现代测量技术系列讲座3GPS数据处理1基线解算

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1、GPS测量原理及应用内容第1讲GPS概况第2讲GPS测量定位误差源第3讲GPS测量定位原理第4讲GPS网的布设第5讲GPS数据处理第6讲GPS水准第7讲GPS应用课程内容GPS数据处理1.GPS基线解算GPS数据处理>GPS基线解算>概述1.1概述GPS数据处理>GPS基线解算>概述GPS基线解算的内涵定义利用多个测站的GPS同步观测数据，确定这些测站之间坐标差的过程观测值GPS载波相位观测值（主要）原始观测值差分观测值不同频率的组合观测值GPS伪距观测值（辅助）结果基线向量精度（中误差）及误差相关性信息（协因数阵）GPS数据

2、处理>GPS基线解算>概述>GPS基线解算的内涵GPS基线向量的表达方式地心地固坐标（ECEF）笛卡儿坐标系－(X,Y,Z)大地坐标系－(B,L,H)B：纬差；L：经差；H：大地高差站心地平坐标系直角坐标系－(N,E,U)N：北方向；E：东方向；U：垂直方向极坐标系－(S,A,H)S：距离；A：方位角；H：高度角GPS数据处理>GPS基线解算>概述>GPS基线向量的表达方式基线解算的分类①基线解算的分类方法根据数学模型单基线解、多基线解、整体解（多站网解）根据观测值类型L1解、L2解、宽巷（Wide-lane

3、）解、窄巷（Narrow-lane）解、无电离层影响（Iono-free）解根据所采用差分观测值的类型非（零）差解、单差解、双差解、三差解根据模糊度的确定情况浮动解、固定解GPS数据处理>GPS基线解算>概述>基线解算的分类①基线解算的类型②根据数学模型分类单基线解（SingleBaseline/BaselineMode）数学模型按单一基线建立模型简单不顾及同一时段基线间的误差相关特性多基线解（MultipleBaseline/SessionMode）数学模型按时段建立，包括同一时段中一组独立基线模型较为复杂顾及同一时段基线间

4、的误差相关特性整体解（多站网解）（CampaignMode）数学模型按整网建立，包括整网中相互独立基线模型最为严密顾及同一时段基线间的相关特性基线之间相互约束，结构强GPS数据处理>GPS基线解算>概述>基线解算的类型②基线解算的类型③根据（主要）观测值类型分类L1解：L1载波相位L2解：L2载波相位宽巷（Wide-lane）解：宽巷组合观测值窄巷（Narrow-lane）解：窄巷组合观测值无电离层影响（Iono-free）解：无对流层影响（Iono-free）组合观测值GPS数据处理>GPS基线解算>概述>基线解算的类型③基

5、线解算的类型④根据所采用差分观测值的类型非（零）差解：采用非（零）差观测值单差解：采用单差观测值双差解：采用双差观测值三差解：采用三差观测值根据模糊度的确定情况固定解（整数解）(Fixed)：模糊度被确定为整数浮动解（实数解）(Float)：模糊度未被确定为整数GPS数据处理>GPS基线解算>概述>基线解算的类型④1.2观测值GPS数据处理>GPS基线解算>观测值差分观测值的形成①差分方式站间差分星间差分历元间差分GPS数据处理>GPS基线解算>观测值>差分观测值的形成①差分观测值的形成②站间差分求差方式同步观测值在接收机间求

6、差数学形式特点消除了卫星钟差影响削弱了电离层折射影响削弱了对流层折射影响削弱了卫星轨道误差的影响站间差分GPS数据处理>GPS基线解算>观测值>差分观测值的形成②差分观测值的形成③星间差分求差方式同步观测值在卫星间求差数学形式特点消除了接收机钟差的影响星间差分GPS数据处理>GPS基线解算>观测值>差分观测值的形成③差分观测值的形成④历元间差分差分方式观测值在间历元求差数学形式特点消去了整周未知数参数历元间差分GPS数据处理>GPS基线解算>观测值>差分观测值的形成④单差、双差和三差单差：站间一次差分双差：站间、星间各求一次差

7、（共求两次差）三差：站间、星间和历元间各求一次差（共求三次差）单差双差三差GPS数据处理>GPS基线解算>观测值>单差、双差和三差1.3天线的相位中心和天线高GPS数据处理>GPS基线解算>天线的相位中心和天线高天线的相位中心①问题天线相位中心的偏差天线相位中心的变化（PhaseCenterVariations-PCV）解决天线相位中心偏差和变化的方法天线定向模型改正GPS数据处理>GPS基线解算>天线的相位中心和天线高>天线的相位中心①天线的相位中心相位中心偏差及变化的模型改正（IGS_01.PCV）123456789112

8、3456789212345678931234567894123456789512345678961234567897123456789800000000VENDORMODEL#DESCRIPTION(AVE)YR/MO/DY

9、AVE=#inaverage[north][eas