第九讲 GPS数据处理ppt课件.ppt

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1、GPS数据处理兰州交通大学—土木学院1GPS控制网的数据处理就是将采集的数据经测量平差后规化到参考椭球面上并投影到所采用的平面上，得到点的准确位置。其过程大致可以分为观测数据的预处理、基线向量计算、基线向量网平差(无约束和约束)以及GPS网与地面网联合平差、评定精度等几个阶段。2数据处理流程：数据传输——数据预处理——基线解算——重复基线检验——同步环检验——异步环检验（以上为当天应完成的任务）——重测与补测——WGS-84中无约束平差——网精度分析——三维约束平差——二维平差——成果报告——技术总结。3观测数据的预处理

2、4GPS数据预处理的目的是：①对数据进行平滑滤波检验，剔除粗差；②统一数据文件格式并将各类数据文件加工成标准化文件；③找出整周跳变点并修复观测值；④对观测值进行各种模型改正。5观测数据的预处理过程包括以下几个阶段：1.预处理的准备工作（1）数据传输（2）数据分流，应自动将原始记录中的数据分为以下几个部分：观测值文件星历参数文件电离层参数和UTC参数文件测站信息文件（3）数据解码62.数据预处理的内容1)GPS卫星轨道方程的标准化GPS卫星轨道方程标准化一般采用以时间为变量的多项式进行拟合处理。将已知的多组不同历元的星历参

3、数所对应的卫星位置Pi(t)表达为时间t的多项式形式：拟合计算时，时间t的单位需规格化，规格化时间T为：72)卫星钟差的标准化来自广播星历的卫星钟差具有多个数值，需要通过多项式拟合求得唯一的，平滑的钟差改正多项式。钟差的多项式形式为：因为GPS时间定义区间为一个星期，即604800秒，故当t-t0>302400(t0属于下一GPS周)时t应减去604800，t-t0<-302400(t0属于上一GPS周)时t应加上604800。83)观测值文件的标准化（1）记录格式文件标准化（2）采样密度标准化（3）数据单位标准化9基线

4、向量的解算10单基线平差模型•模型简单、易于编程实现•基线之间相关性被忽略•不易发现粗差11多基线（网络）平差模型•理论严密•基线之间相关性被考虑•模型复杂12具体处理中应注意以下几个问题：（1）基线解算一般采用双差相位观测值，对于边长超过30km的基线，解算时则可采用三差相位观测值。（2）卫星广播星历坐标值可作为基线解的起算数据。对于特大城市的首级控制网，也可采用其他精密星历作为基线解算的起算值。（3）基线解算中所需的起算点坐标，应按以下优先顺序采用:国家GPSA、B级网控制点或其他高级GPS网控制点已有的WGS-84

5、坐标系坐标。国家或城市较高等级控制点转到WGS-84坐标系后的坐标值。13不少于观测30分钟的单点定位结果的平差值提供的WGS-84系坐标。（4）在采用多台接收机同步观测的一同步时段中，可采用单基线模式解算，也可以只选独立基线按多基线处理模式统一解算。（5）同一等级的GPS网根据基线长度的不同可采用不同的数据处理模型。若基线长小于8km，需采用双差固定解；小于30km，可在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果；大于30km时．则可采用三差解作为基线解算结果。（6）在同步观测时间小于30分钟时的快速定位基线。应采用合格的双

6、差固定解作为基线解算的最终结果。14双差基线模型15161718192021基线向量的解算结果分析基线解算后，可以通过RATIO(模糊度检验率指标)、GDOP、RMS、单位权方差因子和数据删除率这几个质量指标来衡量基线解算的质量。22实质：反映观测值的质量，又称为参考方差因子。越小越好。1、单位权方差因子2、RMS-均方根误差实质：表明了观测值的质量，观测值质量越好，越小，反之，观测值质量越差，则越大，它不受观测条件（观测期间卫星分布图形）的好坏的影响。3、RATIO(模糊度检验率指标)RATIO即整周模糊度分解后，次最

7、小RMS与最小RMS的比值。即：RATIO反映了所确定出的整周未知数参数的可靠性，这一指标取决于多种因素，既与观测值的质量有关，也与观测条件的好坏有关。RATIO是反映基线质量好坏的最关键值，通常情况下，要求RATIO值大于3。254、数据删除率在基线解算时，如果观测值的改正数大于某一个阈值时，则认为该观测值含有粗差，则需要将其删除。被删除观测值的数量与观测值的总数的比值就是所谓的数据删除率。数据删除率从某一方面反映出了GPS原始观测值的质量。数据删除率越高，说明观测值的质量越差。265、GDOPRDOP值指的是在基线解

8、算时，待定参数的协因数阵的迹的平方根，即：GDOP值的大小与基线位置、卫星在空间中的几何分布及运行轨迹（即观测条件）有关。当基线位置确定后，GDOP值就只与观测条件有关了。而观测条件又是时间的函数，因此实际上对与某条基线向量来讲，其GDOP值的大小与观测时间段有关。GDOP表明了GPS卫星的状态对相对定位的影响，即取