【正文】 利用這種相關(guān)性在求坐標(biāo)差時就能把共同的坐標(biāo)誤差消除掉。因此必須設(shè)法加以清除和削弱，否則將會對定位精度造成極大的損害。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。1)電離層折射電磁波信號通過電離層時傳播速度會產(chǎn)生變化，致使量測結(jié)果產(chǎn)生系統(tǒng)性的偏離，這種現(xiàn)象稱為電離層折射。 表 42基線長度（km）基線相對誤差（ppm）容許軌道誤差（m）10在GPS測量中，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數(shù)據(jù)；?同步觀測值求差，由于衛(wèi)星星歷誤差對相距不太遠(yuǎn)的兩個測站的定位結(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，其有效性甚為顯著。然后繼續(xù)分析得出解算的成果是否符合規(guī)范要求。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。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有很多種。3．從儀器箱取出接收機(jī)，將其安放在對中器上，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。但由于點(diǎn)位的選擇，對于保證觀測工作的順利進(jìn)行和可靠地保持測量結(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)測區(qū)的地理情況，以及原有測量標(biāo)志點(diǎn)的分布及保存情況，以便確定適宜的觀測站位置。適用：快速靜態(tài)定位和準(zhǔn)動態(tài)定位等快速作業(yè)模式，工程測量、邊界測量、地籍測量和碎部測量等。①GPS網(wǎng)一般應(yīng)采用獨(dú)立觀測邊構(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。其中，外業(yè)工作主要包括，選點(diǎn)（即觀測站址的選擇）、建立測站標(biāo)志、野外觀測作業(yè)以及成果質(zhì)量檢核等；內(nèi)業(yè)工作主要包括，GPS測量的技術(shù)設(shè)計(jì)、測后數(shù)據(jù)處理以及技術(shù)總結(jié)等。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。相對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)相對定位法。(DGPS)形式。其單點(diǎn)實(shí)時定位的精度約為20～30m。軌道平均高度約為20200KM，衛(wèi)星運(yùn)行周期11小時58分。l 提供三維坐標(biāo)。這就是目前所稱的“授時與測距導(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）。可以說GPS應(yīng)用前景是廣泛的，市場是巨大的。目前國際上約有53個廠家生產(chǎn)著172種用途廣泛的GPS信號接受機(jī)。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，以獲得必要的定位信息及觀測數(shù)據(jù)，并經(jīng)數(shù)據(jù)處理完成定位工作。因?yàn)樵趦蓚€觀測站或多個觀測站同步觀測相同衛(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流層的折射誤差等對觀測量的影響具有一定的相關(guān)性，所以利用這些觀測量的不同組合進(jìn)行相對定位，便可能有效地消除或減弱上述誤差的影響，從而提高相對定位的精度。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)在觀測站之間移動時無需保持對所測無需的連續(xù)跟蹤，其在每一流動觀測站于與基準(zhǔn)站（或固定參考點(diǎn)）的同步觀測時間只需數(shù)分鐘，定位精度與經(jīng)典靜態(tài)相對定位相當(dāng)。對于城勘、土地、水利、礦山、公路、鐵路、地震等部門有極大的幫助，做控制測量的效率有根本性提高。3．1 精度標(biāo)準(zhǔn)的確定對GPS網(wǎng)的精度要求，主要取決于網(wǎng)的用途。缺點(diǎn)：觀測工作量大。約束平差法，在確定網(wǎng)的基準(zhǔn)位置的同時，對GPS網(wǎng)的定向與尺度也會產(chǎn)生影響，其影響程度，與約束條件的多少，及所取觀測值的精度有關(guān)。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。GPS數(shù)據(jù)處理與常規(guī)測量數(shù)據(jù)處理相比具有以下顯著特點(diǎn)：l 數(shù)據(jù)量大。 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。當(dāng)出現(xiàn)弧點(diǎn)（即該點(diǎn)僅有一條基線相連）的情況下，必須重測該基線或者閉合環(huán)。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）。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隨機(jī)抖動。對流層折射對偽距測量和載波相位測量的影響相同。當(dāng)用戶接收機(jī)收到衛(wèi)星信號并進(jìn)行實(shí)時跟蹤（鎖定）后，載波信號的整周數(shù)便可有接收機(jī)自動地計(jì)數(shù)。誤差模型的精度好壞不等。參考文獻(xiàn)l 周忠謨：《GPS衛(wèi)星測量與應(yīng)用》，測繪出版社，1997年第二版。然而由于改正模型本身的誤差以及所獲取的改正模型中所需的各參數(shù)的誤差，仍會有一部分偏差殘留在觀測值中。因而，在測相偽距觀測值中，將存在整周待定值的影響。2)對流層折射衛(wèi)星信號通過對對流層時傳播速度要發(fā)生變化，從而使測量結(jié)果產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。因此隨機(jī)誤差也就成為衡量鐘的重要標(biāo)志。為了減弱和修正系統(tǒng)誤差對觀測量的影響，以便根據(jù)系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因而采取不同的措施，其中包括：l 引入相應(yīng)的未知參數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中聯(lián)同其它未知參數(shù)一并解算；l 建立系統(tǒng)誤差模型，對觀測量加以修正；l 將不同觀測站對系統(tǒng)衛(wèi)星的同步觀測值求差，以減弱或消除系統(tǒng)誤差的影響；l 簡單地忽視某些系統(tǒng)誤差的影響。點(diǎn)擊“搜索最小獨(dú)立閉合環(huán)”，軟件將對所有的同步閉合環(huán)、異步閉合環(huán)、重復(fù)基線進(jìn)行搜索。 圖43 建立新建的項(xiàng)目文件，然后NGS200界面下用“增加觀測文件” 讀入所要處理的原始數(shù)據(jù)。第六節(jié) GPS數(shù)據(jù)處理6．1 GPS數(shù)據(jù)處理的特點(diǎn)GPS接收機(jī)采集的是接收天線至衛(wèi)星的距離和衛(wèi)星星歷等數(shù)據(jù)，而不是常規(guī)技術(shù)所測的地面點(diǎn)間的相對關(guān)系（如邊長、角度、高差等）。4．觀測站應(yīng)選在交通方便的地方，并且便于用其他測量手段聯(lián)測和擴(kuò)展。確定網(wǎng)的基準(zhǔn)位置，通?？筛鶕?jù)情況，選取如下方法：①選取網(wǎng)中一點(diǎn)的坐標(biāo)值并加以固定，或給以適當(dāng)?shù)臋?quán)；②網(wǎng)中的點(diǎn)均不固定，通過自由網(wǎng)偽逆平差或擬穩(wěn)平差，確定網(wǎng)的基準(zhǔn)；③在網(wǎng)中選若干點(diǎn)的坐標(biāo)值并加以固定；④選取網(wǎng)若干點(diǎn)（直至全部點(diǎn)）的坐標(biāo)值并給以適當(dāng)?shù)臋?quán)；前兩種方法，對GPS網(wǎng)定位的約束條件最少，所以，通常稱為最小約束法；而后兩種方法對平差計(jì)算則存在若干約束條件，其約束條件的多少，取決于在網(wǎng)中所選點(diǎn)的數(shù)量，這種方法，通常稱為約束法。方向點(diǎn)與觀測站距離一般應(yīng)大于300m。第二節(jié) GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，是實(shí)施GPS測量工作的第一步，是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作，也是在網(wǎng)的精確性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性方面，實(shí)現(xiàn)用戶要求的重要環(huán)節(jié)。而系統(tǒng)的整個軟件系統(tǒng)均由南方公司開發(fā)研制，軟件非常實(shí)用，很符合我國測量行業(yè)的實(shí)際情況。準(zhǔn)動態(tài)相對定位法的主要缺點(diǎn)是，在接收機(jī)移動過程中必須保持對擦衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤。相對定位的最基本情況是利用兩臺接收機(jī)分別安置在基線的兩端，并同步觀測相同的GPS衛(wèi)星，以確定基線端點(diǎn)在協(xié)議地球坐標(biāo)系中的相對位置或基線向量（見圖22)。利用GPS衛(wèi)星，建立獨(dú)立的跟蹤系統(tǒng)，以精密地測定衛(wèi)星的軌道為用戶提供服務(wù)，是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)有效的措施。l 住入站，現(xiàn)有3個，分別設(shè)在印度洋、南大西洋和南太平洋，其主要任務(wù)是在主控站的控制下，將主控站推算和編制的衛(wèi)星星歷、鐘差、導(dǎo)航電文和其他控制指令等，注入相應(yīng)衛(wèi)星的存儲系統(tǒng)，并監(jiān)測注入信息的正確性。對于世界各國的廣大用戶而言，使用GPS信號的關(guān)鍵設(shè)備是能夠接收、跟蹤、變換和測量GPS信號的接收機(jī)，稱之為GPS信號接受機(jī)。GPS現(xiàn)已廣泛用于航空航海測量、大地測量、遙感、石油勘探、地震測量、野外救生、探險、防火等領(lǐng)域?，F(xiàn)在GPS系統(tǒng)的全部24顆衛(wèi)星已部署完畢，整個系統(tǒng)已投入運(yùn)行，美國政府已應(yīng)允，GPS系統(tǒng)將在相當(dāng)長的一段時間里免費(fèi)供全世界的用戶使用。l 操作簡便。GPS衛(wèi)星區(qū)分?jǐn)?shù)量發(fā)射時間用途第一代BlockI111978—1985系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)第二代BlockII281988—1994正式工作第三代BlockIII90年代改善GPS表2－1GPS衛(wèi)星的基本功能是l 接收和儲存由地面監(jiān)控站發(fā)來的導(dǎo)航信息，接收并執(zhí)行監(jiān)控站的控制命令；l 衛(wèi)星上設(shè)有微處理機(jī)，進(jìn)行部分必要得數(shù)據(jù)處理；l 通過星載的高精度時鐘來提供精確的時間標(biāo)準(zhǔn)；l 向用戶發(fā)送定位信息；l 在地面監(jiān)控的指令下，通過推進(jìn)器調(diào)整衛(wèi)星的姿態(tài)和啟用備用衛(wèi)星。為了進(jìn)一步降低標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)的定位精度，以保障美國國家的利益與安全，對GPS工作衛(wèi)星發(fā)布的信號實(shí)行了SA政策，以進(jìn)行認(rèn)為的干擾?，F(xiàn)在實(shí)時差分技術(shù)（Real Time kinematic—RTK）可以實(shí)時達(dá)到厘米級的精度。在較短的觀測時間內(nèi)，若忽略所測衛(wèi)星分別圖形變化的昔，則定位的較短近似與觀測歷元的方根成反比。所謂內(nèi)軟件是指諸如控制接收機(jī)信號通道，按時序?qū)Ω餍l(wèi)星信號進(jìn)行量測的軟件以及內(nèi)存或固化在中央處理器中的自動操作程序等。本設(shè)計(jì)主要是采用了NGS200型GPS作為學(xué)習(xí)的工具。③ GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)盡量與原有地面控制網(wǎng)點(diǎn)相結(jié)合。在GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)的用途，提出確定網(wǎng)的基準(zhǔn)的方法和原則。接收機(jī)天線與其距離，一般不得小于200m。5．2 觀測作業(yè)1. 當(dāng)確認(rèn)外接電源電纜及天線等各項(xiàng)工作已完全無誤后，就可以打開電源啟動接收機(jī)。隨著計(jì)算機(jī)特別是微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，測量數(shù)據(jù)處理的自動化程度不斷提高。全部基線解算完畢后，點(diǎn)擊“閉合環(huán)”狀態(tài)欄進(jìn)行閉合差計(jì)算。圖311 圖312 圖313附:天河001控制網(wǎng)GPS數(shù)據(jù)處理成果 三 維 無 約 束 平 差