现代测量技术系列讲座+3+gps数据处理1+基线解算

资源描述

《现代测量技术系列讲座+3+gps数据处理1+基线解算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代测量技术系列讲座+3+gps数据处理1+基线解算（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、GPS测量原理及应用,内容,第1讲 GPS概况第2讲 GPS测量定位误差源第3讲 GPS测量定位原理第4讲 GPS网的布设第5讲 GPS数据处理第6讲 GPS水准第7讲 GPS应用,课程内容,GPS数据处理,1. GPS基线解算,GPS数据处理 GPS基线解算概述,1.1 概述,GPS数据处理 GPS基线解算概述,GPS基线解算的内涵,定义利用多个测站的GPS同步观测数据，确定这些测站之间坐标差的过程观测值 GPS载波相位观测值（主要）原始观测值差分观测值不同频率的组合观测值 GPS伪距观测值（辅助）结果基线向量精度（中误差）及误差相关性信息（协因数阵）,GPS

2、数据处理 GPS基线解算概述 GPS基线解算的内涵,GPS基线向量的表达方式,地心地固坐标（ECEF）笛卡儿坐标系 (X, Y, Z) 大地坐标系 (B, L, H) B：纬差； L：经差； H：大地高差站心地平坐标系直角坐标系 (N, E, U) N：北方向；E：东方向；U：垂直方向极坐标系 (S, A, H) S：距离；A：方位角；H：高度角,GPS数据处理 GPS基线解算概述 GPS基线向量的表达方式,基线解算的分类,基线解算的分类方法根据数学模型单基线解、多基线解、整体解（多站网解）根据观测值类型 L1解、L2解、宽巷（Wide-lane）解、窄巷（Narrow-la

3、ne）解、无电离层影响（Iono-free）解根据所采用差分观测值的类型非（零）差解、单差解、双差解、三差解根据模糊度的确定情况浮动解、固定解,GPS数据处理 GPS基线解算概述基线解算的分类,基线解算的类型,根据数学模型分类单基线解（Single Baseline/Baseline Mode）数学模型按单一基线建立模型简单不顾及同一时段基线间的误差相关特性多基线解（Multiple Baseline/Session Mode）数学模型按时段建立，包括同一时段中一组独立基线模型较为复杂顾及同一时段基线间的误差相关特性整体解（多站网解）（Campaign Mode）

4、数学模型按整网建立，包括整网中相互独立基线模型最为严密顾及同一时段基线间的相关特性基线之间相互约束，结构强,GPS数据处理 GPS基线解算概述基线解算的类型,基线解算的类型,根据（主要）观测值类型分类 L1解：L1载波相位 L2解：L2载波相位宽巷（Wide-lane）解：宽巷组合观测值窄巷（Narrow-lane）解：窄巷组合观测值无电离层影响（Iono-free）解：无对流层影响（Iono-free）组合观测值,GPS数据处理 GPS基线解算概述基线解算的类型,基线解算的类型,根据所采用差分观测值的类型非（零）差解：采用非（零）差观测值单差解：采用单差观测值双差

5、解：采用双差观测值三差解：采用三差观测值根据模糊度的确定情况固定解（整数解）(Fixed)：模糊度被确定为整数浮动解（实数解）(Float)：模糊度未被确定为整数,GPS数据处理 GPS基线解算概述基线解算的类型,1.2 观测值,GPS数据处理 GPS基线解算观测值,差分观测值的形成,差分方式站间差分星间差分历元间差分,GPS数据处理 GPS基线解算观测值差分观测值的形成,差分观测值的形成,站间差分求差方式同步观测值在接收机间求差数学形式特点消除了卫星钟差影响削弱了电离层折射影响削弱了对流层折射影响削弱了卫星轨道误差的影响,站间差分,GPS数据处理 GP

6、S基线解算观测值差分观测值的形成,差分观测值的形成,星间差分求差方式同步观测值在卫星间求差数学形式特点消除了接收机钟差的影响,星间差分,GPS数据处理 GPS基线解算观测值差分观测值的形成,差分观测值的形成,历元间差分差分方式观测值在间历元求差数学形式特点消去了整周未知数参数,历元间差分,GPS数据处理 GPS基线解算观测值差分观测值的形成,单差、双差和三差,单差：站间一次差分双差：站间、星间各求一次差（共求两次差）三差：站间、星间和历元间各求一次差（共求三次差）,GPS数据处理 GPS基线解算观测值单差、双差和三差,1.3 天线的相位中心和天线高,GP

7、S数据处理 GPS基线解算天线的相位中心和天线高,天线的相位中心,问题天线相位中心的偏差天线相位中心的变化（Phase Center Variations - PCV）解决天线相位中心偏差和变化的方法天线定向模型改正,GPS数据处理 GPS基线解算天线的相位中心和天线高天线的相位中心,天线的相位中心,相位中心偏差及变化的模型改正（IGS_01.PCV）,12345678911234567892123456789312345678941234567895123456789612345678971234567898 0 0 0 0 0 0 0 0 VENDOR MODEL # DE

9、ephyr Geodetic with GP NGS ( 4) 01/04/11 .3 .5 71.4 .0 .6 1.4 2.3 3.2 4.1 4.9 5.6 6.1 6.4 6.4 6.1 5.5 4.5 3.1 1.3 -.9 .0 .0 -.4 .1 68.2 .0 -.5 -.6 -.5 -.2 .1 .5 .8 1.0 1.1 1.0 .9 .6 .2 -.2 -.6 -.8 .0 .0 ASHTECH 700228 ( 3) 96/06/30 0.5 0.3 79.9 0.0 0.1 0.5 1.2 1.8 2.1 2.1 2.4 3.0 3.3 3.0 2.8 2.6 2.3

10、 1.5 0.7 0.9 0.0 0.0 -1.2 0.8 79.2 0.0 0.4 1.1 1.5 1.6 1.8 2.2 2.3 2.1 2.0 1.9 1.7 1.5 1.8 2.4 1.6 -1.8 0.0 0.0,文件头,文件体,GPS数据处理 GPS基线解算天线的相位中心和天线高天线的相位中心,天线高,定义标志至平均相位中心所在平面的垂直距离量取方法斜高或到某一平面的直高天线高的改化手工改化（见右图）自动改化需提供天线类型及量高方法,GPS数据处理 GPS基线解算天线的相位中心和天线高天线高,1.4 常用的数据格式,GPS数据处理 GPS基线解算常用的数据

11、格式,本机格式,定义接收机存储数据的格式存储方式二进制内容观测值、广播星历、电离层信息、气象元素特点不同厂家的接收机具有不同的本机格式与接收机配套的数据处理软件（随机软件/商用软件）一般可以直接读取自身本机格式的数据，而不能读取其它厂家的本机格式的数据不利于多种型号的接收机联合作业,GPS数据处理 GPS基线解算常用的数据格式本机格式,RINEX格式,定义与接收机无关的数据交换格式存储方式 ASCII 内容观测值、星历（导航信息）、气象数据特点通用性强，已成为事实上的标准利于多种型号的接收机联合作业大多数软件能够处理,GPS数据处理 GPS基线解算常用的数

12、据格式 RINEX格式,RINEX格式,命名规则命名规则：8+3文件名例：wh022931.02o，wh022293.02n,ssssdddf.yyt,4字符测站名,年积日,一天内的文件序号（时段号）。若为0，则表示文件包含当天的所有观测数据,两位年号。 98：1998 00：2000 11：2011,文件类型。 O：观测值 N：星历 M：气象数据 G：GLONASS星历 H：同步卫星GPS载荷的导航电文,GPS数据处理 GPS基线解算常用的数据格式 RINEX格式,RINEX格式,观测值文件的内容,文件头,文件体,GPS数据处理 GPS基线解算常用的数据格式 RINEX格式,2.1

13、0 OBSERVATION DATA M (MIXED) RINEX VERSION / TYPE BLANK OR G = GPS, R = GLONASS, T = TRANSIT, M = MIXED COMMENT XXRINEXO V9.9 AIUB 24-MAR-01 14:43 PGM / RUN BY / DATE EXAMPLE OF A MIXED RINEX FILE COMMENT A 9080 MARKER NAME 9080.1.34 MARKER NUMBER BILL SMITH ABC INSTITUTE OBSERVER / AGENCY X1234A123

14、 XX ZZZ REC # / TYPE / VERS 234 YY ANT # / TYPE 4375274. 587466. 4589095. APPROX POSITION XYZ .9030 .0000 .0000 ANTENNA: DELTA H/E/N 1 1 WAVELENGTH FACT L1/2 1 2 6 G14 G15 G16 G17 G18 G19 WAVELENGTH FACT L1/2 0 RCV CLOCK OFFS APPL 4 P1 L1 L2 P2 # / TYPES OF OBSERV 18.000 INTERVAL 2001 3 24 13 10 36.0000000 TIME OF FIRST OBS END OF HEADER 01 3 24 13 10 36.0000000 0 3G12G 9G 6 -.123456789 23629347.915 .300 8 -

展开阅读全文