【正文】 , ( ): ( ) ( )()Lion n m LLionn m L L L Lnmn m n m n mfn f m fAt n mf f f n f m fnm???? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ??? ? ?? ? ? ?? ? ???相 位 延 遲時 間 延 遲誤 差 特 性 相 位 誤 差距 離 誤 差GPS基線解算 GPS基線解算的觀測值 不同頻率載波的組合觀測值② 測繪信息網 不同頻率載波的組合觀測值③ ? 特殊的組合觀測值 – 寬巷組合觀測值（ Widelane） – 窄巷組合觀測值（ Narrowlane） – 無電離層影響組合觀測值（ Ionofree） – 與幾何位置無關的組合觀測值（ Geometryfree） – MelbourneW252。R GPS基線解算 天線的相位中心和天線高 天線高 第四節(jié) 基線解算的基本原理 GPS基線解算 基線解算的基本原理 測繪信息網 基線解算的流程 數據導入 （觀測值、星歷、氣象元素、測站信息等） 數據預處理 （周跳探測與修復、形成差分觀測值） 組成觀測方程 （待定參數包括基線向量、整周模糊度等 ） 平差解算 （ 待定參數包括基線向量、整周模糊度等 ） 是否存在劣質觀測值或小周跳 剔除或修復 是 否 能否確定整周模糊度參數 否 是 確定基線向 量的固定解 確定基線向 量的浮動解 GPS基線解算 基線解算的基本原理 基線解算的流程 周跳的探測與應對方法 ? 周跳探測方法 – 高次差 /多項式擬合 – Geometryfree組合 – 其它特別的方法 ? 應對方法 – 修復 – 標記，引入新的模糊度參數 GPS基線解算 基線解算的基本原理 周跳的探測與應對方法 接收機同步誤差。 。,00?????????ffFTT最小次最小此值又常被稱為RATIO值。 GPS基線解算 基線解算階段的質量控制 概述① 測繪信息網 概述② ? 衡量基線向量結果質量的方法 – 原則 ? 全面性：多角度、多方面：精度、可靠性 ? 科學性：具有嚴格的理論根據 ? 可操作性：易于使用 ? 指導性：對工作具有指導作用 – 評定指標 ? 相對指標 – 無法確切判定質量合格與否 ? 半相對半絕對指標 – 可確切判定質量是否不合格，卻無法確切判定質量是否合格 ? 絕對指標 – 可確切判定質量合格與否 GPS基線解算 基線解算階段的質量控制 概述② 相對質量指標① ? 單位權方差因子 – 定義 – 實質 ? 又稱為參考因子 ? 一定程度地反映了觀測值質量的優(yōu)劣 0??fPVV T?0??單位權方差因子 觀測值的殘差 觀測值的權 自由度 GPS基線解算 基線解算階段的質量控制 相對質量指標① 測繪信息網 相對質量指標② ? 觀測值的 RMS – 定義： 觀測值殘差的均方根（ Root Mean Square） – 實質 ? 反映了觀測值與參數估值間的符合程度 ? 一定程度地反映了觀測值質量的優(yōu)劣 ? 一般認為， RMS越小越好 觀測值的均方根誤差 觀測值的殘差 觀測值的數量 TVVRM Sn?GPS基線解算 基線解算階段的質量控制 相對質量指標② 相對質量指標③ ? 數據刪除率 – 定義：在基線解算時，如果觀測值的改正數大于某一個閾值時，則認為該觀測值含有粗差，則需要將其刪除。 GPS基線解算 基線解算階段的質量控制 。 – 實質：數據刪除率從某一方面反映出了 GPS原始觀測值的質量。 ? 基線解算階段質量控制的內容 – 質量評定 ? 通過一系列的指標，對基線向量結果的質量進行評估，發(fā)現質量差（不合格的基線）。.C C C NN C N NC C C NN C N Nk l k l k l k l k l k lN N N N N Ni i i i i i nkNiNNTx x x xTC N x xx x x xx x x xx x x x x xx x x xX X X X X XXxxv P vx x x Q fσ Qq q qqQ????? ? ???????????? ? ? ? ??????????, , ,1 , 2 , 2, , , , , , , , 1 ,1 , 1 , 1? ? ?? ? ?0? ? ? ?..?。 [ L 1 ] [ L 1 ] [ L 1 ] L 1 [ S Y N C ][ I O N , L 1 ] [ T R O P ]i j i j i j i jA B A B A B A Bi j i jA B A BSNSS??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 212 2 2 12 201iiL L i i L L L L L LQ P Q? ? ?? ? ????????? ? ? ? ? ? ? ? ???注：這里選定 i為參考星 GPS基線解算 基線解算的基本原理 基線解算的雙差數學模型 模糊度問題（雙差）① ? 整周未知數的確定的方法 – 偽距法 – 多普勒法（消去法） – 走走停停法（ Stop and Go） – 參數法（搜索法） ? 經典方法 ? FARA ? LAMBDA ? ... GPS基線解算 基線解算的基本原理 模糊度問題（雙差）① 模糊度問題（雙差）② * ? 模糊確定的經典搜索算法 – 基線解算的數學模型 ? 函數模型（誤差方程） ? 隨機模型 ? ?12 ?? CNxv B B lx????????坐標（基線向量）參數 模糊度參數 2 2 212 2 2 12 201iiL L i i L L L L L LQ P Q? ? ?? ? ????????? ? ? ? ? ? ? ? ???GPS基線解算 基線解算的基本原理 模糊度問題（雙差）② 模糊度問題（雙差）③ * ? 模糊確定的經典搜索算法（續(xù)） – 初始平差 ? ?, , , , , ,1 ,1 ,1 , 2 ,1 , 1,2? ? ? ?? ? 0? ? ? ?? ? ? ?2? ? ? ? ? ?0? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ?? ? ? ?。bbena組合觀測值 – 形式 – 特點 ? 不受電離層、對流層折射、鐘、幾何位置的影響 ? 載波相位和碼的組合 12W M 1 22 2 21 2 1 2 1 211()() LLL L L L L LPPf f f f? ? ? ????? ? ? ????? ??GPS基線解算 GPS基線解算的觀測值 不同頻率載波的組合觀測值⑧ 第三節(jié) 天線的相位中心和天線高 GPS基線解算 天線的相位中心和天線高 測繪信息網 天線的相位中心① ? 問題 – 天線相位中心的偏差 – 天線相位中心的變化（ Phase Center Variations PCV） ? 解決天線相位中心偏差和變化的方法 – 天線定向 – 模型改正 GPS基線解算 天線的相位中心和天線高 天線的相位中心① 天線的相位中心② ? 天線相位中心偏差和變化的測定 ? PCV的定義 ? ? 2 3 4O B S C A L C 1 2 3 4i i i i ii ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?相對時間延遲 衛(wèi)星 i高度角 系數 相位計算值 相位觀測值 ? ?2 3 41 2 3 4()P C V ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?注意： L1與 L2各有各自的 PCV值。 對流層折射影響。 天線方向影響，包括衛(wèi)星、接收機天線方向的影響。 ? 計算公式 – 對于一個只以已知點作為起算數據的網，其必要獨立基線數可采用下式計算 必要獨立基線數 網的總點數 已知點的數量 ????????0,0,1ppnpnlnGPS網的布設 GPS網的必要獨立基線 定義及計算公式 測繪信息網 算例 ? 問 – 某網由 100個點構成，計劃用 4臺接收機進行觀測，如果要求平均重復設站次數不得低于 ，問至少需要觀測多少個時段，可測得多少獨立基線，必要獨立基線是多少？ ? 答： m i nm i n10 0 2. 0I NT 504( 1 ) 50 ( 4 1 ) 15 01 10 0 1 99tnSl S mln?????????? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?GPS網的布設 GPS網的必要獨立基線 算例 測繪信息網 測繪信息網 第三部分 GPS基線解算 GPS基線解算 測繪信息網 第一節(jié) 概述 GPS基線解算 概述 測繪信息網 GPS基線解算的內涵 ? 定義 – 利用多個測站的 GPS同步觀測數據，確定這些測站之間坐標差的過程 ? 觀測值 – GPS載波相位觀測值（主要） ? 原始觀測值 ? 差分觀測值 ? 不同頻率的組合觀測值 – GPS偽距觀測值（輔助） ? 結果 – 基線向量 – 精度（中誤差）及誤差相關性信息（協因數陣） GPS基線解算 概述 GPS基線解算的內涵 GPS基線向量的表達方式 ? 地心地固坐標（ ECEF） – 笛卡兒坐標系 － (?X, ?Y, ?Z) – 大地坐標系 － (?B, ?L, ?H) ? ?B：緯差； ?L：經差； ?H：大地高差 ? 站心地平坐標系 – 直角坐標系 － (N, E, U) ? N：北方向； E：東方向； U：垂直方向 – 極坐標系 － (S, A, H) ? S：距離； A：方位角； H：高度角 GPS基線解算 概述 GPS基線向量的表達方式 基線解算的分類① ? 基線解算的分類方法 – 根據數學模型 ? 單基線解、多基線解、整體解（多站網解） – 根據觀測值類型 ? L1解、 L2解、寬巷（ Widelane）解、窄巷（ Narrowlane）解、無電離層影響（ Ionofree）解 – 根據所采用差分觀測值的類型 ? 非（零）差解、單差解、雙差解、三差解 – 根據模糊度的確定情況 ? 浮動解、固定解 GPS基線解算 概述 基線解算的分類① 基線解算的類型② ? 根據數學模型分類 – 單基線解（ Single Baseline/Baseline Mode） ? 數學模型按單一基線建立 ? 模型簡單 ? 不顧及同一時段基線間的誤差相關特性 – 多基線解（ Multiple Baseline/Session Mode） ? 數學模型按時段建立，包括同一時段中一組獨立基線 ? 模型較為復雜 ? 顧及同一時段基線間的誤差相關特性 – 整體解（多站網解）（ Campaign Mode） ? 數學模型按整網建立，包括整網中相互獨立基線 ? 模型最為嚴密 ? 顧及同一時段基線間的相關特性 ? 基線之間相互約束，結構強 GPS基線解算 概述 基線解算的類型② 基線解算的類型③ ? 根據（主要）觀測值類型分類 – L1解： L1載波相位 – L2解： L2載波相位 – 寬巷（ Widelane）解：寬巷組合觀測值 – 窄巷（ Narrowlane）解：窄巷組合觀測值 – 無電離層影響（ Ionofree）解：無對流層影響（ Ionofree）組合觀測值 GPS基線解算 概述 基線解算的類型③ 基線解算的類型④ ? 根據所采用差分觀測值的類型 – 非（零）差解：