第七章_GPS测量数据处理

《第七章_GPS测量数据处理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第七章_GPS测量数据处理（35页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、第七章第七章 GPS测量数据处理测量数据处理GPS接收机采集记录的是接收机采集记录的是:GPS接收机天线至卫星伪距、载波相位和卫星星历等数据接收机天线至卫星伪距、载波相位和卫星星历等数据。其数据处理过程大致分为其数据处理过程大致分为: GPS测量数据的基线向量解算测量数据的基线向量解算; GPS基线向量网平差基线向量网平差; GPS网平差或与地面网联合平。网平差或与地面网联合平。第七章第七章 GPS测量数据处理测量数据处理目的：目的：将采集的数据经测量平差后规化到参考椭球将采集的数据经测量平差后规化到参考椭球面上并投影到所采用的平面上，得到点的准确位置。面上并投影到所采用的平面上，得到点的准确

2、位置。第七章第七章 GPS测量数据处理测量数据处理数据传输数据传输数据传输的同时进行数据分流，生成四个数据文件：数据传输的同时进行数据分流，生成四个数据文件： 载波相位和伪距观测值文件载波相位和伪距观测值文件; 星历参数文件星历参数文件; 电离层参数电离层参数; UTC参数文件、测站信息文件参数文件、测站信息文件.第七章第七章 GPS测量数据处理测量数据处理观测值文件是容量最大的文件。观测值文件是容量最大的文件。观测值记录中有对应的观测值记录中有对应的卫星号，卫星高度角和方位角，卫星号，卫星高度角和方位角，CA码伪距，码伪距，L，、，、L2的相位观的相位观测值，观测值对应的历元时间，积分多普勒

3、记数，信噪比等。测值，观测值对应的历元时间，积分多普勒记数，信噪比等。星历参数文件星历参数文件包含所有被测卫星的轨道位置信息，根据这些信息包含所有被测卫星的轨道位置信息，根据这些信息可以计算出任一时刻卫星的位置。可以计算出任一时刻卫星的位置。电离层参数和电离层参数和UTC参数文件中参数文件中，电离层参数用于改正观测，电离层参数用于改正观测值的电离层影响，值的电离层影响，UTC参数用于将参数用于将GPS时间修正为时间修正为UTC时间时间. 第七章第七章 GPS测量数据处理测量数据处理 测站信息文件测站信息文件包含测站名、测站号、测站的概略坐标、接收包含测站名、测站号、测站的概略坐标、接收机号、天

4、线号、天线高、观测的起止时间、记录的数据量、初步定机号、天线号、天线高、观测的起止时间、记录的数据量、初步定位成果等。位成果等。经数据分流后生成的四个数据文件中，除测站信息文件外，其余均为经数据分流后生成的四个数据文件中，除测站信息文件外，其余均为二进制数据文件。二进制数据文件。 为下一步预处理的方便，必须将它们解译成直接识别的文件，将为下一步预处理的方便，必须将它们解译成直接识别的文件，将数据文件标准化。数据文件标准化。第七章第七章 GPS测量数据处理测量数据处理数据预处理数据预处理GPS数据预处理的目的是数据预处理的目的是:q 对数据进行平滑滤波检验，剔除粗差；对数据进行平滑滤波检验，剔除

5、粗差；q 统一数据文件格式并将各类数据文件加工成标准化文件统一数据文件格式并将各类数据文件加工成标准化文件(如如GPS卫卫星轨道方程的标准化，卫星时钟钟差标准化，观测值文件标准化星轨道方程的标准化，卫星时钟钟差标准化，观测值文件标准化等等);q 找出整周跳变点并修复观测值对观测值进行各种模型改正找出整周跳变点并修复观测值对观测值进行各种模型改正.第七章第七章 GPS测量数据处理测量数据处理基线向量的解算及网平差基线向量的解算及网平差基线处理完成后应对其结果作以下分析和检核：基线处理完成后应对其结果作以下分析和检核： 观测值残差分析。观测值残差分析。平差处理时假定观测值仅存在偶然误差。理平差处理

6、时假定观测值仅存在偶然误差。理论上，载波相位观测精度为论上，载波相位观测精度为1周，即对周，即对Ll波段信号观测误差只有波段信号观测误差只有2mm。因而当偶然误差达因而当偶然误差达1cm时，应认为观测值质量存在系统误差时，应认为观测值质量存在系统误差或粗差。当残差分布中出现突然的跳变时，表明周跳未处理成功。或粗差。当残差分布中出现突然的跳变时，表明周跳未处理成功。基线长度的精度。基线长度的精度。处理后基线长度中误差应在标称精度值内。处理后基线长度中误差应在标称精度值内。多数双频接收机的基线长度标称精度为多数双频接收机的基线长度标称精度为5lppmD(mm)，单频接收单频接收机的基线长度标称精度

7、为机的基线长度标称精度为102ppmD(mm)。第七章第七章 GPS测量数据处理测量数据处理对于对于20km以内的短基线，单频数据通过差分处理可有效地消除电离层以内的短基线，单频数据通过差分处理可有效地消除电离层影响，从而确保相对定位结果的精度。当基线长度增长时，双频接影响，从而确保相对定位结果的精度。当基线长度增长时，双频接收机消除电离层的影响将明显优于单频接收机数据的处理结果收机消除电离层的影响将明显优于单频接收机数据的处理结果.基线向量环闭合差的计算及检核。基线向量环闭合差的计算及检核。由同时段的若干基线向量由同时段的若干基线向量组成的同步环和不同时段的若干基线向量组成的异步环，其闭合差

8、组成的同步环和不同时段的若干基线向量组成的异步环，其闭合差应能满足相应等级的精度要求。其闭合差值应小于相应等级的限差应能满足相应等级的精度要求。其闭合差值应小于相应等级的限差值。基线向量检核合格后，便可进行基线向量网的平差计算值。基线向量检核合格后，便可进行基线向量网的平差计算(以解以解算的基线向量作为观测值进行无约束平差算的基线向量作为观测值进行无约束平差)，平差后求得各，平差后求得各GPS之之间的相对坐标差值，加上基准点的坐标值，求得各间的相对坐标差值，加上基准点的坐标值，求得各GPS点的坐标。点的坐标。第七章第七章 GPS测量数据处理测量数据处理GPS基线向量的解算基线向量的解算q 利用

9、载波相位观测值进行单点定位以及在观测值间求差并利用求差利用载波相位观测值进行单点定位以及在观测值间求差并利用求差后的差分观测值进行相对定位的原理和方法。后的差分观测值进行相对定位的原理和方法。q 在相对定位中常用双差观测值求解基线向量。在相对定位中常用双差观测值求解基线向量。q 由双差观测值列出误差方程式，然后利用最小二乘平差原理求解基由双差观测值列出误差方程式，然后利用最小二乘平差原理求解基线向量的方法。线向量的方法。第七章第七章 GPS测量数据处理测量数据处理GPS定位成果定位成果:(包括单点定位的坐标以及相对定位中包括单点定位的坐标以及相对定位中解算的基线向量解算的基线向量)属于属于WG

10、S-84大地坐标系大地坐标系.实用的测量成果实用的测量成果:往往是属于某一国家坐标系或地方往往是属于某一国家坐标系或地方坐标系坐标系(或叫局部的、参考坐标系或叫局部的、参考坐标系).参考坐标系与参考坐标系与WGS-84坐标系之间存在着平移和旋转关系。坐标系之间存在着平移和旋转关系。第七章第七章 GPS测量数据处理测量数据处理GPS定位结果的表示方法定位结果的表示方法GPS定位有单点绝对定位和点间相对定位两种方法，定位定位有单点绝对定位和点间相对定位两种方法，定位结果的表示形式也随结果的性质不同而不同，但都以结果的表示形式也随结果的性质不同而不同，但都以WGS-84坐标系作为参考体。坐标系作为参

11、考体。第七章第七章 GPS测量数据处理测量数据处理单点定位单点定位:确定的是点在确定的是点在WGS-84坐标系中的位置。大坐标系中的位置。大地测量中点的位置常用大地纬度地测量中点的位置常用大地纬度B，大地经度大地经度L和大地和大地高高H表示，也常用三维直角坐标表示，也常用三维直角坐标X、Y、Z表示。表示。相对定位相对定位:确定的是点之间的相对位置，因而可以用直确定的是点之间的相对位置，因而可以用直角坐标差角坐标差X、 Y、 Z表示，也可以用大地坐标差表示，也可以用大地坐标差 B、 L和和 H表示。表示。第七章第七章 GPS测量数据处理测量数据处理GPS定位成果的坐标转换定位成果的坐标转换在同一