【文章內(nèi)容簡介】 會戰(zhàn)式 – 形式 ? 一次組織多臺 GPS接收機，集中在一段不太長的時間內(nèi)，共同作業(yè)。觀測分階段進行，在同一階段中，所有的接收機，在若干天的時間里分別各自在同一批點上進行多天、長時段的同步觀測，在完成一批點的測量后，所有接收機又都遷移到另外一批點上采用相同方式，進行另一階段的觀測，直至所有點觀測完畢。 – 優(yōu)點 ? 可以較好地消除 SA等因素的影響，因而具有特高的尺度精度。 – 適用范圍 ? A、 B級網(wǎng)。 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布網(wǎng)方案② 測繪信息網(wǎng) GPS網(wǎng)的布網(wǎng)方案③ ? 多基準(zhǔn)站式 – 形式 ? 若干臺接收機在一段時間里長期固定在某幾個點上進行長時間的觀測，這些測站稱為基準(zhǔn)站，在基準(zhǔn)站進行觀測的同時，另外一些接收機則在這些基準(zhǔn)站周圍相互之間進行同步觀測。 – 優(yōu)點 ? 各基準(zhǔn)站間基線向量精度高，可以作為整個 GPS網(wǎng)的骨架。 ? 其余同步觀測圖形與各個基準(zhǔn)站之間也存在有同步觀測基線，圖形結(jié)構(gòu)強。 – 適用范圍 ? C， D級網(wǎng)。 多基準(zhǔn)站式的布網(wǎng)形式 基準(zhǔn)站 基準(zhǔn)站 基準(zhǔn)站 同步圖形 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布網(wǎng)方案③ GPS網(wǎng)的布網(wǎng)方案④ ? 同步圖形擴展式 – 形式 ? 多臺接收機在不同測站上進行同步觀測，在完成一個時段的同步觀測后，又遷移到其它的測站上進行同步觀測，每次同步觀測都可以形成一個同步圖形，在測量過程中，不同的同步圖形間一般有若干個公共點相連，整個 GPS網(wǎng)由這些同步圖形構(gòu)成。 – 優(yōu)點 ? 擴展速度快，圖形強度較高，且作業(yè)方法簡單。 – 適用范圍 ? C， D級網(wǎng)。 同步圖形的擴展 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布網(wǎng)方案④ GPS網(wǎng)的布網(wǎng)方案⑤ ? 單基準(zhǔn)站（星形網(wǎng)）式 – 形式 ? 以一臺接收機作為基準(zhǔn)站，在某個測站上連續(xù)開機觀測，其余的接收機在此基準(zhǔn)站觀測期間，在其周圍流動，每到一點就進行觀測，流動的接收機之間一般不要求同步，這樣，流動的接收機每觀測一個時段，就與基準(zhǔn)站間測得一條同步觀測基線，所有這樣測得的同步基線就形成了一個以基準(zhǔn)站為中心得星形。 – 優(yōu)點 ? 效率高。 – 缺點 ? 圖形強度弱，可靠性低。 – 適用范圍 ? D， E級網(wǎng)。 單基準(zhǔn)站式的布網(wǎng) GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布網(wǎng)方案⑤ 測繪信息網(wǎng) 調(diào)度方案① ? 點連式 – 形式 ? 相鄰的同步圖形間只通過一個公共點相連。 – 優(yōu)點 ? 作業(yè)效率高，圖形擴展迅速。 – 缺點 ? 圖形強度低，如果連接點發(fā)生問題，將影響到后面的同步圖形。 1 2點連式 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布設(shè) 調(diào)度方案① 測繪信息網(wǎng) 調(diào)度方案② ? 邊連式 – 形式 ? 相鄰的同步圖形間有一條邊（即兩個公共點）相連。 – 優(yōu)點 ? 作業(yè)效率較高，圖形強度較強。 1 2邊連式 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布設(shè) 調(diào)度方案② 測繪信息網(wǎng) 調(diào)度方案③ ? 網(wǎng)連式 – 形式 ? 相鄰的同步圖形間有 3個（含 3個）以上的公共點相連。 – 優(yōu)點 ? 圖形強度最強。 – 缺點 ? 作業(yè)效率低。 12網(wǎng)連式 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布設(shè) 調(diào)度方案③ 測繪信息網(wǎng) GPS網(wǎng)作業(yè)進度圖 ? GPS網(wǎng)作業(yè)進度圖 – 從已完成觀測的同步圖形中選取獨立基線，在 GPS網(wǎng)展點圖上將被測點用直線連接起來，用以顯示作業(yè)進度。 ? 進度圖的繪制 – 應(yīng)選取獨立基線； – 用不同的顏色表示不同時段的同步觀測基線。 ? 作用 – 進行網(wǎng)形設(shè)計； – 掌握作業(yè)進度。 同步圖形的擴展 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)作業(yè)進度圖 測繪信息網(wǎng) 第四節(jié) GPS網(wǎng)工程進度及費用估算 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)工程進度及費用估算 測繪信息網(wǎng) 重復(fù)設(shè)站次數(shù) ? 定義：在同一測站上所進行觀測的時段數(shù)。 ? 規(guī)范中規(guī)定了不同等級的網(wǎng)，每個測站的最少平均重復(fù)設(shè)站次數(shù)。 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)工程進度及費用估算 重復(fù)設(shè)站次數(shù) 測繪信息網(wǎng) 最少觀測期數(shù) ? 定義 – 根據(jù)規(guī)范要求，布設(shè)一 GPS網(wǎng)，需要觀測的最少時段數(shù)。 ? 特性 – 最少觀測期數(shù)與網(wǎng)的等級、點的數(shù)量和用于觀測的接收機的數(shù)量有關(guān)。 ? 計算公式： )I N T (m i n m nRs ??最少觀測期數(shù) 網(wǎng)的點數(shù) 參與觀測的接收機數(shù) 最少平均重復(fù)設(shè)站次數(shù) GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)工程進度及費用估算 最少觀測期數(shù) 工程進度及費用估算 ? 用于估算工程進度 – 最少觀測期數(shù) /單天觀測期數(shù) +機動天數(shù) ? 用于估算外業(yè)觀測作業(yè)成本 – 觀測天數(shù) ?單天成本 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)工程進度及費用估算 工程進度及費用估算 測繪信息網(wǎng) 第五節(jié) GPS網(wǎng)的必要獨立基線 GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的必要獨立基線 測繪信息網(wǎng) 定義及計算公式 ? 定義 – 測定網(wǎng)中所有點的坐標(biāo)所需要的獨立基線的最少數(shù)量。 ? 計算公式 – 對于一個只以已知點作為起算數(shù)據(jù)的網(wǎng)，其必要獨立基線數(shù)可采用下式計算 必要獨立基線數(shù) 網(wǎng)的總點數(shù) 已知點的數(shù)量 ????????0,0,1ppnpnlnGPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的必要獨立基線 定義及計算公式 測繪信息網(wǎng) 算例 ? 問 – 某網(wǎng)由 100個點構(gòu)成，計劃用 4臺接收機進行觀測，如果要求平均重復(fù)設(shè)站次數(shù)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(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的必要獨立基線 算例 測繪信息網(wǎng) 測繪信息網(wǎng) 第三部分 GPS基線解算 GPS基線解算 測繪信息網(wǎng) 第一節(jié) 概述 GPS基線解算 概述 測繪信息網(wǎng) GPS基線解算的內(nèi)涵 ? 定義 – 利用多個測站的 GPS同步觀測數(shù)據(jù)，確定這些測站之間坐標(biāo)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(jié)果 – 基線向量 – 精度（中誤差）及誤差相關(guān)性信息（協(xié)因數(shù)陣） GPS基線解算 概述 GPS基線解算的內(nèi)涵 GPS基線向量的表達(dá)方式 ? 地心地固坐標(biāo)（ ECEF） – 笛卡兒坐標(biāo)系 － (?X, ?Y, ?Z) – 大地坐標(biāo)系 － (?B, ?L, ?H) ? ?B：緯差； ?L：經(jīng)差； ?H：大地高差 ? 站心地平坐標(biāo)系 – 直角坐標(biāo)系 － (N, E, U) ? N：北方向； E：東方向； U：垂直方向 – 極坐標(biāo)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(dá)方式 基線解算的分類① ? 基線解算的分類方法 – 根據(jù)數(shù)學(xué)模型 ? 單基線解、多基線解、整體解（多站網(wǎng)解） – 根據(jù)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(jù)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(jù)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(jù)數(shù)學(xué)模型分類 – 單基線解（ Single Baseline/Baseline Mode） ? 數(shù)學(xué)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(guān)特性 – 多基線解（ Multiple Baseline/Session Mode） ? 數(shù)學(xué)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(fù)雜 ? 顧及同一時段基線間的誤差相關(guān)特性 – 整體解（多站網(wǎng)解）（ Campaign Mode） ? 數(shù)學(xué)模型按整網(wǎng)建立，包括整網(wǎng)中相互獨立基線 ? 模型最為嚴(yán)密 ? 顧及同一時段基線間的相關(guān)特性 ? 基線之間相互約束，結(jié)構(gòu)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(jù)（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(jù)所采用差分觀測值的類型 – 非（零）差解：采用非（零）差觀測值 – 單差解：采用單差觀測值 – 雙差解：采用雙差觀測值 – 三差解：采用三差觀測值 ? 根據(jù)模糊度的確定情況 – 固定解（整數(shù)解） (Fixed)：模糊度被確定為整數(shù) – 浮動解（實數(shù)解） (Float)：模糊度未被確定為整數(shù) GPS基線解算 概述 基線解算的類型④ 第二節(jié) GPS基線解算的觀測值 GPS基線解算 GPS基線解算的觀測值 測繪信息網(wǎng) 非（零）差觀測值 － 原始觀測值① ? 載波測距原理 it?jt?it?ijttR ??? ??( c ) 2 0 0 2 , 黃勁松GPS基線解算 GPS基線解算的觀測值 非（零）差觀測值 － 原始觀測值① 非（零）差觀測值 － 原始觀測值② ? GPS載波相位觀測值 ?S?R? ? ? ?? ? ?SR)?S?R? ()tR? ()tS接收機根據(jù)自身的鐘在 時刻復(fù)制信號的相位tR接收機根據(jù)自身的鐘在 時刻所接收到衛(wèi)星在時刻所發(fā)送信號的相位tRtS? ? ? ? ? ? ? ? ?tR? ? ?tS理想情況 實際情況 GPS基線解算 GPS基線解算的觀測值 非（零）差觀測值 － 原始觀測值② 非（零）差觀測值 – 原始觀測值 ③ ? 觀測方程 [ L 1 ] L 1 [ L 1 ] [ L 1 ] L 1 [ C L K ] [ H W B , L 1 ] [ S Y N C ] [ O R I , L 1 ][ P C V , L 1 ] [ R E L ] [ I O N , L 1 ] [ T R O P ]i i i i i i iA A A A A A Ai i i iA A A AS N S S S SS S S S? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?站星幾何距離，為衛(wèi)星、測站坐標(biāo)的函數(shù)，測站坐標(biāo)須顧及天線偏心、地球潮汐等的影響。 鐘差影響，包括衛(wèi)星、接收機鐘差的影響。 硬件偏差影響，包括衛(wèi)星、接收機硬件偏差的影響。 接收機同步誤差影響。 天線方向影響，包括衛(wèi)星、接收機天線方向的影響。 天線相位中心變化影響。 相對論效應(yīng)影響。 電離層折射影響。 對流層折射影響。 觀測噪聲影響。 GPS基線解算 GPS基線解算的觀測值 非（零）差觀測值 － 原始觀測值③ 差分觀測值的形成① ? 差分方式 – 站間差分 – 星間差分 – 歷元間差分 GPS基線解算 GPS基線解算的觀測值 差分觀測值的形成① 測繪信息網(wǎng) 差分觀測值的形成② ? 站間差分 – 求差方式 ? 同步觀測值在接收機間求差 – 數(shù)學(xué)形式 – 特點 ? 消除了衛(wèi)星鐘差影響 ? 削弱了電離層折射影響 ? 削弱了對流層折射影響 ? 削弱了衛(wèi)星軌道誤差的影響 )()()(, ttt IAIBI BA ??? ??站間差分 GPS基線解算 GPS基線解算的觀測值 差分觀測值的形成② 差分觀測值的形成③ ? 星間差分