GPS测量数据处理原理.ppt

第五章 GPS测量数据处理原理 内容概要 概述 GPS测量数据处理的流程 GPS测量数据处理软件使用演示 基线解算 基线解算的模式 基线解算的基本数学模型 基线解算软件的使用 基线解算的质量控制 网平差 网平差的类型及作用 网平差的基本数学模型 采用GPS技术建立独立坐标系 网平差软件的使用 网平差的质量控制 第一节 概述 GPS网及其布设 GPS网 采用GPS技术布设的测量控制网 由点、基线向量构成，或许还会含有其它类型的观测量 目的：确定点的坐标，消除几何上的不一致性，使点的精度均匀 GPS网及其布设 GPS网的布设 重复设站 GPS网及其布设 GPS网的布设 GPS布设时的逐步推进方式 GPS测量数据处理的流程 需要解决的问题 基线解算的基本原理和方法 基线解算的质量控制 网平差的基本原理和方法 网平差的质量控制 独立坐标系及相关数据处理的问题 第二节 基线解算模式 基线向量解 基线边长与基线向量 基线向量解 基线向量的表达方式 空间直角坐标的坐标差 大地坐标的坐标差 站心地平坐标的坐标差 同步观测基线间的误差相关性 基线解算模式 单基线解/基线模式 多基线解/时段模式 整体解/战役模式 基线解算模式 单基线解/基线模式 解算方法 一次仅同时提取两台GPS接收机的同步观测数据进行基线解算。 特点 模型简单，参数较少，计算量小 解算结果无法反映同步观测基线间的误差相关性 无法充分利用观测数据之间的关联性 适用范围 一般工程应用 基线解算模式 单基线解/基线模式 基线解结果 基线向量估值 基线向量估值的方差-协方差阵 基线解算模式 多基线解/时段模式 解算方法 一次提取一个观测时段中所有进行同步观测的n台接收机所采集的同步观测数据，在一个单一解算过程中共同解求出所有n - 1条相互函数独立的基线。 特点 数学模型严密，能反映出同步观测基线间的统计相关性 数学模型和解算过程比较复杂，计算量较大 适用范围 对质量要求严格的应用 基线解算模式 多基线解/时段模式 基线选择方法 基线解算模式 多基线解/时段模式 基线解结果 基线向量估值 基线向量估值的方差-协方差阵 基线解算模式 整体解/战役模式 解算方法 一次提取项目整个观测过程中所有观测数据，在一个单一解算过程中同时对它们进行处理，得出所有独立基线。 特点 数学模型严密，能反映出同步观测基线间的统计相关性 避免了结果在几何上的不一致性 数学模型和解算过程复杂，计算量大 适用范围 高精度定位、定轨 第三节 基线解算的基本原理 基线解算的基本流程 基线解算的处理流程（数据处理软件内部） 数据预处理 建立数学模型 确定基线向量的浮动解 确定整周未知数 确定基线向量的固定解 基线解算的基本流程 数据预处理 目的 获得干净的观测值 过程 数据传输和解码 数据标准化 数据筛选和编辑 接收机钟差估算 差分观测值或线性组合观测值形成 基线向量近似解估算 周跳探测、修复或标记 基线解算的基本流程 建立数学模型 包括函数模型和随机模型 通常为双差模型 模型参数通常包括 坐标（基线向量） 整周模糊度 天顶方向的对流层延迟 基线解算的基本流程 确定基线向量的浮动解 直接利用所建立的数学模型求解 模糊度为实数 基线解算的基本流程 确定整周未知数 通常采用有哪些信誉好的足球投注网站算法，确定模糊度的整数值 确定模糊度时的RATIO值 基线解算的基本流程 确定基线向量的固定解 在数学模型中将模糊度固定，重新解算基线 影响基线解算结果质量的因素 观测值的质量 观测的几何条件 卫星轨道数据的质量 数据处理的模型和方法 观测值质量的影响 精度 越高越好 采样率 采样率高，有利于进行周跳探测，但考虑到存储容量和计算负担，静态测量最高不要超过5秒 周跳发生的频度 周跳发生频度高，将会影响周跳探测及周跳处理算法的效能 受包括多路径在内的干扰效应影响程度 干扰将影响观测值的准确度 观测几何条件的影响 卫星数量 卫星数量多，对基线解算有利 卫星分布 卫星分布均匀，对基线解算有利 观测期间卫星位置的变化 观测期间同一卫星位置变化大，对模糊度/基线解算有利 卫星轨道数据质量的影响 卫星轨道数据的质量 数据处理模型和方法的影响 数学模型 函数模型能否准确反应观测值之间、观测值与待定参数之间的关系 随机模型能否准确刻划观测值的精度及误差相关的特性 算法 周跳探测和修复或处理能力的高低 模糊度确定算法效能的高低 解的稳定性 基线解算函数模型需顾及的问题 几何关系 定义：接收机天线与卫星天线的相位中心在地心地固系下的几何关系 特点：影响函数模型 观测值偏差 定义：观测值中所含偏差 特点：影响观测值本身 基线解算函数模型需顾及的问题 影响几何关系的因素 卫星位置及姿态：姿态用于将轨道数据的参考位置由卫星质心改化到天线相位中心 测站位置：受地球固体潮、