同步观测基线间误差相关性的特征。
(3) GPS基线解算模型的优化。