gps控制网在城市测量工程中的应用及精度分析

《gps控制网在城市测量工程中的应用及精度分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、GPS控制网在城市测量工程中的应用及精度分析摘要：文章主要探讨了GPS控制网在城市测量工程中的应用及精度若干问题。关键词：GPS控制网；城市测量；工程应用；精度分析1全球定位系统全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。在测量领域，GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数2全球定位系统的组成GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及地面控制系统(用户设备)三部分构成。GPS空间卫

2、星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星群组成，记作(21+3)GPS星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，各平面之间交角为60。，轨道平面和地球赤道的倾角为55°,卫星的平均高度为20200km,运行周期为11小时58分。这样可以保证在任何时间和任何地点地平线以上可以接收4到11颗GPS卫星发送出的信号。卫星用L波段的两个无线电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号，导航定位信号中含有卫星的位置信息，使卫星成为一个动态的已知点。在地球的任何地点、任何时刻，在高度角15°以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达到9颗。GPS的地面控制系统（用户设备）包括一个主控站、三个注入站和五个监测

3、站，主控站的作用是根据各监控站对GPS的观测数据计算卫星的星历和卫星钟的改正参数等并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；同时还对卫星进行控制，向卫星发布指令，调度备用卫星等。监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星工作状态。注入站的作用是将主控站计算的数据注入到卫星中去。GPS的用户设备部分由GPS接收机（其作用是接收GPS卫星发出的信号，利用信号进行导航定位）、数据处理软件及相应的用户终端设备（如计算机、气象仪器）等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，跟踪卫星的运行，并对信号进行交换、放大和处理,再通过计算机和相应数据处理软件，经基线解算、网平差，求出GPS接

4、收机中心（测站点）的三维坐标。3GPS基线解算的精化问题所测得的数据的准确性并不一定保证得到好的GPS成果，因为后期的数据处理也是影响GPS成果质量的重要因素。而数据的处理中基线的解算质量又是重中之重，下面给出几点行之有效的建议，希望对于得到高质量的基线解算：(1)所使用的固定点的坐标的精确性要高，并且在进行基线的解算时使用手工处理；(2)如果出现了整周的未知数难以收敛的情况应该采取以下措施：放弃观测历元少的卫星重组数据链；增加卫星高度角；采用单频解算；截取GDOP值较为稳定的数据段。当然针对较为复杂的问题可以综合考虑几种解决问题的方法，但是必须保留足够的观测数据以备使用。(3)在外业过程中

5、应该及时的对于信噪比、失锁情况以及信号质量进行记录，以便于基线的手工处理。同时要遵循信噪比低于35的卫星慎用以及低于30的弃用的原则。(4)根据边长的具体情况采取不同的方法：当变长大于25km时，进行的观测时间要尽量的长些，至少保证一个小时；当边不长时选择双差固定解。4GPS基线成果可童性检测指标与方法在使用计算机软件进行基线的解算过程会得到一系列的可靠性检测指标：REJECTED.RDOP、RATIO以及RMS。其中REJECTED是去掉的不合理观测值的个数，通过其与观测数的比值可以得到表征观测值优劣比例，实际的数据提出率控制在10%以内，过低会使得劣质观察影响计算，过高又使得多余观测值较

6、少，同样影响解算基线；RMS是表征观测质量的验后中误差。可以对周调的修复程度、观测噪音以及观测改正模型误差等给出综合的反映，当然是取值越小越好；RATIO作为一个比值，这一比值的获得是通过加减1-2周以及舍入取整的方式进行探查式计算，实现对于整周未知数N的探查。从计算的结果中选择残差平方和最小的数值作为分母，次小的作为分子，得到的比值越大就表明结果越好；RDOP是相对定位几何因子，与基线的长度无关，只受卫星星座的结合图形结构的影响。如果构成此图形结构的卫星个数越多，图形的强度又好，那么测量的误差对于基线的成果的影响也就越小。5提高GPS控制网测量精度有效措施分析(1)接收机内部噪声水平检验又

7、包括两种情况，即超短基线检验与零基线检验。使用长度精确的超短基线或者基线网进行GPS接收机内部噪声水平的检测方法原理如下：在超短基线的两侧分别安装一台接收机天线，按照高精度静态相对定位的规范进行实时的检测。由此得到的数据与已知的基线长度差值就可以反映接收机的内部噪声水平；后者是通过功分器将接受到的GPS卫星信号分为功率及相位一样的两路信号，然后输入到两个接收机，理论上讲，利用相对定位的原理解算由观测数据得到的