浅谈影响GPS基线解算结果的因素及处理办法
GPS测量过程中的常见问题与解决方法
GPS测量过程中的常见问题与解决方法导语：全球定位系统（GPS）已经成为现代测量领域中不可或缺的工具。
它能够提供高精度的地理定位信息，但在实际测量中，常常会遇到各种问题。
本文将介绍GPS测量过程中常见的问题，并提供解决方法，以帮助读者更好地应对这些挑战。
一、信号遮挡问题在城市环境中，高楼大厦、树木、甚至人体都可能阻挡GPS信号，导致仪器无法获取足够的卫星数据。
解决这个问题的关键是选择合适的测量位置和时间。
1.测量位置选择：尽量选择开阔的地方，避免高大建筑物或树木的遮挡。
在需要进行测量的区域周围进行多站观测，以增加卫星的可见性。
2.测量时间选择：根据卫星的运动轨迹和天空可见度，选择卫星最多的时段进行观测。
通常清晨或傍晚的时间段卫星较多，避开午后太阳高照时段。
二、多路径效应问题多路径效应是指GPS信号在传播过程中，会经过建筑物、地形等障碍物的反射，导致接收机接收到多个信号源，从而引起测量误差。
减小多路径效应的关键是选择合适的测量条件和使用相关技术手段。
1.天线高度选择：增加接收天线的高度，可以减少接收到的反射信号。
使用遥杆或支架将天线抬高到适当的高度。
2.天线架设方式：选择合适的天线架设方式，尽量避免信号的反射。
在困难的地形条件下，可以考虑使用抗多路径天线，如测距杆天线。
3.信号滤波技术：通过使用专业的信号滤波器来减少多路径效应。
这类滤波器能够滤除信号中的反射成分，提高测量精度。
三、时钟偏移问题GPS系统依赖精确的时间同步，但卫星和接收机的内部时钟存在偏移。
时钟偏移会导致测量结果的不准确，因此需要进行校正。
1.钟差模型：接收机通过监测卫星信号和自身的时钟差，建立模型。
根据这个模型，可以对信号进行时间校正，提高测量精度。
2.差分GPS：差分GPS技术是在基准站和移动站之间进行相对测量，通过对比基准站和移动站接收到的信号，进行时钟偏移校正。
这种技术能够大幅度提高GPS测量的精度。
四、电离层延迟问题电离层是GPS信号传播路径中的一个重要因素，会引起信号的延迟，从而影响测量结果。
GPS基线解算的优化及平差的方法技巧
GPS数据处理GPS基线解算的优化及平差的方法技巧摘要:对影响GPS基线解算质量的主要因素进行分析和研究，结合实例阐明基于南方GPS后处理软件的GPS基线解算的优化技术和方法。
以及对GPS 解算数据平差处理的方法与技巧。
关键词:GPS基线解算;固定解;浮动解;残差曲线;优化，数据传输、数据分流、观测数据的平滑、滤波、平差计算、同步环、异步环、重复基线。
GPS接收机采集记录的是GPS接收机天线至卫星的伪距、载波相位和卫星星历等数据。
GPS数据处理就是从原始观测值出发得到最终的测量定位成果，其数据处理过程大致可划分为数据传输、格式转换(可选)、基线解算和网平差以及GPS网与地面网联合平差等四个阶段。
GPS测量数据处理的流程如图所示。
GPS测量数据处理流程一、引言根据GPS外业观测和基线数据处理的实际情况，即使通过选取恰当的点位来保证良好的观测条件，进行星历预报来保证观测到的卫星数目及星座的图形强度，但在实际的基线解算过程中，时常会遇到基线只有浮动解而无固定解。
在此情况下，对基线解算进行优化处理后通常能够得到固定解，从而提高基线质量，避免或减少返工重测现象。
二、影响GPS基线解算结果的几个因素及其对策影响GPS基线解算质量的因素较多也较为复杂，如卫星的周跳、星历误差、对流层及电离层影响、多路径误差、无线电干扰、不明因素影响及起算点误差过大等都会影响基线解算。
应对措施1基线起点坐标不准确的应对方法要解决基线起点坐标不准确的问题，可以在进行基线解算时，使用坐标准确度较高的点作为基线解算的起点，较为准确的起点坐标可以通过进行较长时间的单点定位或通过与WGS-84坐标较准确的点联测得到；也可以采用在进行整网的基线解算时，所有基线起点的坐标均由一个点坐标衍生而来，使得基线结果均具有某一系统偏差，然后，再在GPS网平差处理时，引入系统参数的方法加以解决。
2卫星观测时间短的应对方法卫星整周模糊度难以确定的影响。
由于个别或少数卫星观测时间太短，而导致这些卫星的整周模糊度难以准确确定。
浅谈对GPS不合格基线处理的几种方法
浅谈对GPS不合格基线处理的几种方法导读随着 GPS 的快速发展，全球定位系统在测量中作用日渐明显，应用越来越广泛。
而我们在运用静态 GPS 数据处理基线时，往往碰到很多不合格的基线，它们会影响的整个GPS 的质量。
1 引言基线是任意两台接受机同步观测解算而得的两点间的位置矢量，GPS 的平差实质就是对基线的平差,为确保基线的质量,要对它们进行同步环的检测和异步环的检测，此外还要对基线进行改正数的统计。
总之，基线的质量就是 GPS 的质量。
要提高 GPS的质量，就必须确保基线的质量。
2 不合格基线产生的主要原因不合格基线的产生主要是 GPS 在接受信号的过程中产生，其主要有以下几方面：（1 ）观测时间过短观测的时间长短取决于基线的长短。
当基线长度在1 公里以内时，观测时间可以缩短至 35 分钟左右。
一般要求观测时间为 1 小时，当距离过长时，要求适当延长观测时间。
（2 ）观测环境有遮挡GPS 点附近有高楼、树林、高山等高物遮挡，会影响接收机接受天上卫星信号。
（3 ）观测位置有信号干扰GPS 点附近有大功率无线电发射源，高压线，无线电信号等。
（4 ）多路径效应产生的影响GPS 观测时，大气、电离层折射线、周围地物、河面多次反射卫星信号，等不可避免的因素。
3 处理不合格基线的方法（1 ）选择合理的卫星高度截止角卫星高度截止角的选择对 GPS 的观测和基线的处理都非常重要。
卫星高度角直接影响着卫星的观测范围，随着高度角的增大，卫星的观测范围显著减小。
由于GPS 卫星受到影响的条件很多，卫星高度角过低，仰角小的卫星受到大气的影响较大。
卫星信号强度太弱，信噪比低，同时容易产生多路径效应。
使数据中低质量的数据比重过大，进而影响的数据的整体质量。
卫星高度角过高，使观测范围变小,观测卫星数显著减小。
卫星合理的高度截止角为15~25 度。
我们通过选择合理的高度截止角之后再对基线进行处理，有的不合格基线就能达到要求。
影响GPS基线解算结果的因素分析及应对措施
国土资源（２００８年增刊１）１３４文★大连鹏程工程勘测设计有限公司 熊启生中国人民解放军６５０１５部队 张坤鹏 王智超ＰＳ静态定位在测量中主要用于测定各种用途的控制点。
其中较为常见的方面是利用ＧＰＳ建立各种类型和等级的控制网，在这些方面ＧＰＳ技术已基本上取代了常规的测量方法，成为了主要手段。
较之于常规方法，ＧＰＳ在布设控制网方面具有测量精度高；选点灵活、不需要造标、费用低；全天侯作业；观测时间短；操作简便等优点。
基线解算是ＧＰＳ网观测数据处理过程的重要环节，基线解算质量的好坏直接关系到各条基线的观测精度，从而影响整个控制网的精度。
因此基线解算质量控制以及基线解算过程中数据的处理方法是整个控制网数据处理的关键点。
本文结合ＧＰＳ定位原理和实际经验，在南方ＧＰＳ静态处理软件中对于ＧＰＳ基线解算阶段需要解决的一些关键问题进行论述。
影响ＧＰＳ基线解算结果的因素影响ＧＰＳ基线解算结果因素的判别１．基线解算时所设定的起点坐标不准确。
起点坐标不准确，会导致基线出现尺度和方向上的偏差。
２．少数卫星的观测时间太短，导致这些卫星的整周未知数无法准确确定。
当卫星的观测时间太短时，会导致与该颗卫星有关的整周未知数无法准确确定，而对于基线解算来讲，参与计算的卫星，如果与其相关的整周未知数没有准确确定的话，就将影响该条基线解算的精度。
３．在整个观测时段里，有个别时间段里周跳太多，致使周跳修复不完善。
４．在观测时段内，多路径效应比较严重，观测值的改正数普遍较大。
５．多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大。
１．基线起点坐标不准确的判别。
对于由起点坐标不准确所对基线解算质量造成的影响，目前还没有较容易的方法来加以判别，因此，在实际工作中，只有尽量提高起点坐标的准确度，以避免这种情况的发生。
２．卫星观测时间短的判别。
关于卫星观测时间太短这类问题的判断比较简单，只要查看观测数据的记录文件中有关对与每个卫星的观测数据的数量就可以了，南方静态数据处理软件还输出卫星的可见性图（如图１），这就更直观了。
GPS基线的精化处理
GPS基线的精化处理影响基线解算结果的因素主要有：（1）基线解算时所设定的起点坐标不准确。
起点坐标不准确，会导致基线出现尺度和方向上的偏差，造成的影响目前还没有较容易的方法来加以判别，因此，在实际工作中，只有尽量提高起点坐标的准确度，以避免这种情况的发生。
（2）少数卫星的观测时间太短，导致这些卫星的整周未知数无法准确确定。
当卫星的观测时间太短时，会导致与该颗卫星有关的整周未知数无法准确确定，而对于基线解算来讲，对于参与计算的卫星，如果与其相关的整周未知数没有准确确定，就将影响整个基线解算的结果。
对于卫星观测时间太短这类问题的判断比较简单，只要查看观测数据的记录文件中有关卫星的观测数据的数量就可以了，或者通过查看数据处理软件中卫星的可见性图。
（3）周跳探测、修复不正确，存在未探测出或正确修复的周跳。
只要存在周跳探测或修复不正确的问题，都会从存在此类问题的历元开始，在相应卫星的后续载波相位观测值中引入较大的偏差，从而严重影响基线解算结果的质量。
发生此类问题时，可以发现相关卫星的验后观测值残差序列存在跳跃，且通常存在很强的系统性偏差。
（4）在观测时段内，多路径效应比较严重，观测值的改正数普遍比较大。
（5）对流层或电离层折射影响过大。
对于多路径、对流层或电离层折射影响的判别，我们也是通过观测值残差来进行的，不过与整周跳变不同的是，当多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大时，观测值残差不是像周跳未修复那样出现大的跳跃，而只是出现一些波动，一般不超过一周，但却又明显地大于正常观测值的残差。
基线的精化处理方法：要解决基线起点坐标不正确的问题，可以在进行基线解算时，使用坐标准确度较高的点作为基线解算的起点，较为准确的起点坐标可以通过进行较长时间的单点定位或通过与WGS-84坐标较准确的点联测得到；也可以采用在进行整网的基线解算时，所有基线起点的坐标均由一个点坐标衍生而来，使得基线结果均具有某一系统偏差，然后，再在GPS网平差处理时，引入系统参数的方法加以解决。
GPS定位系统在测绘中的误差及其校正
GPS定位系统在测绘中的误差及其校正近年，全球定位系统（GPS）在测绘领域广泛应用，成为现代测绘的重要工具。
然而，GPS定位系统的测量精度不可避免地存在一定的误差，这对于需要高精度测绘数据的应用来说，可能带来一系列问题。
本文将探讨GPS定位系统的误差来源及校正方法，以期提高测绘数据的准确性与可靠性。
一、GPS定位系统误差来源1. 大气层延迟误差：GPS信号在穿过大气层时会发生延迟，导致定位结果产生偏差。
这主要由大气层中的水汽含量、温度、压力等因素所引起。
2. 卫星发射钟误差：GPS卫星发射钟的精确度无法达到理论上的完美，钟的频率可能出现细微偏差，进而影响测量结果。
3. 卫星轨道误差：由于各颗卫星在轨道上的摄动等因素，其运行轨迹不会完全符合理论轨道，从而引起时间误差。
4. 多径效应：接收天线接收到的信号可能会经过多次反射，导致信号延迟，从而产生定位误差。
5. 接收机钟差：GPS接收机内部的时钟精度有限，存在一定的误差，会对定位结果造成影响。
二、GPS定位系统误差的校正方法1. 差分定位法：差分定位法是最常用和最有效的校正方法之一。
它通过同时观测参考站和待测站的GPS信号，利用参考站的已知坐标和观测数据，计算出两个站点间的差异，进而校正待测站点的定位误差。
2. 精密轨道确定法：通过利用卫星轨道参数提供的精密轨道数据，结合接收机的测量结果，计算卫星的真实位置，从而减小轨道误差对定位结果的影响。
3. 多频率接收机技术：多频率接收机可以利用不同频率的信号对多径效应进行抵消，从而提高定位精度。
4. 大气层延迟模型校正：根据大气层的温度、湿度、压力等参数，采用相应的模型对大气层延迟误差进行校正。
5. 时钟差校正：通过与参考源对比，校正接收机内部时钟的误差。
三、GPS定位系统误差校正的应用GPS定位系统的高精度测绘数据广泛应用于地图制作、土地测量、工程测量、导航定位等领域。
对于地图制作来说，GPS定位系统提供的高精度数据能够提高地图的准确性，并为城市规划、交通规划等提供重要依据。
测绘技术中常见的GPS测量误差及其处理方法
测绘技术中常见的GPS测量误差及其处理方法GPS测量误差是测绘技术中常见的一个问题，它会对测量结果的准确性和可靠性产生一定的影响。
本文将从几个方面讨论GPS测量误差及其处理方法，以帮助读者更好地理解和运用GPS测量技术。
一、GPS测量误差的来源GPS测量误差主要来自以下几个方面：1. 星历误差：GPS卫星的轨道预报存在一定的误差，这会导致卫星位置的偏差。
从而引起接收器测量结果的不准确。
2. 电离层延迟：GPS信号在通过电离层时会发生传播速度变化，从而产生延迟。
这种延迟会导致测量结果的偏移。
3. 对流层延迟：GPS信号在通过对流层时也会发生传播速度变化，引起延迟。
这个延迟主要受天气条件的影响，如温度、湿度等，会导致测量误差的增大。
4. 多径效应：GPS信号在传输过程中可能会被建筑物、树林等障碍物反射，形成多个信号路径。
这些反射信号会与直达信号叠加，导致测量结果的偏差。
二、GPS测量误差的处理方法针对GPS测量误差，我们可以采取以下几种方法进行处理：1. 差分GPS测量：差分GPS测量是一种通过同时测量参考站和待测站的方式，消除大部分GPS测量误差的方法。
通过获取参考站与待测站之间的差异，可以得到相对准确的测量结果。
2. 排除异常值：在大量的GPS测量数据中，可能存在一些异常值，这些异常值可能是由于设备故障或环境因素引起的。
通过统计学方法，可以识别和排除这些异常值，提高测量数据的可靠性。
3. 数据平滑处理：由于GPS测量误差的存在，测量数据可能存在一定的波动和不稳定性。
通过对数据进行平滑处理，可以减小误差对结果的影响，得到更加平稳的测量结果。
4. 多基线处理：对于需要测量较大区域的工程，使用多个基准站进行GPS测量可以提高精度和可靠性。
通过基线向量之间的相互比较和校验，可以减小误差的累积效应。
5. 校正模型：根据GPS测量误差的特点，可以建立相应的校正模型。
通过对误差进行建模和拟合，可以对测量结果进行修正，提高准确性。
GPS定位误差的产生原因分析与减小方法
GPS定位误差的产生原因分析与减小方法引言：在现代社会，全球定位系统（Global Positioning System，GPS）已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
无论是导航、交通监控还是地理信息系统等领域都离不开GPS定位技术。
然而，随着GPS定位的广泛应用，人们也逐渐发现定位误差问题的存在。
本文将从GPS定位误差产生的原因入手，探讨解决这一问题的方法。
一、GPS定位误差的原因分析：1. GPS系统误差：GPS系统本身存在着一些系统误差，例如卫星钟差、伪距观测误差、大气延迟等。
这些误差会直接影响到GPS定位的准确性。
2. 空间几何因素：GPS定位需要至少4颗卫星进行定位计算，卫星的位置和空间几何分布对定位精度有着重要影响。
当卫星分布不均匀或存在遮挡物时，会导致定位误差增大。
3. 电离层和大气影响：电离层和大气中的湿度、温度等因素都会对GPS信号产生影响，导致信号传播延迟或折射，从而引起定位误差。
4. 载波相位等伪距测量误差：GPS定位是通过测量卫星发射的信号和接收器接收的信号之间的时间差来计算位置的。
然而，由于载波相位的波长较短，测量精度更高，但受到多普勒效应的影响，会产生伪距测量误差。
二、减小GPS定位误差的方法：1. 多路径效应抑制：多路径效应是指GPS信号在传播过程中发生反射、散射等现象，致使接收器接收到多个信号，在信号合成过程中引入误差。
为了减小多路径效应，可以利用天线设计和信号处理技术，选择适合的接收天线和增加抗多路径干扰的算法。
2. 差分定位：差分定位是通过引入一个参考站与基准站的距离进行辅助定位，利用参考站的精确位置和信号传播速度信息来对GPS定位结果进行修正。
差分定位可以大幅度减小系统误差和信号传播误差的影响，提高定位精度。
3. 增加卫星数量和分布：通过增加卫星数量和改善卫星的空间分布，可以提高GPS定位的可见卫星数目和几何配置，从而减小定位误差。
可以使用卫星信噪比、可视卫星数等指标来优选卫星，并避开存在遮挡物的区域。
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浅谈影响GPS基线解算结果的因素及处理办法摘要:在大地测量、工程测量、地籍测量、物探测量及各种类型的变形监测等,经常利用GPS布设各种类型和等级的控制网,而基线解算则是GPS控制网观测数据处理过程的重要环节,基线解算质量的好坏直接关系到各条基线的观测精度,从而影响整个控制网的精度。
关键词:基线解算残差周跳
1 GPS基线理论知识
1.1 基线基本理论
GPS基线向量表示了各测站间的位置关系。
GPS基线向量具有长度、水平方位和垂直方位等三项属性。
GPS基线向量是GPS同步观测的直接结果,也是进行GPS网平差,获取最终点位的观测值。
Trimble Geomatics office1.6(简称TGO)软件可利用由静态、快速静态或动态数据采集程序获得的GPS野外观测值基线解。
这里以双差观测值作为平差解算时的观测量,以测站间的基线向量坐标为主要未知量,建立误差方程式、法方程求解基线向量。
1.2 基线解算的类型
2 基线解算结果的质量评定指标
(1)单位权方差因子:反映观测值的质量,它的数值越小越好。
(2)RMS-均方根误差:表明了观测值的质量,观测值质量越好,越小,反之,观测值质量越差,则越大。
(3)数据删除率:数据删除率从某一方面反映出了GPS原始观测值的质量。
(4)RATIO:RATIO反映了所确定出的整周未知数参数的可靠性,这一指标取决于多种因素,既与观测值的质量有关,也与观测条件的好坏有关。
(5)RDOP:在基线解算时待定参数的协因数阵的迹的平方根,RDOP值的大小与观测时间段有关。
(6)同步环闭合差:由同步观测基线所组成的闭合环的闭合差。
同步环闭合差超限,说明组成同步环的基线中至少存在一条基线向量是错误的,如果同步环闭合差没有超限,还不能说明组成同步环的所有基线在质量上均合格。
(7)异步环闭合差:当异步环闭合差满足限差要求时,则表明组成异步环的基线向量的质量是合格的;当异步环闭合差不满足限差要求时,要确定出哪些基线向量的质量不合格,可以通过多个相邻的异步环或重复基线来进行。
(8)重复基线较(互)差:当重复基线较(互)差满足限差要求时,则表明这些基线向量的质量是合格的;否则,则表明这些基线向量中至少有
一条基线向量的质量不合格。
3 影响基线解算结果的因素
3.1 影响基线解算结果的因素主要有以下几条
(1)基线解算时所设定的起点坐标不准确,会导致基线出现尺度和方向上的偏差;(2)当卫星的观测时间太短时,会导致与该颗卫星有关的整周未知数无法准确确定,就将影响整个基线环;(3)整个观测时段里,有个别时间段里周跳太多,致使周跳修复不完善;(4)在观测时段内,多路径效应比较严重,观测值的改正数普遍较大;(5)对流层或电离层折射影响过大。
3.2 基线解算时常需修改的参数
(1)参与数据处理的特定时间段的观测值;(2)截止高度角;(3)观测值类型;(4)星历类型;(5)Ratio值限值;(6)观测值编辑因子;(7)电离层折射改正;(8)对流层折射改正。
4 影响GPS基线解算结果因素的判别
(1)对于由起点坐标不准确所对基线解算质量造成的影响,应尽量提高起点坐标的准确度。
(2)查看观测数据的记录文件中有关对与每个卫星的观测数据的数量,可以判断关于卫星观测时间太短这类问题,从TGO软件输出的卫星星历图,就可直观地看出。
(3)对于卫星观测值中周跳太多的情况,可以从基线解算后所获得的观测值残差上来分析。
(4)对于多路径效应、对流层或电离层折射影响的判别,我们也是通过观测值残差来进行的。
不过与整周跳变不同的是,当路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大时,观测值残差不是象周跳未修复那样出现整数倍的增大,而只是出现非整数倍的增大,一般不超过1周,但却又明显地大于正常观测值的残差。
5 消除影响GPS基线解算结果因素的应对措施
(1)基线起点坐标不准确的应对方法。
(2)当卫星观测时间太短时,可以删除该卫星的观测数据,不让它们参加基线解算,从而保证基线解算结果的质量。
(3)当周跳太多时,若多颗卫星在相同的时间段内经常发生周跳时,则可采用删除周跳严重的时间段的方法,来尝试改善基线解算结果的
质量;若只是个别卫星经常发生周跳,则可采用删除经常发生周跳的卫星的观测值的方法,来尝试改善基线解算结果的质量。
(4)如果多路径效应严重,可以通过缩小编辑因子的方法来剔除残差较大的观测值,或者采用删除多路径效应严重的时间段或卫星的方法。
(5)流层或电离层折射影响过大的应对方法对于对流层或电离层折射影响过大的问题,可以采用下列方法:①提高截止高度角,剔除易受对流层或电离层影响的低高度角观测数据。
但这种方法,具有一定的盲目性,因为,高度角低的信号,不一定受对流层或电离层的影响就大。
②分别采用模型对对流层和电离层延迟进行改正。
③如果观测值是双频观测值,则可以使用消除了电离层折射影响的观测值来进行基线解算。