【正文】 建立起的三天弧段的質(zhì)量，并在此基礎上重新積分得到的，考慮到跟蹤站站數(shù)較少，而且區(qū)域范圍只在中國，因此掌握的 GPS 衛(wèi)星信息是有欠缺的在獲得的結(jié)果中平均精度在 2 米左右。 其中，除了個別衛(wèi)星如 4號、 10 號星以及未列在內(nèi)的 8號星（差值在 20 米左右），其余各個星的狀況非常好，基本上在 米的量級上，結(jié)果非常不錯。然后，通過這個模型進行 24小時的外推預報，得到預報星歷。畢竟出現(xiàn)在我國上空的 GPS 衛(wèi)星數(shù)及出現(xiàn)的時間是有限的，而且所利用 的 GPS 跟蹤站數(shù)量有限，因此即使利用三天的數(shù)據(jù)進行軌道改進，所得到的結(jié)果也不可能達到 IGS 站的水平。 GPS 衛(wèi)星定軌問題可以用以下系統(tǒng)方程概括： /()( GMetXs ? |Xs(t)+??ni si tQtXF1 ))(),(( (8) )())(,)()((),(()( tWtPxtxtRtXGtY ps ???? (9) 式（ 8）為衛(wèi)星運動方程，右邊第一項為質(zhì)點地球引力加速度；第二項為作為在衛(wèi)星上的 攝動加速度； Xs(t)為慣性系中的衛(wèi)星位置向量； Gme 為地球引力常數(shù)； Q(t)為力模型參數(shù) .式 (8)為觀測方程 .式中 , px 為地固坐標系中的測站坐標；? x 和 R(t)為地固坐標到慣性系的平移參數(shù)和旋轉(zhuǎn)矩陣； P(t)為描述觀測值中的其他誤差影響的模型參數(shù)； W(t)為觀測噪聲。其精度加上 SA政策的影響后為 100 米或更差，隨著 IGS 數(shù)據(jù)的處理工作的不斷完善，利用全球站數(shù) IGS 數(shù)據(jù)處理中心用全球的幾十到幾百個站的一天或多天的 數(shù)據(jù)定軌，精度可達 10 厘米。此外 ,SA是星歷誤差的重要組成部分。 為擺脫或削弱 GPS保密性政策的限制，廣大導航定位用戶采取了以下對策 ? 采用差分定位方法 ? 使用 GPS測軌精密星歷 ? 使用其它衛(wèi)星定位系統(tǒng) ? 使用能同時接收處理多種衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號的接收設備 3 精密 GPS測量的理論基礎 簡述 因為星歷也存在著誤差，當 GPS 信息發(fā)播的衛(wèi)星位置不正確時 ,將產(chǎn)生星歷誤差。 ? 選擇可用性 (SA)政策 SA政策包括人為干擾星歷數(shù)據(jù)的 ? 技術以及在 GPS基準信號中加入高頻抖動的 ? 技術。 如右上圖所示 ，實時載波相位差分系統(tǒng)（ RTK） 技術的工作原理圖。 前者為準 RTK 技術，后者為真正的 RTK 技術。用戶站接收 GPS 衛(wèi)星的載波相位 與來自基準站的載波相位，并組成相位差分觀測值進行實時處理，能實時給出厘米級的定位結(jié)果。隨之而來的是更加精密的測量技術 — 載波相位差分技術。這些技術的應用對推動精密 GPS 測量起了促進作用。 載波相位差分原理 測地型接收機利用 GPS 衛(wèi)星載波相位進行的靜態(tài)基線測量獲得了很高的精度（ 106～ 108）。幾乎所有的商用差分 GPS 接收機均采用這種技術。 最后得到的改正后的用戶坐標已消去了基準站和用戶站的共同誤差，例如衛(wèi)星軌道誤差、 SA影響、大氣影響等，提高了定位精度。 其都是要消除公共誤差，來達到精密定位的目的 ,我們來看偽距差分和載波相位差分原理： 位置差分原理 這是一種最簡單的差分方法，任何一種 GPS 接收機均可改裝和組成這種差分系統(tǒng)。正是由于這個原因，通常將消除了整周未知數(shù)的三差法結(jié)果，僅用作前兩種方法的初次解 (近似值 )，而在實際工作中采用雙差法結(jié)果更加適宜。但是由于進行連續(xù)的相關觀測，求二次差后，便可有效地消除兩測站接收機的相對鐘差改正數(shù)，這是雙差模型的主要優(yōu)點；同時也大大地減小了其它誤差的影響。因此，當求一次差時，必然削弱了這些誤差的影響；同時消除了衛(wèi)星鐘的誤差 (因兩臺接收機在同 — 時刻接收同一顆衛(wèi)星的信號，則衛(wèi)星鐘差改正數(shù)相等 )。 靜態(tài)相對定位的最基本情況是用兩臺 GPS接收機分別安置在基線的兩端，固定不動；同步觀測相同的 GPS衛(wèi)星，以確定基線端點在 WGS— 84坐標系中的相對位置或基線向量，由于在測量過程中，通過重復觀測取得了充分的多余觀測數(shù)據(jù)，從而改善了 GPS定位的精度。關于確定 No的具體算法以及對整周跳變 (由于種種原因引 起的整周觀測值的意外丟失現(xiàn)象 )的探測和修復的具體方法，這里不再詳述，請參閱有關書籍。 難點 ： 整周未知數(shù)的確定是載波相位測量中特有的問題，也是進一步提高GPS定位精度、提高作業(yè)速度的關鍵所在?？焖俳馑惴ㄋ栌^測時間較短，一般 只要幾分鐘。如果按解算所需時間的長短來區(qū)分，則可分為經(jīng)典靜態(tài)相對定位法和快速解算法。 但是，由于載波信號是一種周期性的正弦信號，而相位測量 有 無法直接測定衛(wèi)星載波信號在傳播路線上相位變化的整周數(shù)，因而存在著整周不確定性問題。分為 A 碼偽距 和 P 碼偽距。 偽距法定位 偽距法定位是由 GPS 接收機在某一時刻測出 的到四顆以上 GPS 衛(wèi)星的偽距及已知衛(wèi)星的位置，采用距離交會的方法求定接受機天線所在點的三維坐標。 （ 3） 功能多，應用廣： 隨著人們對 GPS 認識的加深， GPS 不僅在 測量，導航，測速，測時等方面得到更廣泛的應用，而且其應用領域不斷擴大 。用于精密定位測量工作的 GPS接收機，其觀測數(shù)據(jù)必需進行后期處理，因此必須配有功能完善的后處理軟件，才能求得所需測站點的三維坐標。單頻接收機適用于 10KM左右或更短距離的精密定位工作，其相對定位的精度能達 5mm十 1ppm178。監(jiān)測站共有 5個，除上述 4個地 面站具有監(jiān)測站功能外，還在夏威夷 (Hawaii)設有一個監(jiān)測站。 2． GPS衛(wèi)星及功能 在全球定位系統(tǒng)中， GPS衛(wèi)星的主要功能是：接收、儲存和處理地面監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)射來的導航電文及其它有關信息；向用戶連續(xù)不斷地發(fā)送導航與定位信息，并提供時間標準、衛(wèi)星本身的空間實時位置及其它在軌衛(wèi)星的概 略位置；接收并執(zhí)行地面監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送的控制指令，如調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)和啟用備用時鐘、備用衛(wèi)星等。 系統(tǒng)的組成 GPS 全球定位系統(tǒng)主要由三大部分組成，即空間星座部分 (GPS 衛(wèi)星星座 )、地面監(jiān)控部分和用戶設備部分。本文的內(nèi)容主要有： 1. 廣泛收集和學習國內(nèi)外典型的大型 GPS精密工程測量項目的有關布測及數(shù)據(jù)處理論文資料， 深入學習 GPS精密測地涉及的理論方法和技術 ,熟悉 GPS精密測量與常規(guī) GPS測量在精度要求、坐標基準、外業(yè)施測、數(shù)據(jù)處理方面的區(qū)別； 3. 深入學習 GPS精密測量中 GPS數(shù)據(jù)處理方面涉及的理論 基礎包括載波相位相對測量原理、精密星歷、電離層對流層誤差產(chǎn)生的基理及消除或消弱措施、周跳探測及修復、整周未知數(shù)的解算、坐標轉(zhuǎn)換、網(wǎng)平差等內(nèi)容； 了解 GPS精密測地中廣泛使用的 GPS數(shù)據(jù)處理軟件如 GAMIT、 BERNESE、 GLOBK等的基本功能 5. 熟悉 GPS精密測量數(shù)據(jù)處理流程，能進行一些簡單的 GPS精密測地數(shù)據(jù)處理工作。一些國外和國內(nèi)的 GPS精密工程測量項目，比如北京首都圈地震監(jiān)測網(wǎng)絡、深圳高精度測量框架、隧道、大壩、對撞機、核電站、高層建筑電視塔等都運用了 GPS精密工程測量。 控制網(wǎng)的精度分析 （ GPS 網(wǎng)三維平差中的精度分析） 在 GPS 網(wǎng)三維平差中，除直接求解出 GPS 點的大地坐標和轉(zhuǎn)化參數(shù)外，還可以求得各點的空間直角坐標、高斯平面坐標、一些邊的平面邊長和方位角等。 A、 B 級 GPS 網(wǎng)點都聯(lián)廁了幾何水準。 對于不同等級的 GPS 網(wǎng)，有下列的精度要求： 測量分類 固定誤差 (mm) 比例誤差 (ppm 相鄰點距離 (km) A ≤ 5 ≤ 100～ 2020 B ≤ 8 ≤ 1 15～ 250 C ≤ 10 ≤ 5 5～ 40 D ≤ 10 ≤ 10 2～ 15 E ≤ 10 ≤ 20 1～ 10 A 級網(wǎng)一般為區(qū)域或國家框架網(wǎng)、區(qū)域動力學網(wǎng)； B 級網(wǎng)為國家大地控制網(wǎng)或地方框架網(wǎng)； C 級網(wǎng)為地方控制網(wǎng)和工程控制網(wǎng)； D 級網(wǎng)為工程控制網(wǎng)； E 級網(wǎng)為測圖網(wǎng)。例如，精密星歷的確定及完善；對電離層，對流層的誤差運用雙頻再進行建模，運用一些精密測量軟件如 GAMIT,BENESE,GLBOK 等。由于近幾年 GPS 技術的廣泛應用。我想突破口就是根據(jù)測量實際的需要選取合適的軟件進行基線解算與網(wǎng)平差。 我們在工程測量方面，應用 GPS 靜態(tài)相對定位技術，布設精密工程控制網(wǎng)，用于城市和礦區(qū)油田地面沉降監(jiān)測、大壩變形監(jiān)測、高層建筑變形監(jiān)測、隧道貫通測量等精密工程。 關鍵詞 ： GPS 精密測量； GAMIT 軟件；精密星歷，載波實時差分技術等 Abstract In this paper,on base of the usage of GPS in the precise survey,gives several problem of theory ,include Error ,The system of coordinate,fixing of N 0 and so also introduce the function features of accurate softwares GAMIT, last,we use the softwares TGO and Solution to deal with the date of QingJian county. Key word:Accurate surveying of GPS。最后使用 TGO,SLUTION 等軟件對清澗縣的 GPS 網(wǎng)進行了數(shù)據(jù)處理實踐。其經(jīng)歷了 （ 1）早期的衛(wèi)星定位技術：這一階段主要是把衛(wèi)星作為空間的觀測目標；（ 2）子午衛(wèi)星導航系統(tǒng)的應用；（ 3） GPS 導航系統(tǒng)的建立；（ 4）我國的雙星導航定位系統(tǒng)，其原理為空間球面交會測量原理。 精密工程測量中存在的問題是在進行基線解算時如何能更好的剔除誤差，達到好的成果。這 種方法有外業(yè)工作量大﹑受地形通視﹑外界條件影響等顯著缺陷。 在精密的工程測量中我們要處理的是長基線的解算，這就需要我們在精 密測量核心問題上下功夫。 GPS 網(wǎng)的精度指標，通常是以網(wǎng)中相鄰點之間的距離誤差來表示的，其具體形式為： a=開根號（ a 的平 方 +（ b*d）的平方） 其中， a：網(wǎng)中相鄰點間的距離中誤差 (mm)； q：固定誤差 (mm)； b：比例誤差 (ppm[8])； d：相鄰點間的距離 (km)。 GPSB 級 網(wǎng)于 19911995 年布測 ,共記 818 個點 ,其中大部分重合于原天文大地網(wǎng)的天文點 ,三角點 ,重力點 ,并全部聯(lián)測了精密水準 .GPS B 級網(wǎng)的布測采用了不同的精度和分辨率，平均西北地區(qū)平均點距為 150 公里中部 100，東北 50 到 70，平差后的地心坐標絕對精度：水平 方向的重復精度優(yōu)于 4 710?? ，垂直方向的重復精度優(yōu)于 8 710?? 。 GPS 的 AA 級， AB 級網(wǎng)的精度是非常高的，此網(wǎng)的測設是采用激光技術，上千公里的誤差才是 3到 5厘米。 ② 各點大地坐標的中誤差 在 WGS84 坐標系或國家坐標系進行平差時，可求得 iP 點的大地坐標平差值，則其相應中誤差為 iB^? = 0^?iiBBQ ?iL^? 0^?iiLLQ （ 2） ?iH^? 0^?iiHHQ ③轉(zhuǎn)換參數(shù)的中誤差 當含有地面起算數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)時，也可由法方程系數(shù)陣的逆陣中得到轉(zhuǎn)化參數(shù)的諧因數(shù)，若只考慮尺度參數(shù)和繞法線的旋轉(zhuǎn)參數(shù)時中誤差為 ???????AA ????????0^^0^^ (3) ④空間直角坐標的中誤差為 ???????????????ZZZZZYYYYYXXXXXQDQDQD0^^0^^0^^?????? (4) ⑤高斯平面坐標的中誤差和誤差橢球由高斯平面正算公式可得微分關系 ????????????? dLdBRdydx g (5) 則平面坐標的方差為 ???????yyyxxyxx DD DD ??????yyyxxyxx 20^? = TgLLLBBLBBg R R ??????20^? (6) 其誤差橢球元素為 ? ?? ?? ???????????????????????yyxxxyxyyyxxyyxxyyxxQtgQKKFKE2242121220^220^2??? (7) 近年來，隨著 GPS技術的廣泛應用和深入發(fā)展，測繪科學正日益發(fā)