（毕业论文）gps控制网基线解算及质量控制的研究

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1、GPS控制网基线解算及质量控制的研究摘要：GPS控制网布设过程中，往往存在着诸如起算数据质量问题、观测时间过短、周跳太多、多路径效应等影响因素.由于这些因素的影响，我们所测得的基线质量可能达不到作业规范.这就需要在基线解算过程中消除或者减弱这些因素的影响，以得到质量较高的基线数据.本文介绍了基线解算的原理、原则、分类、影响GPS基线质量的因素以及基线解算的质量控制指标，并以武汉市某地控制网数据作为参考，结合HGO基线计算软件，说明基线解算的基本步骤及基线解算质量控制方法.关键词：GPS控制网；基线解算；武汉；HGO；质量控制方法0引言GPS(Glo

2、balPositioningSystem)是美国发展数十年的卫星导航项目，在全球范围内应用广泛[1].利用GPS布设国家控制网、工程控制网、工程测量控制网所需工程量相比常规方法大为减少，因此GPS在控制网建立领域大展身手.相应的，由此带来的数据处理问题成了一门热门学科.GPS定位技术中，GPS测量数据处理大致可分为基线解算和网平差[2]由于GPS测量得到的是接收机相位中心到卫星发射中心伪距、载波相位和卫星星历等，要想得到精度较高的定位成果，就要先进行基线向量解算，并且评定基线精度，然后再进行基线向量网平差，因此可以说，GPS基线解算是测量数据处理工

3、程中极其重要的一个阶段，其质量的好坏将直接影响到GPS网的定位精度[2].由此可见，分析基线解算过程中的质量控制指标，提高基线解算的质量是非常必要的.通俗来讲，GPS基线解算就是GPS观测值通过数据处理，得到测站的坐标或测站间的基线向量值.而GPS基线向量表示了测站与测站间的坐标增量，它是GPS同步观测的直接结果，也是进行GPS网平差，获取最终点位的观测值.GPS基线向量与常规测量中的基线是有区别的，常规测量中的基线只有长度属性，而GPS基线向量则具有长度、水平方位和垂直方位等三项属性.1GPS控制网基线解算1.1基线解算原理GPS技术在测量上均采

4、用相对定位技术.即将两台GPS接收机分别安放在基线的两端，同步观测相同的GPS卫星，以确定基线端点的相对位置或基线向量[2].基线解算就是利用GPS接收机接收到的载波相位观测值做为基本观测值，对其进行差分处理，建立观测值与基线向量的关系，通过最小二乘原理求解基线向量及其精度.平差所采用的观测值主要是双差观测值.平差分三个阶段进行，第一阶段进行初始平差，解算出整周未知数参数和基线向量的实数解（浮动解）；在第二阶段，将整周未知数同定成整数；在第三阶段，将确定了的整周未知数作为已知值，仅将待定的测站坐标作为未知参数，再次进行平差解算，解求出基线向量的最终

5、解即整数解（闹定解）[3]1.2基线解算选线的原则1.2.1选取相互独立的基线选取相互独立的基线，否则平差结果会与真实的情况不相符合.可以依据RMS、RDOP、RATIO、同步环闭和差、异步环闭和差和重复基线较差来判定.1.2.2选取的基线应构成闭合的几何图形选取的基线构成闭合环，将使不同基线间产生联系.基线之间相互约束、结构性强.1.2.3选取质量好的基线向量选取基线质量的好坏将直接影响解算质量，从而影响网平差的质量.提取基线向量吋需要遵循以下几项原则：必须选取相互独立的基线，选取后取能构成边数较少的异步环的基线向量；选取边长较短的基线向量.1.

6、3基线解算的分类1.3.1根据数学模型分类GPS基线解算类型可以分为单基线解、多基线解和整体解.单基线解是数学模型按单一基线建立的解算方法.优点是模型简单，缺点第2贞（共28贞）是未顾及同一时段基线间的误差相关特性；多基线解是数学模型按时段建立的解算方法，包括同一吋段中的一组独立基线.优点是顾及了同一时段基线间的误差相关特性，缺点是模型较为复杂；整体解是数学模型按整网建立的解算方法，包括整网中相互独立的基线.优点是模型严密，顾及了同一时段基线间的相关特性并且基线之间相互约束、结构性强.1.3.2根据观测值类型分类GPS基线解算类型可以分为L1解、L

7、2解、宽巷(Wide-lane)解、窄巷(Narrow-lane)解和无电离层影响(Iono-free)解.L1解是指L1为载波相位的解算方法；L2解是指L2力载波相位的解算方法;宽巷解是指宽巷组合观测值为载波相位的解算方法：窄巷解是指窄巷组合观测值为载波相位的解算方法；无电离层影响解是指无对流层影响组合观测值为载波相位的解算方法.1.3.3根据所采用差分观测值的类型分类GPS基线解算类型可以分力非(零)差解、单差解、双差解和三差解.非差解是指采用非差观测值的解算方法；单差解是指采用单差观测值的解算方法；双差解是指采用双差观测值的解算方法；三差解是

8、指采用三差观测值的解算方法.1.3.4如果根据模糊度的确定情况分类GPS基线解算类型可以分为浮动解和固定解.固定解是指整周