BDS辅助GPS高程拟合精度分析.pdf

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1、第6期矿山测量NO．62015年12月MINESURVEYINGDec．2O15doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2015．06．014BDS辅助GPS高程拟合精度分析王希清(东煤吉林建筑基础工程公司，吉林长春130061)摘要：随着GPS与GLONASS系统达到完全运行能力、BDS达到亚太地区完全运行能力，与之对应接收机也呈现了多系统兼容的状态，奠定了多GNSS环境下高程拟合的基础。在对已有GPS系统高程拟合相关方法研究的基础上，统一了它们时空基准；构建了BDS与GPS系统组合定位的数学模型；处理了某工程D级网观测数据；分析了引入BD

2、S系统后，GPS高程拟合精度变化情况；给出有益的结论可以借鉴到相关的工程或领域中。关键词：BDS；GPS；高程拟合；精度分析中图分类号：P228．4文献标识码：B文章编号：1001—358X(2015)06—0046—02目前的多GNSS环境下，GPS、GLONASS系统达1有关模型到完全运行能力、BDS达到亚太地区的完全覆盖和建设中GALILEO系统，其中各系统在轨健1．1二次曲面模型康运行的卫星数如下：GLONASS系统24颗、GPS系大地高(日)和正常高(H)的关系用式(1)来表llC0统31颗、BDS系统14颗以及GALILEO系统8颗。示，式中代表高

3、程异常：+CGPS系统31颗中包括II—A卫星9颗、II—F卫星3H=+H(1)n颗、II—R卫星12颗和IIR—M卫星7颗，均是GEO对于二次曲面的一般形式为：+C2卫星，而BDS星座由GEO、MEO和IGSO卫星组成，=C0+C1+c2y+C3xy+c4+c5y(2y)n+尤其是其中的IGSO卫星，一方面充分利用了GEO已知高程拟合点的平面坐标用，Y表示，c。，CC3，n卫星的优势，另一方面又能避免其高纬度区始终是⋯C，为待定参数。若联测水准的GPS点个数为11,，yn低仰角的问题，在我国领域增强效果突出，特别是观即有n个观测值，则误差方程式：+C4测环境

4、周围高楼林立、正上方无遮挡的“天井”典型V1=c0+1711+c2Y1+c31Y1+C4+c5Y一12n地形，BDS系统对GNSS其他系统有效增强。+=c0+C12+c2y2+c2Y2+C4+csY一2C5多GNSS系统卫星定位技术，以其精度高、速度2yn—快、不存在误差累计、节省大量的人力和物力等优点3被大家所认同，在测绘和相关的很多领域得以广泛、的普及和应用，尤其是其所提供的高精度的大地高信息，奠定了卫星定位高程拟合，甚至(似)大地水准则误差方程的矩阵形式为：面模型精化的前提基础。GNSS高程拟合是个研究V=XA—(4)相对成熟的领域，国内外的研究方法大致

5、可以归纳式中各矩阵表达式为：为：重力(测量)法、三角高程法、数值逼近法、抗差估；[。⋯]，V=[。⋯]，计法、坐标转换法、平差转换法、联合平差法、地球重力场模型法、神经网络法和综合法(上述方法的一种或几种组合)等。本文结合某工程D级GNSS定位网的观测数据，以二次曲面作为高程拟合模型，分析在城区5个1Yx．yY点观测环境差的情况下，利用BDS系统对GPS系统令：A。+C，1：—XA。，其中A。为参数的近进行增强，拟合高程的改进情况。n．146第6期王希清：BDS辅助GPS高程拟合精度分析2015年12月似值，于是得误差方程为：为能客观且有效地评价GNSS水准计

6、算精度，应尽可能多地联测水准点，点位应均匀地分布整个：一l(5)测区，以作外部检核用。设参与拟合的已知点(或当若满足l／rPV=min时，可求得检核点)个数为n，令已知点和检核点的高程异常为a=(X蹦)Pf，即：，拟合点高程异，根据Vi=一，可求得拟合残A=(c0clc2c3c4c5)(6)差，根据式(7)计算内符合与外符合精度。1．2BDS与GPS组合定位数学模型BDS与GPS系统组合定位与单GPS系统定位+一^√／匦Evvl(7)n一1方式相似，顾及两者的信号频率、时间基准、空间基把检核点的拟合残差与相应等级的水准测量限准和接收机时钟偏差参数，据此可得出组

7、合系统伪差相比较，以确定GNSS水准所能达到的精度。距定位的数学模型：3工程实例：BDS+㈩3．1测区概况若当前BDS和GPS系统可视卫星数分别为n测区位于辽宁西部某市，面积约40km，地形以和m颗。AtGPS是GPS可视卫星与其用户之间的几低山丘陵为主，海拔高度在130in左右。其中IV01何观测矩阵A。的前3列，其中1。0。。和~GPS可视～IV01为5个三维坐标已知的点，A01一A08在城为n维列向量，YcPs是(n×1)维的测量向量；8GPS是n区，BO1～B05在野外，如图1所示，控制网中的点大维伪距的列向量，对于BDS系统各符号含义相似。多分布在城

8、市范围内。控制网利用R10GNSS接收