gps在工程測量中的應(yīng)用論文-資料下載頁
2025-05-30 18:05本頁面
【正文】 圖形擴展式的布網(wǎng)形式，就是多臺接收機在不同測站上進(jìn)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(jìn)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。 （2） 特點 同步圖形擴展式的布網(wǎng)形式具有擴展速度快，圖形強度較高，且作業(yè)方法簡 單的優(yōu)點。同步圖形擴展式是布設(shè) GPS 網(wǎng)時最常用的一種布網(wǎng)形式。 5. 單基準(zhǔn)站式 （1）布網(wǎng)形式 單基準(zhǔn)站式的布網(wǎng)方式有時又稱作星形網(wǎng)方式，它是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(jìn)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。流動的接收機有時也稱為流動 站。 圖 32 單基準(zhǔn)站式 （2） 特點 單基準(zhǔn)站式的布網(wǎng)方式的效率很高，但是由于各流動站一般只與基準(zhǔn)站之間 有同步觀測基線，故圖形強度很弱，為提高圖形強度，一般需要每個測站至少進(jìn) 行兩次觀測。 采用同步圖形擴展的布網(wǎng)形式布設(shè) GPS 向量網(wǎng)的作業(yè)方式 同步圖形擴展式的作業(yè)方式具有作業(yè)效率高，圖形強度好的特點，它是目前 在 GPS 測量中普遍采用的一種布網(wǎng)形式。 作業(yè)方式主要以下幾種方式： 點連 式 、邊連式 、網(wǎng)連式 、混連式 。 1. 點連式 （1）相鄰?fù)綀D形只通過一個點進(jìn)行連接。 （2） 特點 作業(yè)效率高，圖形擴展迅速，但圖形強度低，點連式校正麻煩。 2. 邊連式 （1）相鄰?fù)綀D形只通過一條公共邊進(jìn)行相連。 （2） 特點 作業(yè)效率較高，圖形強度較好。 （1）根據(jù)具體情況，有選擇的采用幾種方式的混合應(yīng)用。 （2）特點 混合式觀測作業(yè)方式是我們實際作業(yè)中最常用的作業(yè)方式，它實際上是點連 式、邊連式和網(wǎng)連式的一個結(jié)合體。 第四章 GPS 基線解算 GPS 基線解算的分類 單基線解算 （1）定義 當(dāng)有 m 臺 GPS 接收機進(jìn)行了一個時段的同步觀測后，每兩臺接收機之間就可 以形成一條基線向量，共有 1/2*m*(m1)條同步觀測基線，其中最多可以選出相 互獨立的 m1 條同步觀測基線，至于這 m1 條獨立基線如何選取，只要保證所 選的 m1 條獨立基線不構(gòu)成閉和環(huán)就可以了。即，凡是構(gòu)成了閉和環(huán)的同步基線 是函數(shù)相關(guān)的，同步觀測所獲得的獨立基線雖然不具有函數(shù)相關(guān)的特性，但它們 卻是誤差相關(guān)的，實際上所有的同步觀測基線間都是誤差相關(guān)的。所謂單基線解 算，就是在基線解算時不顧及同步觀測基線間的誤差相關(guān)性，對每條基線單獨進(jìn) 行解算[9]。 （2）特點 單基線解算的算法簡單，但由于其解算結(jié)果無法反映同步基線間的誤差相關(guān) 的特性，不利于后面的網(wǎng)平差處理，一般只用在普通等級 GPS 網(wǎng)的測設(shè)中。 多基線解 （1）定義 與單基線解算不同的是，多基線解算顧及了同步觀測基線間的誤差相關(guān)性， 在基線解算時對所有同步觀測的獨立基線一并解算。 （2）特點 多基線解由于在基線解算時顧及了同步觀測基線間的誤差相關(guān)特性，因此， 在理論上是嚴(yán)密的。 GPS 基線解算的基本原理 基線解算的過程實際上主要是一個平差的過程，平差所采用的觀測值主要是 雙差觀測值。在基線解算時，平差要分三個階段進(jìn)行，第一階段進(jìn)行初始平差， 解算出整周未知數(shù)參數(shù)的和基線向量的實數(shù)解（浮動解）；在第二階段，將整周未知數(shù)固定成整數(shù)；在第三階段，將確定了的整周未知數(shù)作為已知值，僅將待定 的測站坐標(biāo)作為未知參數(shù)，再次進(jìn)行平差解算，解求出基線向量的最終解整數(shù) 解（固定解）。 初始平差 根據(jù)雙差觀測值的觀測方程，組成誤差方程后，然后組成法方程后，求解待 定的未知參數(shù)其精度信息，其結(jié)果為： 待定參數(shù)： ， 待定參數(shù)的協(xié)因數(shù)陣： 單位權(quán)中誤差： 。 ， 通過初始平差，所解算出的整周未知數(shù)參數(shù) 本應(yīng)為整數(shù)，但由于觀測值誤 差、隨即模型和函數(shù)模型不完善等原因，使得其結(jié)果為實數(shù)，因此，此時與實數(shù) 的整周未知數(shù)參數(shù)對應(yīng)的基線解被稱作基線向量的實數(shù)解或浮動解。 為了獲得較好的基線解算結(jié)果，必須準(zhǔn)確地確定出整周未知數(shù)的整數(shù)值。 整周未知數(shù)的確定 確定整周未知數(shù)的整數(shù)值的方法有很多種，目前所采用的方法基本上是以下 面將要介紹的搜索法為基礎(chǔ)的。搜索法的具體步驟如下： (1)根據(jù)初始平差的結(jié)果 和 ，分別以 中的每一個整周未知數(shù)為中 心，以與它們中誤差的若干倍為搜索半徑，確定出每一個整周未知數(shù)的一組備選 整數(shù)值。 (2)從上面所確定出的每一個整周未知數(shù)的備選整數(shù)值中一次選取一個，組成整 周未知數(shù)的備選組，并分別以它們作為已知值，代入原基線解算方程，確定出相 應(yīng)的基線解；(3)從所解算出的所有基線向量中選出產(chǎn)生單位權(quán)中誤差最小那個基線向量結(jié) 果，作為最終的解算結(jié)果，這就是所謂的基線向量整數(shù)解（或稱固定解）。 不過當(dāng)出現(xiàn)以下情況時，則認(rèn)為整周未知數(shù)無法確定，而無法求出該基線 向量的整數(shù)解。 是置信水平為 其中： 時的 F 分布的接受域，其自由度為 f 和 f。 稱為 RATIO 值； 也被稱為 RMS； 稱為 RDOP 值。 確定基線向量的固定解 當(dāng)確定了整周未知數(shù)的整數(shù)值后，與之相對應(yīng)的基線向量就是基線向量的整 數(shù)解。 GPS 基線解算的過程 GPS 基線解算的過程如下： ：在進(jìn)行基線解算時，首先需要讀取原始的 GPS 觀測 值數(shù)據(jù)。一般說來，各接收機廠商隨接收機一起提供的數(shù)據(jù)處理軟件都可以直接 處理從接收機中傳輸出來的 GPS 原始觀測值數(shù)據(jù)，而由第三方所開發(fā)的數(shù)據(jù)處理 軟件則不一定能對各接收機的原始觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，要處理這些數(shù)據(jù)，首先需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。目前，最常用的格式是 RINEX 格式，對于按此種格式存儲的數(shù) 據(jù)，大部分的數(shù)據(jù)處理軟件都能直接處理。 ： 在讀入了 GPS 觀測值數(shù)據(jù)后，就需要對觀 測數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的檢查，檢查的項目包括：測站名、點號、測站坐標(biāo)、天線高 等。對這些項目進(jìn)行檢查的目的，是為了避免外業(yè)操作時的誤操作。 ：基線解算的控制參數(shù)用以確定數(shù)據(jù)處理軟件 采用何種處理方法來進(jìn)行基線解算，設(shè)定基線解算的控制參數(shù)是基線解算時的一 個非常重要的環(huán)節(jié)，通過控制參數(shù)的設(shè)定，可以實現(xiàn)基線的精化處理。 ： 基線解算的過程一般是自動進(jìn)行的，無需過多的人工干預(yù)。 ：基線解算完畢后，基線結(jié)果并不能馬上用于后續(xù)的處 理，還必須對基線的質(zhì)量進(jìn)行檢驗，只有質(zhì)量合格的基線才能用于后續(xù)的處理， 如果不合格，則需要對基線進(jìn)行重新解算或重新測量?；€的質(zhì)量檢驗需要通過 、 行。 、 、同步環(huán)閉和差、異步環(huán)閉和差和重復(fù)基線較差來進(jìn) 影響 GPS 基線解算的因素及其應(yīng)對方法
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