gps卫星轨道误差对地铁gps控制网基线解算的影响

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1、GPS卫星轨道误差对地铁GPS控制网基线解算的影响：介绍了GPS卫星轨道误差对基线解算的影响,采用GAMIT软件解算某地铁GPS控制X基线。通过改变GAMIT软件中处理模式参数的设置来讨论GPS卫星轨道误差对地铁控制X基线解算的影响，对城市地铁GPS控制X的布设提出了一些新的看法。　　关键词：GAMIT；GPS控制X；基线解算；地铁；GPS卫星轨道误差　　1引言　　目前我国在扩大内需的情况下各地都在修建地铁和轻轨项目，GPS控制测量在平面控制测量方面具有极大优势，而作为高精度GPS数据处理软件之一的GAMIT软件也开始展现其独特的优势。本

2、文中的地铁线项目由西向东贯穿长沙市区,西起汽车西站，过湘江后沿五一大道向东行进，下穿长沙火车站后沿荷花路向东经古曲路、白沙湾路至体育新城，再到武广新长沙站，穿越浏阳河至线路终点站光达站，线路全长21.925公里，布设GPS控制X作为首级控制是最佳选择。下文将通过理论分析GPS卫星轨道误差对基线解算的影响并结合该地铁项目来具体讨论GPS卫星轨道误差对地铁GPS控制X基线解算的影响。　　2GPS卫星轨道误差及对基线解算的影响　　GPS卫星轨道误差是实时定位和基线解算的主要误差源之一。GPS卫星轨道误差对基线解算结果的影响可用下式估算：　　（1

3、）　　式中，为轨道误差，D为基线长，R为卫星至地球表面距离，大约为20200km，为基线误差[1]。GPS卫星轨道误差对基线解算结果的影响的理论值如表1：　　表1GPS卫星轨道误差对基线解算结果的影响　　轨道误差基线长度基线解算基线误差（mm）基线解算相对误差（ppm）　　2.5m　　2.5m　　2.5m　　2.5m1km　　10km　　100km　　1000km0.1mm　　1mm　　10mm　　100mm0.1ppm　　0.1ppm　　0.1ppm　　0.1ppm　　为了具体分析，在这里我们采用IGS站的观测数据，将IGS精密轨道视为

4、准确值，广播星历作为带有误差的卫星轨道，分别用广播星历和IGS精密星历提供的轨道来解算出相同基线的长度并求差，得到广播星历误差对基线解算结果的影响。在这里采用的IGS站点为BJFS，DAEJ，OSN1，PIMO，USUD。组成的基线为DAEJ-OSN1，OSN1-BJFS，BJFS-USUD，USUD-PIMO，长度分别约为82km，1011km，2001km和2912km。计算出2008年年积日204天到218天共15天的广播星历解算基线的误差如图1所示。　　　　图1采用广播星历解算不同长度基线的误差　　由图1我们可以得出，随着基线长度

5、的增加，由广播星历解算基线的误差也随之增大。当基线长度在100km之内（如DAEJ-OSN1）时，其解算误差稳定在毫米级；基线长度在3000km之内时，其解算误差稳定在厘米级。可见对于一般的工程控制XGPS轨道误差对基线解算的影响很小。　　3实例分析　　以2009年10月8日布设的GPS控制X为例，GPS控制X外业施测时量取天线高方法统一到天线参考点（ARP－AntennaReferencePoint），外业观测完毕后，用TEQC软件检核观测质量并将数据统一转换为RINEX格式，根据外业记录手簿输入点号、仪器型号、天线型号等。采用GAMI

6、T软件解算基线时，在准备好所需各类文件后对GAMIT软件核心控制文件sestbl.文件的参数设置如下表2所示：　　表2sestbl.文件的参数设置　　参数设置　　处理模式Choiceofexperiment=RELAX/BASELINE　　观测量的选取Choiceofobservable=LC_AUTCLN　　批处理迭代方案Typeofanalysis=1-ITERATION　　天顶延迟参数个数Numberzen=4　　L文件更新设置Updatetolerance=.3m　　光压模型RadiationmodelforARC=BERNE　　

7、数据筛选Cleanoption=AUTCLN　　ARC参考系统ReferencesystemforOrbit=ITR93　　惯性框架Inertialframe=J2000　　该GPS控制X共设9个控制点，分别设置处理模式为RELAX和BASELINE进行基线解算，各得到基线45条及相应的基线解算结果O文件。处理模式设为RELAX时表明对卫星轨道参数的约束为松弛约束，处理模式设为Baseline时表明固定轨道进行基线解算。由O文件中的均方根误差nrms我们可以得到单天解基线的质量，前者的nrms=0.20150，后者的nrms=0.2014

8、8，他们的均方根误差都小于0.5表明解算过程中不存在大的周跳或参数解算存在较大偏差等情况。在处理模式为RELAX和BASELINE情况下基线分量改正分布情况如下表3所示：　　表3基线分量改正分