gps测量数据处理原理

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1、第五章GPS测量数据处理原理内容概要概述GPS测量数据处理的流程GPS测量数据处理软件使用演示基线解算基线解算的模式基线解算的基本数学模型基线解算软件的使用基线解算的质量控制网平差网平差的类型及作用网平差的基本数学模型采用GPS技术建立独立坐标系网平差软件的使用网平差的质量控制第一节概述GPS网及其布设GPS网采用GPS技术布设的测量控制网由点、基线向量构成，或许还会含有其它类型的观测量目的：确定点的坐标，消除几何上的不一致性，使点的精度均匀GPS网及其布设GPS网的布设重复设站我国2001年公布的全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T18314-2001）中对不同等级网的平均设站观测

2、次数（观测时段数）的要求GPS网及其布设GPS网的布设GPS布设时的逐步推进方式GPS测量数据处理的流程四个阶段：1.数据传输2.格式转换（可选）3.基线处理4.网平差需要解决的问题基线解算的基本原理和方法基线解算的质量控制网平差的基本原理和方法网平差的质量控制独立坐标系及相关数据处理的问题第二节基线解算模式基线向量解基线边长与基线向量基线边长基线向量基线边长（左）与基线向量（右）基线向量解基线向量的表达方式空间直角坐标的坐标差大地坐标的坐标差站心地平坐标的坐标差同步观测基线间的误差相关性ABC提示：由于在计算AB、AC两条基线向量时，均用到了A点的观测数据，因而A点观测数据中的误差将同

3、时对这些基线产生影响。基线解算模式单基线解/基线模式多基线解/时段模式整体解/战役模式基线解算模式单基线解/基线模式解算方法一次仅同时提取两台GPS接收机的同步观测数据进行基线解算。特点模型简单，参数较少，计算量小解算结果无法反映同步观测基线间的误差相关性无法充分利用观测数据之间的关联性适用范围一般工程应用基线解算模式单基线解/基线模式基线解结果基线向量估值基线向量估值的方差-协方差阵基线解算模式多基线解/时段模式解算方法一次提取一个观测时段中所有进行同步观测的n台接收机所采集的同步观测数据，在一个单一解算过程中共同解求出所有n-1条相互函数独立的基线。特点数学模型严密，能反映出同步观测

4、基线间的统计相关性数学模型和解算过程比较复杂，计算量较大适用范围对质量要求严格的应用基线解算模式多基线解/时段模式基线选择方法射线法（左）和导线法（右）基线解算模式多基线解/时段模式基线解结果基线向量估值基线向量估值的方差-协方差阵基线解算模式整体解/战役模式解算方法一次提取项目整个观测过程中所有观测数据，在一个单一解算过程中同时对它们进行处理，得出所有独立基线。特点数学模型严密，能反映出同步观测基线间的统计相关性避免了结果在几何上的不一致性数学模型和解算过程复杂，计算量大适用范围高精度定位、定轨第三节基线解算的基本原理基线解算的基本流程基线解算的处理流程（数据处理软件内部）数据预处理建

5、立数学模型确定基线向量的浮动解确定整周未知数确定基线向量的固定解基线解算的基本流程数据预处理目的获得干净的观测值过程数据传输和解码数据标准化数据筛选和编辑接收机钟差估算差分观测值或线性组合观测值形成基线向量近似解估算周跳探测、修复或标记基线解算的基本流程建立数学模型包括函数模型和随机模型通常为双差模型模型参数通常包括坐标（基线向量）整周模糊度天顶方向的对流层延迟基线解算的基本流程确定基线向量的浮动解直接利用所建立的数学模型求解模糊度为实数基线解算的基本流程确定整周未知数通常采用搜索算法，确定模糊度的整数值确定模糊度时的RATIO值基线解算的基本流程确定基线向量的固定解在数学模型中将模糊度

6、固定，重新解算基线影响基线解算结果质量的因素观测值的质量观测的几何条件卫星轨道数据的质量数据处理的模型和方法观测值质量的影响精度越高越好采样率采样率高，有利于进行周跳探测，但考虑到存储容量和计算负担，静态测量最高不要超过5秒周跳发生的频度周跳发生频度高，将会影响周跳探测及周跳处理算法的效能受包括多路径在内的干扰效应影响程度干扰将影响观测值的准确度观测几何条件的影响卫星数量卫星数量多，对基线解算有利卫星分布卫星分布均匀，对基线解算有利观测期间卫星位置的变化观测期间同一卫星位置变化大，对模糊度/基线解算有利卫星轨道数据质量的影响卫星轨道数据的质量卫星轨道偏差卫星轨道高度基线向量的偏差基线长度

7、数据处理模型和方法的影响数学模型函数模型能否准确反应观测值之间、观测值与待定参数之间的关系随机模型能否准确刻划观测值的精度及误差相关的特性算法周跳探测和修复或处理能力的高低模糊度确定算法效能的高低解的稳定性基线解算函数模型需顾及的问题几何关系定义：接收机天线与卫星天线的相位中心在地心地固系下的几何关系特点：影响函数模型观测值偏差定义：观测值中所含偏差特点：影响观测值本身基线解算函数模型需顾及的问题影响几何关系的因素卫星位置及姿态：姿