GPS测量数据处理 - 空间定位与导航工程研究所 - 武汉大学.ppt

GPS测量与数据处理 第一章 绪论 本章内容 引子 GPS原理回顾 GPS测量概要 课程内容 课程目标 引子 GPS工程项目 区域 武汉大学1~3校区及国际软件学院 功能 测图控制网（20点） 等级 D级（GB2009） 成果 北京54系 中央子午线：114? 待解决的问题 项目开展 流程 所需条件、技术 所需经费 时间周期 1. GPS原理回顾 几个问题 什么是GPS，GPS的基本功能有哪些？ GPS如何工作？ GPS的观测值有哪些？ GPS测量定位的精度受哪些因素的影响？ 什么是相对定位，其结果是什么？ GPS在测量中有哪些应用？ GPS在测量中有哪些作业模式？ 什么是GPS网，其作用是什么？ GPS网的建立过程是怎样的？ 如何衡量GPS测量成果的质量？ 如何保证及改善GPS测量成果的质量？ … GPS系统及其构成 拥有者 美国 系统构成 空间部分、地面控制部分、用户部分 作用 定位、测速、授（守）时 信号 载波、测距码、导航电文 GPS定位的基本原理 距离交会 GPS观测值 码伪距 C1，P1，P2 载波相位 L1，L2 多普勒 D1，D2 影响GPS测量的因素 与卫星有关的因素 卫星钟差、卫星星历误差、相对论效应、SA 与传播途径有关的因素 大气折射（电离层折射、对流层折射）、多路径效应、其他电磁波干扰 与接收设备有关的因素 天线相位中心偏移及变化、接收机钟差、接收机噪声 其他因素 GPS定位原理中的若干基本概念 伪距测量 载波相位测量 整周计数 整周模糊度 周跳 GPS定位原理中的若干基本概念 差分观测值 零差（非差）、单差、双差、三差 载波相位观测值的线性组合 宽巷、窄巷、无电离层折射影响和无几何关系组合 GPS的定位模式 根据运动状态 动态定位、静态定位 根据时效 实时定位、事后定位 根据定位模式 绝对定位、相对定位、差分定位 2. GPS测量概要 GPS在测量中的应用 控制 形变监测 点位测量 放样 GPS测量仪器设备 常用GPS测量模式 单点定位 通常需采用精密单点定位（PPP）的方法 还未广泛应用 相对定位（后处理） 最为常用 RTK 常用于点位测量与放样 相对定位 定义 利用两台以上接收机进行同步观测，获取接收机间相对位置（基线向量）的测量方法。 特点 精度高（通过差分消除或削弱了相关误差的影响） 作业复杂（需进行多台接收机的同步观测） 需要从外部引入位置基准（GPS基线向量缺少绝对位置基准） 位置基准的传递方式 单基线方式 效率高，可靠性低 导线方式 效率高，可靠性低 网络方式 效率低，可靠性高 GPS基线向量网 定义 由GPS点和GPS基线向量所构成 简称GPS网 特点 易进行质量控制 GPS网的布设工作在所有GPS测量方式中最复杂 测量成果质量的内涵 质量控制及其内容 质量控制的定义 一种用来确保生产出的产品保持合乎规定水平的系统 GPS测量产品质量控制的内容 质量评价（评定质量的指标） 质量改善（提高质量的方法） 影响GPS网质量的因素 基线的质量 网的结构 基线数量及配置 起算数据的类型、数量及分布 网平差处理的方法 GPS测量的依据 标准及规范 任务书、合同书 设计书 GPS测量的作业流程 设计与计划（测前） 仪器设备的检定与检验（测前） 施测（测中） 数据处理及成果整理（测后） GPS测量的作业流程 测前 项目立项 方案设计 施工设计 测绘资料收集整理 仪器检验、检定 踏勘、选点、埋石 GPS测量的作业流程 测中 作业队进驻 卫星状态预报 观测计划制定 作业调度及外业观测 数据传输、转储、备份 基线解算及质量控制 GPS测量的作业流程 测后 网平差（数据处理、分析）及质量控制 整理成果、技术总结 项目验收 GPS测量的成果资料 方案设计书 施工设计书 点之记 技术总结 成果资料汇总 原始观测记录（包括数据、计算结果文件，观测记录手簿） GPS测量成果的质量 精度 可靠性 可用性 点位设施 密度 分布 3. 课程内容及目标 课程内容 第一章 绪论 第二章 GPS网及其建立（教材第7章） 第三章 GPS测量的技术设计（教材第8章） 第四章 GPS测量的外业（教材第9章） 第五章 GPS测量中的数据格式（教材第10章） 第六章 GPS基线解算（教材第11章） 第七章 GPS网平差（教材第12章） 课程目标 掌握 开展GPS测量工程的流程 GPS工程技术设计的内容和报告的撰写 GPS网的设计及布设方法 GPS外业观测的方法及注意事项 GPS测量的质量控制方法 GPS测量数据处理基本原理 GPS测量数据处理方法 * * ?2005~2012. 黄劲松 武汉大学 测绘学院 黄劲松 武汉大学 测绘学院 3区 国软 1区 2区 空间部分 地面监控部分 用户部分 GPS 载波相位测量 单差 双差 三差