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1、测绘工程专业选修课程 软件应用-HGO GNSS数据处理软件辽宁科技大学土木工程学院测绘工程教研室一、软件简介中海达GNSS数据处理软件由卫星预报、野外动静态数据采集、数据传输、项目管理、静态基线处理、动态路线处理、闭合差搜索、网平差、成果输出、坐标系管理及坐标转换等模块组成。HGO(Hi-Target Geomatics Office)软件全名“HGO数据处理软件包”，是中海达在十多年的后处理软件运用与用户体验改进的基础上继HDS2003软件后推出的第二代静态解算软件。该软件用于高精度测量用户的基线数据处理，网平差，坐标转换。软件的功能及特点包括： 1.该软件设计支持GPS、Glonass、
2、Compass多系统解算，支持静态，动态（走走停停，后处理RTK）等多种作业模式。 2.全新第二代基线处理引擎，能够解算超长时间的静态数据，并能智能剔除粗差数据，用户的基线处理变得前所未有的简单。3.全新的网平差模块，能进行WGS84系统下约束平差、当地约束平差等工作。 4.全新的用户界面设计，与国际软件接轨。 5.配套完整的解决软件工具，包括全新的Rinex转换软件ConvertRinex、坐标转换软件CoordTool、精密星历下载软件SP3Gate等。二、软件静态数据处理流程对整网进行平差检查和打印成果创建工程项目GNSS 基线处理导入野外观测数据三、典型算例1.数据来源数据为辽宁科技大
3、学测绘工程专业09级空间定位技术及应用实验数据，于2011年11月7日采用中海达V30采集2个时段数据，数据格式为*.ZHD。仪器高点名2.建立一个新的项目HGO数据处理软件是面向项目进行管理的。因此，不管是进行单点定位，还是进行静态基线处理、动态路线处理，或者是进行网平差。首先需要建立一个新的项目，或者打开一个已建立的项目。建立一个新的项目可分如下几步：（1）首先建立新的项目，确定名称与保存路径；（2）输入项目属性，确定质量检查标准；（3）在坐标系统管理里输入参数。完成上述三步之后，就可以进行下一步的工作了。（1）新建项目执行主程序，启动后处理软件：（2）项目属性设置点击 “文件”“属性”，
4、设置项目属性。（2）项目属性设置a）基本信息基本信息的内容都会显示在网平差报告中（除施工单位和测量员项）。注意：时间在GNSS测量中是一个非常重要的基本量，由于协调世界时（UTC）精度高且稳定，故GNSS测量时通常统一采用协调世界时（UTC）作为计时方法。北京标准时（BST）是我国采用的时间系统，符合我国的时间概念、使用方便。若统一采用北京标准时（BST）记录时，两者可用BST=UTC+8h式换算，此时应注意日前变化，如某日UTC时间为20:00，换算后则为第二天北京时间04:00。b）限差限差的设置很重要，可以选择使用国家规范或者自定义限差，在数据处理过程中的许多检验都是根据限差的设置来进行
5、，国家规范限差的设置来进行，国家规范标准请参考对应国家规范，HGO 软件可以选择采用全球定系统 GPS测量规范2001版、全球定位系统GPS测量规范2009版、全球定位系统城市测量技术规程 1997 版、卫星定位城市测量技术规范2010 版等。c）高级高级界面里的设置决定了项目在进行数据处理时的控制选项，如以ZHD文件的前几位字符作为点名、静态基线最小观测时间、动静态基线最小观测时间、基线最大长度、生成重复基线与闭合环的时间等等。注意：观测文件站点名：文件名前4或者8个字符，选择不一样对后续的影响是不一样的。此处先选择4来说明后续问题。（3）坐标系统设置点击 “文件”“坐标系统设置”，可进行坐
6、标系统设置a）椭球注意：GPS采集的数据时基于WGS-84椭球的，所以源椭球为WGS-84；最终我们要的坐标是什么，北京54，国家80，CGCS2000还是什么，这依据具体工程来决定，每种坐标会对应于一个椭球，所以当地椭球千万别选错了！b）投影注意：我们最后得到的坐标往往是平面坐标，所以需要投影设置，在求平面坐标时，我们是用经差和纬度通过投影正算得到的，而经差是靠经度与其中央子午线相减得到的，所以在投影设置中要告诉你采用的是什么投影，中央子午线是多少。c）保存坐标系统注意：坐标系统设置完成后，一定要保存一个坐标转换文件名。这样在一个地区可以多次调用。所有的数据及中间处理结果都保存在项目这样，一
7、个项目完成后，可以将整个目录及其子打包、保存。此外，项目文件夹可进行整体移植，即将一台电脑上的项目文件夹移到另外一台电脑上打开。说明：一个项目在工作时，会生成一些必需文件，这些文件会保存在项目路径及其子目录中。我们查看工作，可以看到在工作目录下，共生成了一个项目文件 *.HGO，一个坐标转换文件*.dam以及7个子目录。Adjust文件夹里保存平差相应信息，Baseline文件夹里保存基线处理的中间信息，Copy文件夹里备份了上次保存的项目工程，EphBinData文件夹里保存星历数据，ObsBinDat文件夹里保存观测数据，Report目录用来保存报告文档，Rinex文件夹里保存由观测文件转
8、换成的 Rinex文件。3.导入数据点击 “文件”“导入”，可进行导入文件栏。HGO数据处理软件支持静态文件（*.ZHD、*.GNS）、Rinex文件、SP3星历文件的导入。“导入文件”：导入单个或多数据文件。“导入目录”：导入所选文件夹下的所有数据文件。（1）中海达观测文件HGO数据处理软件一般用文件名来区分不同的观测文件。通常的观测文件由8个文件名及其扩展名组成，如一个ZHD观测文件的文件名为ABCD1234.ZHD。一个项目中，不允许有重名的观测文件。比如，一个项目中不允许同时存在文件名为ABCD1234.ZHD及ABCD1234.01O的观测文件。一个观测文件名通常由测站名和时段组成，
9、这样，在一个项目内，可以保证观测文件名各不相同。对于一个*.ZHD静态观测文件，一个8个字符的文件名是这样组成的：!$#.ZHDu 点名观测文件名中，前面4个!表示点名，点名可以由字符和数字组成，也可以由两个中文字符组成。软件在加载观测文件后，将根据文件名自动分解出点名，如点名不足四个字符，则采集软件的数据传输软件将自动在点名之前以下划线_自动凑足4个字符，如点名A将生成_A。u 时段后面三个数字及一个英文字符或数字$#表示时段。其中，$表示年积日，即观测时间处于一年中的第几天，#表示当天的观测期序，可用0、1、2、3、A、B、C、Z来表示。（2）中海达V30接收机下载的文件格式中海达V30接
10、收机在外业静态观测结束后，通过下载的数据文件名能够看到的信息包括仪器序列号的后三位，年积日及观测的时段。如_9013110.ZHD和_9013111.ZHD（2011年观测）从这两个文件名中我们能够看到：a）仪器序列号的后三位901，即这两个文件都是3004901这台仪器观测的；b）年积日311，根据计算应该为11月7日；c）观测时段0、1，第一个时段和第二时段观测的数据；我们根据文件名可以知道这个数据的一些信息：仪器序列号后三位为901的中海达V30接收机于2011年11月7日进行了观测，这两个文件分别为那天第一个时段和第二观测时段观测的数据。 注意：如果在“项目属性”“高级”中观测文件站点
11、名：文件名前选择4个字符，HGO数据处理软件会用文件名的前四位作为点名，如_9013110.ZHD和_9013111.ZHD，软件导入数据后会认为观测点的点名都为901，软件是这么想都是901就应该是同一点，将它们归到一起，但事实上外业观测时仪器第一次是架在点名为KDSP，第二次是架在点名为KD1#，所以把它们归到一起是错误的！因此，我们对点名的处理是非常必要的！（3）如何保证点名的正确性方法1.直接对外业观测文件改点名和仪器高方法2.利用软件对点名进行更改方法1.直接对外业观测文件改点名和仪器高找到原始观测文件后，右击点“打开”弹出“设置ZHD文件”对话框，根据外业观测记录，对点名和天线高进
12、行相应设置方法2.利用软件对点名及仪器高进行更改修改后效果如：FYCC3110和YSXY3110构成了基线FYCC3110.zsdYSXY3110.zsd。技巧：因为在“项目属性”“高级”中观测文件站点名：文件名前默认选择4个字符，则软件默认文件名的前4位为点名，但前四位中为_和仪器序列号的后三位，所以相同仪器虽然架仪器的位置不同，但软件会认为是相同的，所以最好是一个时段进行导入数据，进行相应修改后，再导入下一个时段数据。4.静态基线处理任意两个静态观测文件，只要它们具有相同的观测时段，那么，它们就能构成一条静态基线。在HGO数据处理软件中，静态基线名是由起算测站名和推算测站名以及推算测站的时
13、段名构成。即：起算测站名推算文件的时段.zsd推算测站名推算文件的时段.zsd如：FYCC3110和YSXY3110构成了基线FYCC3110.zsdYSXY3110.zsd。基线解算的过程，实际上主要是一个利用最小二乘法进行平差的过程。平差所采用的观测值主要是双差观测值。在基线解算时，平差要分5个阶段进行。第一阶段，根据三差观测值，求得基线向量的初值。第二阶段，根据初值及双差观测值进行周跳修复。第三阶段，进行双差浮点解算，解算出整周未知数参数和基线向量的实数解。第四阶段，将整周未知数固定成整数，即整周模糊度固定。第五阶段，将确定了的整周未知数作为已知值，仅将待定的测站点作为未知参数，再次进行
14、平差解算，解求出基线向量的最终解整数解。按指定的数据类型录入GNSS观测数据后，软件会自动分析各点位采集到的数据内在的关系，并形成静态基线后，就可以进行基线处理了。基线处理的过程可分为如下几个主要部分：（1）设定基线解算的控制参数（2）外业输入数据的检查与修改（3）基线解算（4）基线质量的检验（1）设定基线解算的控制参数u 基线解算的控制参数，用以确定数据处理软件采用何种处理方法来进行基线解算。u 设定基线解算的控制参数是基线解算时的一个非常重要的环节。通过控制参数的设定可以实现基线的优化处理。u 控制参数在“基线处理”“解算设置”中进行设置，主要包括“数据采样间隔”、“截止角”、“参考卫星”及其电离层和解算模型的设置等。（1）设定基线解算的控制参数对话框共由四页组成，分别为常规设置、对流层/电离层设置、动态设置和高级设置。（a）常规设置u 高度截止角u 采样间隔u 最少历元数u 观测值u 星历类型u 参考卫星u 自动化处理模式u 系统u 高度截止角高度截止角用来限制高度比较低的卫星数据，使其不参与基线解算。由于大气层对高度比较低的卫星信号的影响比较复杂，难以用模型进行改正，又由于高度比较低的信号容易受到如多路径、电磁波等各种因素的影响，因此，它们的信号质量通常也比较低。所以，在数据处理中，通常将它们剔除。如单从大气层折射的角度来看，对于短距离的观测，可以降低高度
