【正文】 .0 .0 .1 .0 .1 .5 .8 .9 .6 .2 .0 .0 ASHTECH 700228 ( 3) 96/06/30 文件頭 文件體 GPS基線解算 天線的相位中心和天線高 天線的相位中心③ 天線的相位中心④ ? PCV的應(yīng)用 *L 1 L 1 L 1( ) ( ) ( )P C V? ? ?? ? ? ?GPS基線解算 天線的相位中心和天線高 天線的相位中心④ 測繪信息網(wǎng) 天線高 ? 定義 – 標(biāo)志至平均相位中心所在平面的垂直距離 ? 量取方法 – 斜高或到某一平面的直高 ? 天線高的改化 – 手工改化 ? （見右圖） – 自動(dòng)改化 ? 需提供天線類型及量高方法 H’ H ?H H’ h HRhHHH ??????? 2239。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(wǎng) 基線解算的流程 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 （觀測值、星歷、氣象元素、測站信息等） 數(shù)據(jù)預(yù)處理 （周跳探測與修復(fù)、形成差分觀測值） 組成觀測方程 （待定參數(shù)包括基線向量、整周模糊度等 ） 平差解算 （ 待定參數(shù)包括基線向量、整周模糊度等 ） 是否存在劣質(zhì)觀測值或小周跳 剔除或修復(fù) 是 否 能否確定整周模糊度參數(shù) 否 是 確定基線向 量的固定解 確定基線向 量的浮動(dòng)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(yīng)對(duì)方法 ? 周跳探測方法 – 高次差 /多項(xiàng)式擬合 – Geometryfree組合 – 其它特別的方法 ? 應(yīng)對(duì)方法 – 修復(fù) – 標(biāo)記，引入新的模糊度參數(shù) GPS基線解算 基線解算的基本原理 周跳的探測與應(yīng)對(duì)方法 接收機(jī)同步誤差。 [ S Y N C ] d d d dd d d dj i j iij B B A AA B B AS S S Sttt t t t? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?基線解算的雙差數(shù)學(xué)模型 * ? 函數(shù)模型 – 雙差觀測值 – 觀測方程（簡化） ? 隨機(jī)模型 ? ? ? ?[ L 1 ] [ L 1 ] [ L 1 ] [ L 1 ] [ L 1 ]ij j j i iA B B A B A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?相位觀測值，單位 m。 [ 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(shù)學(xué)模型 模糊度問題（雙差）① ? 整周未知數(shù)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(shù)法（搜索法） ? 經(jīng)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(jīng)典搜索算法 – 基線解算的數(shù)學(xué)模型 ? 函數(shù)模型（誤差方程） ? 隨機(jī)模型 ? ?12 ?? CNxv B B lx????????坐標(biāo)（基線向量）參數(shù) 模糊度參數(shù) 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(jīng)典搜索算法（續(xù)） – 初始平差 ? ?, , , , , ,1 ,1 ,1 , 2 ,1 , 1,2? ? ? ?? ? 0? ? ? ?? ? ? ?2? ? ? ? ? ?0? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ?? ? ? ?。 。 。?。.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 k l k l k lN N Ni i ik l k l k lN N Ni j i j i jk l k l k l k lN N N Ni n i i n i nX X XX X XX X X Xqmqqq?? ? ???????????????GPS基線解算 基線解算的基本原理 模糊度問題（雙差）③ 模糊度問題（雙差）④ * ? 模糊確定的經(jīng)典搜索算法（續(xù)） – 確定整周未知數(shù)的整數(shù)備選解 – 從備選解中選出最終的整數(shù)解 lk jiNlk jiN Xftlk jialk jiXftlk ji mNNmN, ?)21,(,?)21,(, )( ?????? ?? ?? ??21。,00?????????ffFTT最小次最小此值又常被稱為RATIO值。 GPS基線解算 基線解算的基本原理 模糊度問題（雙差）④ 模糊度問題（雙差）⑤ * ? FARA方法 – Fast Ambiguity Resolution Approach – Frei等， 1989 – FARA方法的精髓 lkiiNlkiiNlkiiNlkiiNlkiiNlkiiNlkiiNlkiiNlkiiNlkiiNlkiilkiiNlkiiNXXXXXXXXXXNXftlkiialkiiXftlkiilkiilkiilkiiqqqqqmmNNmNNNN,1,1,1,2,2,2,2,1,2,1,2,1,2,1,2,1,2,12121,2,1211221??????????0?)21,(,?)21,(,,2?)(?????????????????????GPS基線解算 基線解算的基本原理 模糊度問題（雙差）⑤ 第五節(jié) 基線解算的軟件操作流程 GPS基線解算 基線解算的軟件操作流程 測繪信息網(wǎng) 軟件操作流程圖 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 （ GPS觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星星歷、人工觀測數(shù)據(jù)、先驗(yàn)數(shù)據(jù)等） 處理控制參數(shù)設(shè)置 （星歷類型、截止高度角、周跳修復(fù)方法 … ） 軟件處理 基線結(jié)果質(zhì)量檢驗(yàn) 結(jié)束 合格 不合格 GPS基線解算 基線解算的軟件操作流程 軟件操作流程圖 基線解算結(jié)果的內(nèi)容① ? 解的類型（三差解，雙差解，固定解，浮動(dòng)解等） ? 不同系統(tǒng)下的輸入、輸出坐標(biāo) ? 接收機(jī)的相關(guān)信息（如序列號(hào)等） ? 坐標(biāo)分量估值的標(biāo)準(zhǔn)偏差 ? 所有坐標(biāo)參數(shù)（包括整周未知數(shù)參數(shù)等），的相關(guān)矩陣或方差 協(xié)方差陣 ? 衛(wèi)星幾何形狀的信息（如 RDOP值等） ? 信號(hào)跟蹤記錄（數(shù)據(jù)記錄時(shí)間、衛(wèi)星、通道、信號(hào)質(zhì)量等） GPS基線解算 基線解算的軟件操作流程 基線解算結(jié)果的內(nèi)容① 基線解算結(jié)果的內(nèi)容② ? 數(shù)據(jù)刪除率，采樣率，數(shù)據(jù)剔除準(zhǔn)則 ? 星歷內(nèi)容綜述，健康標(biāo)志信息 ? 進(jìn)行的數(shù)據(jù)預(yù)處理措施（如對(duì)流層模型） ? 觀測值改正數(shù)（殘差 Residual） ? 結(jié)果統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果 ? 整周未知數(shù)的確定結(jié)果 ? 解的質(zhì)量綜述 GPS基線解算 基線解算的軟件操作流程 基線解算結(jié)果的內(nèi)容② 基線解算結(jié)果的作用 ? 是后續(xù)數(shù)據(jù)處理的觀測值（ GPS基線向量網(wǎng)平差的觀測值） ? 為進(jìn)行基線向量解算結(jié)果質(zhì)量控制提供素依據(jù) GPS基線解算 基線解算的軟件操作流程 基線解算結(jié)果的作用 測繪信息網(wǎng) 第六節(jié) 基線解算階段的質(zhì)量控制 GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 測繪信息網(wǎng) 概述① ? 基線解算階段質(zhì)量控制的目的 – 為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理分析提供合格的基線向量結(jié)果。 ? 基線解算階段質(zhì)量控制的內(nèi)容 – 質(zhì)量評(píng)定 ? 通過一系列的指標(biāo)，對(duì)基線向量結(jié)果的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量差（不合格的基線）。 – 質(zhì)量改善 ? 通過數(shù)據(jù)處理手段，提高基線向量結(jié)果的質(zhì)量。 GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 概述① 測繪信息網(wǎng) 概述② ? 衡量基線向量結(jié)果質(zhì)量的方法 – 原則 ? 全面性：多角度、多方面：精度、可靠性 ? 科學(xué)性：具有嚴(yán)格的理論根據(jù) ? 可操作性：易于使用 ? 指導(dǎo)性：對(duì)工作具有指導(dǎo)作用 – 評(píng)定指標(biāo) ? 相對(duì)指標(biāo) – 無法確切判定質(zhì)量合格與否 ? 半相對(duì)半絕對(duì)指標(biāo) – 可確切判定質(zhì)量是否不合格，卻無法確切判定質(zhì)量是否合格 ? 絕對(duì)指標(biāo) – 可確切判定質(zhì)量合格與否 GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 概述② 相對(duì)質(zhì)量指標(biāo)① ? 單位權(quán)方差因子 – 定義 – 實(shí)質(zhì) ? 又稱為參考因子 ? 一定程度地反映了觀測值質(zhì)量的優(yōu)劣 0??fPVV T?0??單位權(quán)方差因子 觀測值的殘差 觀測值的權(quán) 自由度 GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 相對(duì)質(zhì)量指標(biāo)① 測繪信息網(wǎng) 相對(duì)質(zhì)量指標(biāo)② ? 觀測值的 RMS – 定義： 觀測值殘差的均方根（ Root Mean Square） – 實(shí)質(zhì) ? 反映了觀測值與參數(shù)估值間的符合程度 ? 一定程度地反映了觀測值質(zhì)量的優(yōu)劣 ? 一般認(rèn)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(shù)量 TVVRM Sn?GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 相對(duì)質(zhì)量指標(biāo)② 相對(duì)質(zhì)量指標(biāo)③ ? 數(shù)據(jù)刪除率 – 定義：在基線解算時(shí)，如果觀測值的改正數(shù)大于某一個(gè)閾值時(shí)，則認(rèn)為該觀測值含有粗差，則需要將其刪除。被刪除觀測值的數(shù)量與觀測值的總數(shù)的比值，就是所謂的數(shù)據(jù)刪除率。 – 實(shí)質(zhì)：數(shù)據(jù)刪除率從某一方面反映出了 GPS原始觀測值的質(zhì)量。數(shù)據(jù)刪除率越高，說明觀測值的質(zhì)量越差。 GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)