第八章 GPS数据处理ppt课件.ppt

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1、第八章GPS数据处理第八章GPS数据处理第一节数据预处理GPS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(整周跳变的修复见5.3.3)；④对观测值进行各种模型改正。1、GPS卫星轨道方程的标准化（1/2）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数所对应的卫星位置Pi(t)表达为时间t的多项式形式：第八章GPS数据处理(9-1)(9-2)式中Ti是对应于ti的规格化时间；t1和tm分别为观测时段开始和结束的时间。GPS卫星轨道方程的标准

2、化（2/2）利用拟合法求解多项式系数。解出的系数ain记入标准化星历文件，用它们来计算任一时刻的卫星位置。多项式的阶数n一般取8~10就足以保证米级轨道拟合精度。拟合计算时，时间t的单位需规格化，规格化时间T为：第八章GPS数据处理2、卫星钟差的标准化(9-3)式中a0,a1,a2为星钟参数，t0为星钟参数的参考历元。由多个参考历元的卫星钟差，通过最小二乘法原理求定多项式系数ai，再由(9-3)式计算任一时刻的钟差。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G

3、PS周)时t应加上604800。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：第八章GPS数据处理3、观测值文件的标准化不同的接收机提供的数据记录有不同的格式。例如观测时刻这个记录，可能采用接收机参考历元，也可能是经过改正归算至GPS标准时间。在进行平差（基线向量的解算）之前，观测值文件必须规格化、标准化。具体项目包括：①　记录格式标准化。②　记录项目标准化。③　采样密度标准化。各接收机的数据记录采样间隔可能不同，如有的接收机每15秒钟记录一次，有的则20秒钟记录一次。标准化后应将数据采样间隔统一成一个标准长度。④　数

4、据单位的标准化。数据文件中，同一数据项的量纲和单位应是统一的。第八章GPS数据处理第二节GPS基线向量的解算1、GPS基线解算的分离单基线解：当有台GPS接收机进行了一个时段的同步观测后，每两台接收机之间就可以形成一条基线向量，共有条同步观测基线，其中最多可以选出相互独立的条同步观测基线，至于这条独立基线如何选取，只要保证所选的条独立基线不构成闭和环就可以了。这也是说，凡是构成了闭和环的同步基线是函数相关的，同步观测所获得的独立基线虽然不具有函数相关的特性，但它们却是误差相关的，实际上所有的同步观测基线间都是误差相关的。所谓单基线解算，就是在基线解算时不顾及同步观测基线间误差相关

5、性，对每条基线单独进行解算。第八章GPS数据处理特点：单基线解算的算法简单，但由于其解算结果无法反映同步基线间的误差相关的特性，不利于后面的网平差处理，一般只用在普通等级GPS网的测设中。多基线解定义：与单基线解算不同的是，多基线解算顾及了同步观测基线间的误差相关性，在基线解算时对所有同步观测的独立基线一并解算。特点：多基线解由于在基线解算时顾及了同步观测基线间的误差相关特性，因此，在理论上是严密的。2、基线解算结果的质量评定指标实质：反映观测值的质量，又称为参考方差因子。越小越好。（1）单位权方差因子定义：第八章GPS数据处理第八章GPS数据处理（2）、RMS-均方根误差定义：

6、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。第八章GPS数据处理（3）、数据删除率定义：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。实质：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。（4）、RATIO定义：RATIO值为在采用搜索算法确定整周未知数参数的整数值时，产生次最小的单位权方差与最小的单位权方差的比值。实质：反映了所确定出的整周未知数参

7、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。第八章GPS数据处理第八章GPS数据处理（5）、RDOP定义：所谓RDOP值指的是在基线解算时待定参数的协因数阵的迹（）的平方根，即：RDOP值的大小与基线位置和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，RDOP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RDOP值的大小与观测时间段有关。实质：表明了GPS卫星的状态对相对定位的影