王晓凯—山西建筑2007.19期—多种类型号gps接收机联合作业方法研究

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1、多种型号GPS接收机联合作业方法研究王晓凯（铁道第一勘察设计院航测处，陕西西安710043）Researchingtheassociatedworkingofmultiple-GPSWangXiaokai摘要介绍不同类型的GPS接收机联合作业的方法，对影响网形精度的主要原因：天线高转换差异及天线相位中心偏差进行深入的研究，分析混合基线网网形精度和可靠性。最后提出较为可行的解决方法。关键词GPS基线网精度相位中心AbstractIntroducetheassociatedworkingofmultiple-GPS,Researchthemajorreasonwhichimpairsth

2、eaccuracyofbasenet:antenna’sheightandantenna’sphasecenter,Analyzetheaccuracyandreliabilityofblendbasenet.Finally，raiseafairlygoodmethodtosolvethisproblem.KeywordsGPSbasenetaccuracyphaseGPS系统可以实时、高效、全天候连续提供高精度的三维空间坐标和时间信息等技术参数，其应用已遍及测绘技术乃至国民经济的各个领域。这些广泛的应用使得许多厂家和科研机构加入了对GPS接收机的研制和生产，因而也产生了许多不同GP

3、S原始测量数据记录格式以及数据处理软件、方法。在现实的工作中，如何使用不同类型的接收机联合作业或者如何共享作业区内异种类型GPS观测数据已经成为提高生产效率、降低生产成本的关键因素。1.联合作业的方法目前工程上使用的各类GPS接收机接收的原始数据都可以转换为标准交换格式RINEX文件。RINEX是一种与接收机类型无关的GPS数据标准交换格式，它为实现异种类GPS数据间的共享提供了可行。在联合作业时，可以使用不同型号的GPS接收机在观测网进行观测，数据记录在接收机的内存模块或外部存储设备上，观测完成后这些数据按不同的仪器类型存放在不同的文件夹中，用相应的软件获得这些数据的RINEX格式

4、文件，这样我们就可以在解算软件中分析处理混合网的数据了。由于GPS的观测模式较为固定，观测获得的数据误差传统测绘的仪器相异，因此，我们有必要对获得的观测数据进行进一步的分析，对于混合网的观测，其误差来源主要有两个方面。1．1天线高转换误差在联合作业时，重要的是了解各种接收天线高度量取的方式和原理，以及Rinex文件对天线高改正的原则。IGS通常定义前置放大器底部或BPA作为机械参考面，即将天线量测到的位置作为量测基准。不同的天线其机械参考面也不相同。标准Rinex格式通常采用这个基准来计算转换后的天线高量测值，对不同的天线类型及量测方式，只要在导入时作了正确的设置，转Rinex格式时

5、都会自动把仪器量测高修正到机械参考面上去,以Leica、Trimble仪器来说明：表1接收机天线类型仪器高量测位置Rinex仪器高量测位置改正值T-5700Zephyr0.0相位中心-0.046天线座底部0.046T-5700Zephyr1.697槽口顶部1.656天线座底部0.041T-5800R8/58001.490相位中心1.425天线座底部0.065T-5800R8/58001.566护圈中心1.508天线座底部0.058L-SR530AT502Pole1.119天线座底部1.119天线座底部0.000L-SR520AT502Trip1.119量高尺插孔1.479天线座底部-

6、0.360注：表中数据为某次测量数据，不能作为参考依据，具体数值请查阅厂家数据计算。观测过程中忽略这部分的改正，会使网中累积不必要的高程误差。因此，在联合作业时，有必要在观测前对各类仪器进行正确的设置，并且在观测后对数据进行耐心细致的分析，保证对导入的数据进行正确的天线类型及量高方式设定，计算出相应正确的仪器量高，避免或减少这部分误差的影响。1．2相位中心偏差GPS观测的精确点位中心是天线的相位中心而不是物理中心，而相位中心会随着卫星信号来源的方向而改变，因此它的确定是相当复杂的。同类型天线相位中心是一致的，进行观测时相位中心的变化带来的误差影响非常小，可以忽略不计。而当网中混杂着不

7、同的天线，甚至不同的接收机时，由于天线规格的不一致会产生较大的相位中心改正差异，在联合作业时我们必须考虑并修正这个差值。根据国外相关研究指出(Rothacheretal.，1995)，以混合不同形式天线测量时，相位中心改正对GPS量测精度有绝对的影响。随着信号仰角而改变的相位中心变化，对GPS成果的影响主要有以下两项(Beutleretal.，1988)、(Rothacheretal.，1995)：（一）混合不同型式天线进行GPS量测时，若天线相位中心变化