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《gps控制網(wǎng)在城市測量工程中的應用及精度分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、GPS控制網(wǎng)在城市測量工程中的應用及精度分析摘要：文章主要探討了GPS控制網(wǎng)在城市測量工程中的應用及精度若干問題。關鍵詞：GPS控制網(wǎng)；城市測量；工程應用；精度分析1全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem,GPS)是以衛(wèi)星為基礎的無線電衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，它具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的精密三維導航與定位功能，而且具有良好的抗干擾性和保密性。在測量領域，GPS系統(tǒng)可以向全球任何用戶全天候地連續(xù)提供高精度的三維坐標、三維速度和時間信息等技術參數(shù)2全球定位系統(tǒng)的組成GPS主要由空間衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控站及地面控制系統(tǒng)(用戶設備)三部分構(gòu)成。GPS空間衛(wèi)
2、星星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星群組成，記作(21+3)GPS星座。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道平面內(nèi)，各平面之間交角為60。，軌道平面和地球赤道的傾角為55°,衛(wèi)星的平均高度為20200km,運行周期為11小時58分。這樣可以保證在任何時間和任何地點地平線以上可以接收4到11顆GPS衛(wèi)星發(fā)送出的信號。衛(wèi)星用L波段的兩個無線電載波向廣大用戶連續(xù)不斷地發(fā)送導航定位信號，導航定位信號中含有衛(wèi)星的位置信息，使衛(wèi)星成為一個動態(tài)的已知點。在地球的任何地點、任何時刻，在高度角15°以上，平均可同時觀測到6顆衛(wèi)星，最多可達到9顆。GPS的地面控制系統(tǒng)（用戶設備）包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測
3、站，主控站的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對GPS的觀測數(shù)據(jù)計算衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等并將這些數(shù)據(jù)通過注入站注入到衛(wèi)星中去；同時還對衛(wèi)星進行控制，向衛(wèi)星發(fā)布指令，調(diào)度備用衛(wèi)星等。監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號，監(jiān)測衛(wèi)星工作狀態(tài)。注入站的作用是將主控站計算的數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星中去。GPS的用戶設備部分由GPS接收機（其作用是接收GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號，利用信號進行導航定位）、數(shù)據(jù)處理軟件及相應的用戶終端設備（如計算機、氣象儀器）等組成。GPS接收機可捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號，跟蹤衛(wèi)星的運行，并對信號進行交換、放大和處理,再通過計算機和相應數(shù)據(jù)處理軟件，經(jīng)基線解算、網(wǎng)平差，求出GPS接
4、收機中心（測站點）的三維坐標。3GPS基線解算的精化問題所測得的數(shù)據(jù)的準確性并不一定保證得到好的GPS成果，因為后期的數(shù)據(jù)處理也是影響GPS成果質(zhì)量的重要因素。而數(shù)據(jù)的處理中基線的解算質(zhì)量又是重中之重，下面給出幾點行之有效的建議，希望對于得到高質(zhì)量的基線解算：(1)所使用的固定點的坐標的精確性要高，并且在進行基線的解算時使用手工處理；(2)如果出現(xiàn)了整周的未知數(shù)難以收斂的情況應該采取以下措施：放棄觀測歷元少的衛(wèi)星重組數(shù)據(jù)鏈；增加衛(wèi)星高度角；采用單頻解算；截取GDOP值較為穩(wěn)定的數(shù)據(jù)段。當然針對較為復雜的問題可以綜合考慮幾種解決問題的方法，但是必須保留足夠的觀測數(shù)據(jù)以備使用。(3)在外業(yè)過程中
5、應該及時的對于信噪比、失鎖情況以及信號質(zhì)量進行記錄，以便于基線的手工處理。同時要遵循信噪比低于35的衛(wèi)星慎用以及低于30的棄用的原則。(4)根據(jù)邊長的具體情況采取不同的方法：當變長大于25km時，進行的觀測時間要盡量的長些，至少保證一個小時；當邊不長時選擇雙差固定解。4GPS基線成果可童性檢測指標與方法在使用計算機軟件進行基線的解算過程會得到一系列的可靠性檢測指標：REJECTED.RDOP、RATIO以及RMS。其中REJECTED是去掉的不合理觀測值的個數(shù)，通過其與觀測數(shù)的比值可以得到表征觀測值優(yōu)劣比例，實際的數(shù)據(jù)提出率控制在10%以內(nèi)，過低會使得劣質(zhì)觀察影響計算，過高又使得多余觀測值較
6、少，同樣影響解算基線；RMS是表征觀測質(zhì)量的驗后中誤差?？梢詫χ苷{(diào)的修復程度、觀測噪音以及觀測改正模型誤差等給出綜合的反映，當然是取值越小越好；RATIO作為一個比值，這一比值的獲得是通過加減1-2周以及舍入取整的方式進行探查式計算，實現(xiàn)對于整周未知數(shù)N的探查。從計算的結(jié)果中選擇殘差平方和最小的數(shù)值作為分母，次小的作為分子，得到的比值越大就表明結(jié)果越好；RDOP是相對定位幾何因子，與基線的長度無關，只受衛(wèi)星星座的結(jié)合圖形結(jié)構(gòu)的影響。如果構(gòu)成此圖形結(jié)構(gòu)的衛(wèi)星個數(shù)越多，圖形的強度又好，那么測量的誤差對于基線的成果的影響也就越小。5提高GPS控制網(wǎng)測量精度有效措施分析(1)接收機內(nèi)部噪聲水平檢驗又
7、包括兩種情況，即超短基線檢驗與零基線檢驗。使用長度精確的超短基線或者基線網(wǎng)進行GPS接收機內(nèi)部噪聲水平的檢測方法原理如下：在超短基線的兩側(cè)分別安裝一臺接收機天線，按照高精度靜態(tài)相對定位的規(guī)范進行實時的檢測。由此得到的數(shù)據(jù)與已知的基線長度差值就可以反映接收機的內(nèi)部噪聲水平；后者是通過功分器將接受到的GPS衛(wèi)星信號分為功率及相位一樣的兩路信號，然后輸入到兩個接收機，理論上講，利用相對定位的原理解算由觀測數(shù)據(jù)得到的
