GPS控制网的优化研究

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1、GPS控制网的优化研究【摘要】文章围绕着GPS控制网的优化设计问题，首先介绍了GPS定位系统的技术特点，其次详细分析了GPS控制网优化设计原则及方法等问题，希望对相关读者朋友们能起到一点借鉴作用。【关键词】GPS；控制网；优化设计屮图分类号：P228.4文献标识码：A文章编号：引言近年来，作业单位进行控制测量越来越多地采用GPS技术，以前控制测量常用的测角网、测边网、导线网等传统方法则很少应用。虽然GPS技术相対于传统控制测量方法具有点位精度高、观测时间短、操作简便、全球全天候作业等优点，但并不等于GPS控制网就无需像传统控制

2、测量方法那样进行控制网的优化设计，加强GPS控制网的优化设计具有重要的现实意义。1GPS定位系统的技术特点GPS是全球定位系统(GlobalPositioningSystem)的英文缩写，它是随着现代化科学技术的发展而建立的第一代精密卫星定位系统，它具冇以H的技术特点：(1)观测站Z间无需通视。这一优点既可大大减少测量工作的经费和时间，同时也使点位的选择变得更加灵活。(2)定位精度高。试验表明，H前在小于50km的基线上,其相对定位精度可达IX10-6〜2X10-6,而在100km〜500km的基线上可达10-6〜10-7。随

3、着观测技术与数据处理方法的改善，可望在大于1000km的距离上，相对定位精度达到或优于10-8。(1)观测时间短。随着GPS系统的不断完善，目前20kn)以内相对静态定位，仅需15min~20niin;快速静态相对定位中，在流动站与基准站相距在15km以内时，流动站观测的时间只需lmin~2min;动态相对定位，出发时流动站观测lniin〜2niin,然后可随时定位,每站观测仅需几秒。(2)提供三维坐标。(3)操作简便。(4)全天候作业。内此,GPS定位技术的发展是对经典测量技术的一次重大突破。2GPS控制网优化设计原则及方法

4、GPS控制网的布设应视其目的，要求的精度，卫星状况，接收机类型和数量，测区已有的资料，测区地形和交通状况综合考虑，即网的设计应在效率性、可靠性、精确性和经济性等方面力图实现用户的要求。在设计中必须坚持一下的基本原则。2.1选择有利的GPS点位选择合理的GPS点位是进行GPS控制网测量的一个必不可少的先决条件，GPS点位选择得恰当与否将直接影响到GPS测量的精度、费用和下级测量工作。所以在实测GPS控制网Z前，进行踏勘选点时，除了遵循《全球定位系统(GPS)测量规范》(以下简称《规范》)夕卜，还应注意以下几点：GPS点位应该离公

5、路稍远一些。因为在公路上行驶的车辆很容易给路边GPS观测造成多路径误差，同时观测人员及仪器设备也很危险。GPS点位应远离枝叶茂盛的大树。因为茂盛的树枝和树叶容易遮挡信号，特别是在枝叶潮湿时极易引起信号失锁，产牛周跳，造成观测误差。GPS点位应尽量远离对无线电信号有反射作用的建筑物及具有发射无线电信号功能的电视台、电台等。无线电信号易使GPS测量数据产生多路径误差，甚至使信号失锁，产生屏蔽。单从GPS观测的特点出发，没必要保证相邻点间的通视，但是GPS网往往作为各种用途的首级控制网，后续工作很冇可能利用GPS点使用常规仪器进行发

6、展，此时应保证冇定向点和检核点，所以在选择GPS点位时应该考虑某些点间的通视问题。在布设GPS网时，有时可能会遇到基线长度超过50Km的情况。这时整周未知数的解算和周跳的探测与修复都十分困难，此时应该在长基线中间增加几个GPS点。使被截开的各基线长度保持在lOKm与15Km以内，利用这些短基线来解算整周未知数，从而解决了长基线所产牛的困难。2.2确定合理的网形结构对网形结构进行设计是GPS控制网优化设计的一个重要组成部分。而口不同的构网方式有不同的效率、精度、可靠性及费用指标。1、确定同步图形。同步图形的形状是由GPS接收机的

7、台数决定的。2、同步图形连接扩展方式同步图形连接扩展方式•般有点连接方式、边连接方式和网连接方式。不同的连接扩展方式有各自不同的特点。点连接式GPS网。若相邻同步环Z间仅有一个公共点相连接构成的GPS网则称之为点连接式GPS网，简称点连式GPS网。以这种方式构成的GPS网，没有（或仅有一个）异步闭合环，网形强度比较薄弱，发现粗差的能力较弱；但在同样网点数下，同步图形个数（也称之为观测期数）最少，而且它具有最少观测时段数，工作量较小，获得成果快，若对控制点精度要求不高，采用点连接GPS网无疑是一种经济快速的布网方式。边连式GPS

8、网。边连接式GPS网是指同步图形之间有一条公共基线相连接。以这种方式布点所构成的GPS网具有大量的复测基线，可以构成较多的异步闭合环。能检查各种闭合差的大小以及判别观测中是否存在粗差，而且图形强度最强，但观测期数最多，最费时。点边混连式GPS网，是指布网时把点连接式与边连接式