【正文】 社，1997年第二版。其殘余誤差（即星歷誤差對(duì)相對(duì)定位的影響）一般可用下列的經(jīng)驗(yàn)公式估算：。誤差模型的精度好壞不等。消除或大幅度削弱這些誤差所造成的影響的主要方法有：這些誤差改正模型既可以是通過對(duì)誤差的特性、機(jī)制以及產(chǎn)生的原因進(jìn)行研究分析，推導(dǎo)而建立起來的理論公式。當(dāng)用戶接收機(jī)收到衛(wèi)星信號(hào)并進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤（鎖定）后，載波信號(hào)的整周數(shù)便可有接收機(jī)自動(dòng)地計(jì)數(shù)。該項(xiàng)誤差的大小主要取決于鐘的質(zhì)量，和使用環(huán)境也有一定關(guān)系。對(duì)流層折射對(duì)偽距測(cè)量和載波相位測(cè)量的影響相同。電離層折射的大小取決于外界條件（時(shí)間、太陽(yáng)黑子數(shù)、地點(diǎn)等）和信號(hào)頻率。SA技術(shù)實(shí)施后，衛(wèi)星鐘誤差中又引入了由于人為原因而造成的信號(hào)隨機(jī)抖動(dòng)。2)衛(wèi)星鐘的鐘誤差衛(wèi)星上雖然使用了高精度的原子鐘，但它們?nèi)圆豢杀苊獾嘏c理想的GPS時(shí)之間存在著難以避免的偏差，這些偏差總量在1ms以內(nèi)，由此引起的等效距離誤差可達(dá)300km。1)衛(wèi)星星歷誤差由廣播星歷或其它軌道信息所給出的衛(wèi)星位置與衛(wèi)星的實(shí)際位置之差稱為星歷誤差（也稱軌道誤差）。 圖310GPS測(cè)量的方式與經(jīng)典測(cè)量的方式完全不同，在經(jīng)典的測(cè)量方式中是以測(cè)邊和測(cè)角為基礎(chǔ)的，然后進(jìn)行平差計(jì)算，而GPS測(cè)量完全擺脫了傳統(tǒng)的邊角方式，他所測(cè)得的結(jié)果是待測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位坐標(biāo)，在測(cè)得坐標(biāo)之后即在它自己的坐標(biāo)系中即WGS84坐標(biāo)系中進(jìn)行解算，它所得的結(jié)果也是在WGS84坐標(biāo)系中的結(jié)果，而不是我們所需的結(jié)果，這樣就必須進(jìn)行坐標(biāo)系的設(shè)置，才能得到我們所需的結(jié)果。當(dāng)出現(xiàn)弧點(diǎn)（即該點(diǎn)僅有一條基線相連）的情況下，必須重測(cè)該基線或者閉合環(huán)。如果出現(xiàn)不合格基線，可以點(diǎn)擊“選取全部不合格基線”，然后重新設(shè)置“基線解算條件”，比如將高度截止角由20改為15，再點(diǎn)擊“處理選定基線” 重新進(jìn)行處理。 圖34 圖35全部原始數(shù)據(jù)讀入后，點(diǎn)擊“基線處理設(shè)置”如圖36 ，一般選擇默認(rèn)設(shè)置，即高度截止角為20度，采樣間隔為60秒。l 自動(dòng)化程度高。GPS數(shù)據(jù)處理與常規(guī)測(cè)量數(shù)據(jù)處理相比具有以下顯著特點(diǎn)：l 數(shù)據(jù)量大。安置儀器好儀器后，在觀測(cè)前后各量天線高一次。6．點(diǎn)位選定后（包括方位點(diǎn)），均應(yīng)按規(guī)定繪制點(diǎn)之記，其主要內(nèi)容包括點(diǎn)位及點(diǎn)位略圖，點(diǎn)位的交通情況及選點(diǎn)情況等。選點(diǎn)工作通常應(yīng)遵循的原則是：1．觀測(cè)站應(yīng)遠(yuǎn)離大功率的無線電發(fā)射臺(tái)貨物高壓輸電線，以避免其周圍磁場(chǎng)對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)的干擾。約束平差法，在確定網(wǎng)的基準(zhǔn)位置的同時(shí)，對(duì)GPS網(wǎng)的定向與尺度也會(huì)產(chǎn)生影響，其影響程度，與約束條件的多少，及所取觀測(cè)值的精度有關(guān)。3．3 網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)包括網(wǎng)的位置基準(zhǔn)、方向基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)，是確定網(wǎng)的基準(zhǔn)，是通過網(wǎng)的整體平差來實(shí)現(xiàn)的。缺點(diǎn)：觀測(cè)工作量大。② GPS網(wǎng)作為測(cè)量控制網(wǎng)，其相鄰點(diǎn)間基線向量的精度，應(yīng)分布均勻。3．1 精度標(biāo)準(zhǔn)的確定對(duì)GPS網(wǎng)的精度要求，主要取決于網(wǎng)的用途。如果按照GPS測(cè)量實(shí)施的工作程序，則大體可分為這樣的幾個(gè)階段：網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、選點(diǎn)與建立標(biāo)志、外業(yè)觀測(cè)、成果檢核與處理。對(duì)于城勘、土地、水利、礦山、公路、鐵路、地震等部門有極大的幫助，做控制測(cè)量的效率有根本性提高。一般來說，軟件包括內(nèi)軟件和外軟件。由于這一方法可以快速地確定載波相位的整周待定值，所以當(dāng)接收機(jī)在觀測(cè)站之間移動(dòng)時(shí)無需保持對(duì)所測(cè)無需的連續(xù)跟蹤，其在每一流動(dòng)觀測(cè)站于與基準(zhǔn)站（或固定參考點(diǎn)）的同步觀測(cè)時(shí)間只需數(shù)分鐘，定位精度與經(jīng)典靜態(tài)相對(duì)定位相當(dāng)。理論分析與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在載波相位觀測(cè)中，如果整周待定值已經(jīng)確定，那么相對(duì)定位的精度不會(huì)隨觀測(cè)時(shí)間的延長(zhǎng)而明顯提高。因?yàn)樵趦蓚€(gè)觀測(cè)站或多個(gè)觀測(cè)站同步觀測(cè)相同衛(wèi)星的情況下，衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差以及電離層和對(duì)流層的折射誤差等對(duì)觀測(cè)量的影響具有一定的相關(guān)性，所以利用這些觀測(cè)量的不同組合進(jìn)行相對(duì)定位，便可能有效地消除或減弱上述誤差的影響，從而提高相對(duì)定位的精度。自美國(guó)實(shí)行SA政策后，嚴(yán)重影響了實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位，因此各國(guó)專家竭盡全力研究如何克服SA的影響，差分GPS就應(yīng)運(yùn)而生。l 實(shí)施選擇可用性（ Selective Availability –SA）政策。用戶設(shè)備的主要任務(wù)是，接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號(hào)，以獲得必要的定位信息及觀測(cè)數(shù)據(jù)，并經(jīng)數(shù)據(jù)處理完成定位工作。迄今，GPS衛(wèi)星已設(shè)計(jì)了三代，分別為BlockI，BlockII和BlockIII（見表2—1）。目前國(guó)際上約有53個(gè)廠家生產(chǎn)著172種用途廣泛的GPS信號(hào)接受機(jī)。GPS測(cè)量，在精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí)，還可以精確測(cè)定觀測(cè)站的大地高程。可以說GPS應(yīng)用前景是廣泛的，市場(chǎng)是巨大的。 該系統(tǒng)是由美國(guó)國(guó)防部出資100億元開發(fā)的一種無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，具有高精度、全天候、全球覆蓋能力，將于本世紀(jì)末取代所有的其他無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。這就是目前所稱的“授時(shí)與測(cè)距導(dǎo)航系統(tǒng)/全球定位系統(tǒng)”（Navigation System Timing and Ranging/Global Positioning SystemNAVSTAR/GPS），通常稱為“全球定位系統(tǒng)”（GPS）。 我國(guó)的GPS應(yīng)用發(fā)展勢(shì)頭猛進(jìn)，在短短幾年內(nèi)，GPS在我國(guó)的應(yīng)用以由少數(shù)的幾家科研單位和軍用部門擴(kuò)展到民用領(lǐng)域，GPS的廣泛應(yīng)用已改變了人類的生活方式，提高了工作效率，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。l 提供三維坐標(biāo)。它已經(jīng)成為一些電子儀器和測(cè)量?jī)x器生產(chǎn)廠家竟相生產(chǎn)的高技術(shù)電子產(chǎn)品。軌道平均高度約為20200KM，衛(wèi)星運(yùn)行周期11小時(shí)58分。3．用戶部分全球定位系統(tǒng)的空間部分和地面監(jiān)控部分，是用戶應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行定位的基礎(chǔ)，而用戶只有通過用戶設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用GPS定位的目的。其單點(diǎn)實(shí)時(shí)定位的精度約為20～30m?，F(xiàn)在，我國(guó)正著手建立區(qū)域性測(cè)軌系統(tǒng)，向廣大用戶提供精密的星歷，這將對(duì)我國(guó)利用和普及GPS定位技術(shù)，推進(jìn)測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。(DGPS)形式。圖 2－2 GPS相對(duì)定位這種方法一般可推廣到多臺(tái)接收機(jī)安置在若干基線的端點(diǎn)，通過同步觀測(cè)GPS衛(wèi)星以確定多條基線向量的情況。相對(duì)以下將介紹的快速靜態(tài)定位法，上述定位方法一般稱為經(jīng)典靜態(tài)相對(duì)定位法。為此近年來又要發(fā)展了一種快速靜態(tài)相對(duì)定位。硬件部分，主要系指接收機(jī)、天線和電源等硬件設(shè)備，而軟件部分是支持接收機(jī)硬件實(shí)現(xiàn)其功能，并誤差各種導(dǎo)航與定位任務(wù)的重要條件。NGS—200型GPS測(cè)量系統(tǒng)外形美觀，性能可靠，接收靈敏度高，精度完全達(dá)到標(biāo)稱范圍 ，操作十分簡(jiǎn)便，設(shè)計(jì)緊湊，僅一個(gè)箱可裝完一套所有的部件，—200型GPS測(cè)量系統(tǒng)十分適于做二等以下控制測(cè)量，對(duì)以往經(jīng)典的作業(yè)模式有突破性改變,使廣大測(cè)量工作者從繁重的外業(yè)勞動(dòng)中解脫出來，大大方便了專業(yè)測(cè)量隊(duì)伍。其中，外業(yè)工作主要包括，選點(diǎn)（即觀測(cè)站址的選擇）、建立測(cè)站標(biāo)志、野外觀測(cè)作業(yè)以及成果質(zhì)量檢核等；內(nèi)業(yè)工作主要包括，GPS測(cè)量的技術(shù)設(shè)計(jì)、測(cè)后數(shù)據(jù)處理以及技術(shù)總結(jié)等。這項(xiàng)工作的主要內(nèi)容包括，精度指標(biāo)的合理確定，網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)和網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。①GPS網(wǎng)一般應(yīng)采用獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成閉合圖形，如三角形、多邊形或附合線路，以增檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。2. 基本圖形的選擇:① 三角形網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)，具有良好的自檢能力，能夠有效地發(fā)現(xiàn)觀測(cè)成果的粗差，以保障網(wǎng)的可靠性；平差后網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間基線向量的精度分布均勻。適用：快速靜態(tài)定位和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位等快速作業(yè)模式，工程測(cè)量、邊界測(cè)量、地籍測(cè)量和碎部測(cè)量等。以最小約束法進(jìn)行GPS網(wǎng)的平差，對(duì)網(wǎng)的定向與尺度沒有影響，也就是說，不管采用上述那種最小約束法，平差后網(wǎng)的位置和尺度，以及網(wǎng)中元素（邊長(zhǎng)、方位或坐標(biāo)差）的相對(duì)精度都是相同的，但網(wǎng)的位置及點(diǎn)位精度卻不同。但由于點(diǎn)位的選擇，對(duì)于保證觀測(cè)工作的順利進(jìn)行和可靠地保持測(cè)量結(jié)果，具有重要意義，所以，在選點(diǎn)工作開始之前，應(yīng)充分收集和了解有關(guān)測(cè)區(qū)的地理情況，以及原有測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)的分布及保存情況，以便確定適宜的觀測(cè)站位置。5．對(duì)于基線較長(zhǎng)的GPS網(wǎng)，還應(yīng)考慮觀測(cè)站附近，應(yīng)具有良好的通信設(shè)施（電話與電報(bào)、郵電）和電力供應(yīng)，以供觀測(cè)站之間的聯(lián)絡(luò)和設(shè)備用電。3．從儀器箱取出接收機(jī)，將其安放在對(duì)中器上，并將其鎖緊，再分別取出電池、采集器及其托盤，將它們安放在腳架上。因而，要得到有實(shí)用意義的測(cè)量定位成果，需要通過一系列的處理。GPS定位技術(shù)是一項(xiàng)正在發(fā)展中的技術(shù)，因而數(shù)據(jù)處理技術(shù)還不很成熟，還在不斷發(fā)展和進(jìn)步，因而同一問題的解決方法可能會(huì)有很多種。讀入文件后，在“網(wǎng)圖”的狀態(tài)欄中將顯示基線網(wǎng)形如圖34，點(diǎn)擊“原始數(shù)據(jù)” 狀態(tài)欄將顯示原始數(shù)據(jù)文件如圖35，查看原始數(shù)據(jù)文件信息，在此能修改點(diǎn)名或天線高，但其它項(xiàng)目不能修改。在這可以查看分析“基線預(yù)處理”的各項(xiàng)內(nèi)容，并進(jìn)行分析，得出合格結(jié)果，從上圖看出沒有出現(xiàn)不合格基線。根據(jù)基線解算以及閉合差計(jì)算的具體情況，對(duì)一些基線進(jìn)行重新解算，具有多次基線的情況下可以不使用或者刪除該基線。然后繼續(xù)分析得出解算的成果是否符合規(guī)范要求。偶然誤差：偶然誤差主要包括信號(hào)的多路徑效應(yīng)引起的誤差和觀測(cè)誤差等。 表 42基線長(zhǎng)度（km）基線相對(duì)誤差（ppm）容許軌道誤差（m）10在GPS測(cè)量中，根據(jù)不同的要求，處理衛(wèi)星軌道的方法原則上有三種：? 忽略衛(wèi)星星歷誤差；?采用軌道改正法處理觀測(cè)數(shù)據(jù)；?同步觀測(cè)值求差，由于衛(wèi)星星歷誤差對(duì)相距不太遠(yuǎn)的兩個(gè)測(cè)站的定位結(jié)果產(chǎn)生的影響大體相同，所以通過求差的方法，可以明顯地減弱衛(wèi)星星歷的誤差，當(dāng)基線較短時(shí)，其有效性甚為顯著。鐘差主要取決于鐘的質(zhì)量。1)電離層折射電磁波信號(hào)通過電離層時(shí)傳播速度會(huì)產(chǎn)生變化，致使量測(cè)結(jié)果產(chǎn)生系統(tǒng)性的偏離，這種現(xiàn)象稱為電離層折射。對(duì)流層折射的大小取決于外界條件（氣溫、氣壓、溫度等）。而且接收機(jī)中一般使用精度較低的石英鐘，因而鐘誤差更為嚴(yán)重。另外，已知載波相位觀測(cè)除了存在上述整周待定值之外，在觀測(cè)過程中還可能發(fā)生整周變跳的問題。因此必須設(shè)法加以清除和削弱，否則將會(huì)對(duì)定位精度造成極大的損害。這些殘留的偏差通常仍比偶然誤差要大得多，從而嚴(yán)重影響GPS定位的極大。利用這種相關(guān)性在求坐標(biāo)差時(shí)就能把共同的坐標(biāo)誤差消除掉。l 劉基余：《全球定位系統(tǒng)原理及其應(yīng)用》，測(cè)繪出版社，1993年第一版l 鄧中衛(wèi)：《GPS技術(shù)、應(yīng)用與市場(chǎng)》，航空工業(yè)出版社，1996年第一版l 南方測(cè)繪儀器公司：《NGS200使用說明書》1999年 41