GPS在京沪高速铁路虹桥段中运用.docVIP

GPS在京沪高速铁路虹桥段中的运用 　　摘要：本文结合京沪高速铁路虹桥段特大桥与虹桥动车所工程阐述了静态GPS进行控制测量的外业数据采集、内业数据处理。并结合Trimble后处理软件，对数据后处理做了具体的分析及在数据处理中遇到问题的解决方法。 　　关键词: 全球定位系统；数据采集；基线解算；控制网平差 　　一、GPS概述 　　全球定位系统（Global Positioning System――GPS）是一种定时和测距的空间交会定点的导航系统，可以向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。GPS系统包括三大部分：地面控制部分、空间部分、用户部分。特点：高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、适用广泛。 　　二、工程概况 　　京沪高速铁路是国家“十一五”铁路建设的重点项目，京沪高速铁路Ⅵ标十工区红桥段地处长江三角洲平原地区的上海市，跨越嘉定区、闵行区，全长12KM。本次工程坐标系统为：参考椭球为WGS84椭球，投影面为20m，中央子午线为：121°30′00″。 　　三、控制网的情况 　　1、控制网的基本精度 　　由于此次工程属于京沪高速铁路无碴轨道的一部分，根据《客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定》的要求，CPI最弱便相对中误差小于1/170000,基线变方向中误差不大于1.3″；CPII最弱边相对中误差小于1/100000，基线边方向中误差不大于1.7″。 　　四、外业数据采集 　　本项目的GPS外业数据采集按照《全球定位系统（GPS）测量规范》中的D级网实施技术纲要执行。具体执行作业技术参数为： 　　 　　 　　在野外数据采集信息记录中，应记录好观测员姓名、仪高、仪器编号、开关机时间、周围的环境信息等。在观测过程中应时刻注意接收机的工作状态，查看PROP、存储容量、电池余量，发现异常时应及时处理。 　　五、内业数据处理 　　5. 1基线解算 　　 GPS基线向量表示了各测站间的一种位置关系，即测站与测站间的坐标增量。它是GPS同步观测的直接结果，也是进行GPS网平差获取最终点位的观测值。基线解算的过程实际上是平差过程，平差所采用的观测值是GPS双差观测值。 　　1、原始观测数据的输入、修改、检查 　　原始数据的读取、输入是进行基线解算的前提。导入原始数据后，检查测站名、点号、天线高、天线类型等基本信息是否有遗漏或错误，应及时补充或修正错误信息。 　　2、设定基线解算的控制参数 　　基线解算的控制参数用来确定基线解算的处理方法。这些参数一般包括：基线解算的坐标系统、卫星的截止高度角、采用的星历、电离层模型的改正方式、对流天顶延迟、基线解算的期望精度。通过控制参数的设定，可以实现基线的精化处理。 　　3、基线解算分析 　　基线解算后，需要检查基线解算结果是否满足精度标准。对于不合格的基线，要找出其原因进行重新解算或剔除，如果这两种方法都行不通，则需要重新测量，只有通过质量检验、解算合格的基线才能保证平差数据的正确可靠。 　　基线解算阶段的质量控制指标主要有比率（ratio），RDOP，均方根（rms）、同步环闭合差、异步环闭合差以及重复基线较差等。Ratio、RDOP、Rms这几个质量指标只具有某种相对意义，它们数值的高低不能绝对的说明基线质量的高低，应综合评判。若RMS偏大，则说明观测值质量较差，这主要与接收机测相精度、对流层和电离层延迟的影响、多路径效应等多种因素有关。若RDOP值较大，则说明观测条件较差，这主要与卫星星座的几何图形和运行轨迹有关。 　　点击基线，可以查看基线共用卫星、卫星残差。对于残差大的卫星可以将该卫星数据删除。残差部分是对用于基线解算的每颗卫星的残差观测值的几何表示，显示从每颗卫星接受到的数据的质量，利用该部分求解中噪声的数量。残差一般分布相位中线成正线曲线，若分布比较离散，则说明此颗卫星信号质量差，应删除此卫星。 　　4、基线解算成果检验 　　1）观测网图形中直接观测 　　基线处理完成后，通过查看GPS基线向量网图，从图中将可直接看出解算的基线质量是否通过，有三个接受等级：通过，指基线符合验收标准。标志，指一个或一个以上的基线质量指标器不符合通过状态标准集，但是还没有达到失败的状态。这些基线应更密切的检验。失败，基线质量指示器不符合通过或标志状态的标准集。 　　2）进行同步环和重复基线的检验 　　由同步观测边组成的三角形、多边形，它的坐标增量闭合差理论上等于零。但由于观测数据不可避免地受到各种误差的影响，因而实际上同步环的闭合差不一定为零。这种闭合差将反映出数据质量、软件质量以及所求结果的精度情况。 　　① 每个时段同步边观测数据的检核： 　　时段观测值的数据无剔除，满足规范和设计要求，同步边满足：固定误