基线解算
第7章 基线向量解算
主要内容
7.1
周跳
7.2
差分观测值
7.3
基线解算双差数学模型
7.4
整周模糊度固定
第7章 基线向量解算
相对定位
相对定位是采用多台GPS接收机，定位结果是各同步观 测站之间的基线向量（坐标差）。 因此，在相对定位中需要给出多个观测站中至少一个观测 站的坐标值作为基准，来推求其他各站点的坐标值。 优点： 定位精度高：两个或多个观测站，同步观测同一组卫星， 可构成差分观测值，从而大大地削弱有关误差的影响。因 此，GPS相对定位是目前GPS定位中精度最好的一种方法。 缺点：设备投入大，数据处理复杂。
一、整周跳变
如果由于某种原因使得计数器无法进行连续计数，当卫 星被重新跟踪后，整周计数由于丢失了在失锁期间载波相
位变化的整周数，致使Int(n )变得不正确，不足一整周的
部分是一个瞬时量测值，因而仍是正确的。这种现象叫做 整周跳变（简称周跳）。
计数器中止累积
计数丢失n周
10
ti-1
Int(φ )正确 Fr(φ)正确
Bj
j A
(
f c
j B
f c
j A
)
(
f
VtB
f
Vt
A
)
(
N
j B
N
j A
)
7.2 差分观测值
令 ， ， ,则， f c
j B
f c
j A
=
f（ c
j B
Aj）=
f c
j AB
f VtB f VtA =fVtAB
N
j B
N
j A
=N
j AB
单差观测方程可以表达为：
gnss 短基线解算 -回复
gnss 短基线解算-回复GNSS（全球导航卫星系统）短基线解算是一种利用GNSS数据确定接收器之间相对位置的技术方法。
它通过对接收到的卫星信号进行观测和分析，以获取接收器之间的相对距离和姿态信息。
本文将详细介绍GNSS 短基线解算的步骤和原理。
第一步：数据采集和准备在进行GNSS短基线解算之前，首先需要进行数据采集并准备好相应的GNSS观测数据。
通常，至少需要两个接收器同时观测同一组卫星信号，并记录观测数据。
这些接收器之间的距离应足够小，以确保精确的解算结果。
第二步：数据处理和分析在数据采集完成后，需要对观测数据进行处理和分析。
这包括对接收器观测到的卫星信号进行时刻同步、相位测量和信号跟踪等处理步骤。
同时，还需要对接收器的时钟误差进行校正，以确保解算结果的准确性。
第三步：载波相位差分解算在数据处理和分析完成后，可以利用载波相位差分解算技术来获取接收器之间的相对距离信息。
该技术基于全球导航卫星系统的信号相位差分，利用相位差分技术消除大部分误差，从而得到准确的距离信息。
第四步：解算结果评估完成载波相位差分解算后，需要对解算结果进行评估。
这可以通过比较解算后的结果与实际测量值之间的差异来进行。
通常，使用坐标残差和误差概率等指标来评估解算结果的准确性和可靠性。
第五步：数据后处理和精度提高如果评估结果发现解算精度不够高，可以进行数据后处理和精度提高的措施。
这可以包括使用精密轨道和钟差数据、改进数据处理算法等方法来提高解算结果的准确性。
此外，还可以结合其他地面测量数据进行验证和校正，以进一步提高解算精度。
总结起来，GNSS短基线解算是一种通过对接收器观测到的卫星信号进行处理和分析，以确定接收器之间相对位置的技术方法。
通过上述步骤，可以获取准确的相对距离和姿态信息，为各种测量和定位应用提供基础数据。
随着GNSS技术的不断发展和改进，短基线解算的精度和可靠性将得到进一步提高，为各个领域的应用提供更加准确和可靠的解决方案。
gamit基线解算
任务名称：Gamit基线解算简介Gamit（Globk+Gamit）是一款用于全球GPS观测数据处理的软件，用来进行GPS的基线解算。
基线解算是指通过测量不同GPS接收站点之间的距离、方向角和倾角，确定不同站点之间的相对位置和变形情况。
Gamit基线解算是一种常用的地球物理测量技术，用于地壳变形、地震活动和大气延迟等领域的研究。
基线解算原理基线解算是通过GPS观测数据中的载波相位和伪距进行计算，并使用全球参考框架来确定地球表面不同站点之间的相对位置变化。
基线是指两个或多个GPS接收站点之间的距离和方向。
基线解算的原理是将GPS观测数据转换为坐标，然后通过数学模型和计算方法计算出站点之间的基线向量。
评估基线向量的精度和可靠性，可以帮助测量者判断地壳变形、地震活动以及大气延迟等现象。
基线解算的关键步骤包括：1.数据预处理：对原始GPS观测数据进行编辑、过滤和修正，消除掉仪器误差、信号传播误差和大气延迟等因素。
2.伪距差分：通过差分GPS观测数据，计算出不同站点之间的伪距差分，以获得更准确的GPS观测数据。
3.载波相位差分：通过差分GPS观测数据的载波相位，计算出不同站点之间的载波相位差分，以获得更高精度的GPS观测数据。
4.基线解算：根据差分后的GPS观测数据，使用数学模型和计算方法计算出不同站点之间的基线向量。
5.网运动学分析：通过基线解算结果，评估基线的精度和可靠性，判断地壳变形、地震活动和大气延迟等现象。
6.结果分析：对基线解算结果进行分析和解读，为相关领域的研究和应用提供依据。
Gamit基线解算流程Gamit基线解算流程包括以下主要步骤：1.数据准备：收集并准备全球GPS观测数据，在线或离线获取必要的测站坐标和地球物理模型数据。
2.数据预处理：对原始GPS观测数据进行编辑、过滤和修正，消除掉系统误差和环境影响因素。
3.伪距差分和载波相位差分：通过差分GPS观测数据的伪距和载波相位，计算出不同站点之间的伪距差分和载波相位差分。
gnss基线解算
gnss基线解算
GNSS基线解算是一种用于确定两个或多个全球导航卫星系统（GNSS）接收机之间距离的技术。
基线是指两个接收机之间的距离和方向，而基线解算则是指使用接收到的卫星信号数据和精确的卫星轨道信息来计算基线的过程。
在GNSS基线解算中，接收到的卫星信号数据被用于计算卫星到接收机之间的距离。
这些距离数据被称为伪距。
为了计算伪距，接收机必须知道每颗卫星的准确位置和时间。
这种信息可以通过卫星广播的导航消息获得，也可以通过GNSS 地面控制站提供的卫星轨道数据来计算得到。
一旦获得了伪距数据和卫星轨道信息，接着可以使用一些算法来计算两个接收机之间的距离和方向。
这些算法包括双差算法、三差算法等。
GNSS基线解算在许多领域都有应用，例如地质测量、大地测量、测绘、导航和空间科学等。
通过GNSS基线解算可以得到非常准确的距离信息，这对于许多应用来说是非常重要的。
基线解算的步骤
基线解算的步骤
1、在GPS处理下点右键选择处理参数，在配置GPS处理参数栏目下的概要栏目里，选择高级参数。
在附加输出栏目下，选择残差。
在自动处理栏目中，选择基线重解。
处理模式选自动；全部时段选择后，点处理。
2、在结果栏目中，如果模糊度状态栏显示是，则点右键存储。
3、在平差栏目下点右键，在配置下选择一般参数，在标准差栏目中的计算使用框中选择仅对GPS观测值应用缺省设置然后确定。
4、右键单击空白处选择网平差计算，右键选择结果中的网，看看F-检验是否接受，如果接受平差结束；如果拒绝就在平差栏目中看最弱边（显示黑色）属性，如有多个时段观测值，调试看那一个观测时段能减小F-检验的数值，如果最弱边只有一个观测值可以选择去活或补测，直到F-检验接受。
基线解算过程范文
基线解算过程范文基线解算是指在地形测量中，通过两个或多个测点之间的较长基线的测量结果来计算出其他较短基线的过程。
下面将详细介绍基线解算的过程，并说明其中的关键步骤。
一、基线长度的测量为了进行基线解算，首先需要测量出至少两个测点之间的较长基线的长度。
这可以通过使用全站仪、测距仪或其他测量仪器在地面上进行测量来实现。
测量时需要注意遮挡物、地形起伏以及大气折射等因素对测量结果的影响，并采取相应的校正方法。
二、数据的处理和预处理收集到的测量数据需要进行处理和预处理，以便后续的基线解算。
处理过程中包括数据的检查、筛选和修正，以及对数据进行加权和平差。
预处理过程中包括数据的格式转换、坐标系统的转换和数据的标定等。
这些步骤的目的是提高测量数据的精度和准确性，并为基线解算做好准备。
三、基线解算模型的建立基线解算需要建立一个数学模型，描述测点之间的几何关系，从而根据已知的基线长度来计算其他基线的坐标。
常用的基线解算模型有三角形解算模型和网平差解算模型等。
选择合适的解算模型需要考虑测量误差的分布、测点之间的距离关系以及具体的测量任务等因素。
四、基线解算的方法选择基线解算可以采用不同的方法，包括经典方法、最小二乘法、卡尔曼滤波方法等。
根据具体的需求和测量数据的特点，选择合适的解算方法可以提高解算的精度和效率。
五、具体解算步骤1.确定已知基线：根据测量任务的要求，选择具有较高精度的部分基线作为已知基线，即已知其长度和坐标。
2.建立观测方程：根据已知基线的长度和坐标，以及测量的其他基线的长度，建立测量方程组。
观测方程的建立通常采用矩阵形式，其中未知数为待求基线的坐标。
3.求解观测方程：将观测方程带入到解算模型中，利用数学方法求解观测方程组，得到未知基线的坐标值。
4.检查和调整：对解算结果进行检查，包括检查观测数据的合理性和解算结果的精度。
需要注意的是，解算结果可能会受到测量误差的影响，因此有时需要进行数据调整，以提高解算的精度。
基线解算流程
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在进行基线解算之前，需要做好充分的准备。
基线解算
基线向量解算（baseline vector solution）是指在卫星定位中，利用载波相位观测值或其差分观测值，求解两个同步观测的测站之间的基线向量坐标差的过程。
此前须进行数据预处理，剔除观测值中的粗差，即进行周跳的探测与修复。
由于待定测站的近似坐标相对于基站的精度较低而影响卫地距及传播时间的计算，须逐次迭代不断提高测站近似坐标精度，以修正卫星信号发射时刻及相应的星历坐标，使整周待定值趋近于整数以获得良好的基线向量成果。
基线解算的过程实际上主要是一个平差的过程，平差所采用的观测值主要是双差观测值。
在基线解算时，平差要分三个阶段进行，第一阶段进行初始平差，解算出整周未知数参数的和基线向量的实数解（浮动解）；在第二阶段，将整未知数固定成整数；在第三阶段，将确定了的整周未知数作为已知值，仅将待定的测站坐标作为未知参数，再次进行平差解算，解求出基线向量的最终解——整数解（固定解）。
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GPS 基线解算阶段的关键问题黄 勇【摘要】：本文简述了在 GPS 静态定位测量中基线解算的质量控 制指标，详细分析了影响 GPS 基线解算结果的主要因素，给出了 判别这些因素方法， 并对如何消除这些因素的影响提出了相应的 处理措施。
GPS 基线解算阶段的关键问题GPS 基线解算阶段的关键问题黄 勇【摘要】：本文简述了在 GPS 静态定位测量中基线解算的质量控制指标，详细分 析了影响 GPS 基线解算结果的主要因素，给出了判别这些因素方法，并对如何消 除这些因素的影响提出了相应的处理措施。
【关键词】：GPS 基线解算 质量控制 因素 措施GPS 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 。
结 合 GPS 定 位 原 理 和 实 际 经 验 对 于 GPS 基 线 解 算 阶 段 需 要 解 决 的 一 些 关 键 问 题作以下论述。
1GPS 基线解算阶段的关键问题一. 基线解算的质量控制基线解算的质量控制是通过质量控制指标来体现基线的观测质量。
基 线 解 算 的 质 量 控 制 指 标 包 括 单 位 权 方 差 因 子 、RMS、RATIO、同 步 环 闭合差、异步环闭合差、重复基线较差等。
1． 单 位 权 方 差 因 子 （ 参 考 因 子 ）＝√ V PV / nT其中：为观测值的残差； 为观测值的权； n 为观测值的总数。
单 位 权 方 差 因 子（ 参 考 因 子 ） 以 mm 为单位，该值越小表明基线的观 测值残差较小且相对集中，该基线观测质量较好。
2． RMS RMS 是 均 方 根 误 差 （ Root Mean Square） 即 ： ，其中： 为观测值的残差； 为观测值的权； 为观测值的总数。
RMS 表 明 了 观 测 值 的 质 量 ，观 测 值 质 量 越 好 ，RMS 越 小 ，反 之 ， 观 测 值 质 量 越 差 ， 则 RMS 越 大 ， 它 不 受 观 测 条 件 （ 观 测 期 间卫星分布图形）的好坏的影响。
依 照 数 理 统 计 的 理 论 观 测 值 误 差 落 在 1.96 倍 RMS 的 范 围 内 的 概 率 是 95%。
2GPS 基线解算阶段的关键问题3． RATIO显然， 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。
4． 同 步 环 闭 合 差 同步环闭合差是由同步观测基线所组成的闭合环的闭合差 由于同步观测基线间具有一定的内在联系，从而使得同步环 闭 合 差 在 理 论 上 应 总 是 为 0 的 ，如 果 同 步 环 闭 合 差 超 限 ，则 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，但反过 来 ，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。
5． 异 步 环 闭 合 差 不 是 完 全 由 同 步 观 测 基 线 所 组 成 的 闭 合 环 称 为 异 步 环 ，异 步 环的闭合差称为异步环闭合差。
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 ，则 表 明组成异步环的基线向量中至少有一条基线向量的质量不合格， 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。
6．重复基线较差 不同观测时段，对同一条基线的观测结果，就是所谓重复基 线。
这些观测结果之间的差异，就是重复基线较差。
利用重复基 线较差可以检查不同时段的同一基线的观测质量，剔除粗差。
在 基 线 控 制 的 质 量 指 标 中 、 RMS 和 RITIO 这 三 个 质 量 指 标3GPS 基线解算阶段的关键问题只具有某种相对意义，它们数值的高低不能绝对的说明基线质量 的高低。
二、影 响 GPS 基 线 解 算 结 果 的 几 个 因 素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 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，而对与基线解算来讲，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 。
三、影 响 GPS 基 线 解 算 结 果 因 素 的 判 别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4GPS 基线解算阶段的关键问题了 ， 有 些 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。
图 1 卫星的可见性图（示例） 3、 周 跳 太 多 的 判 别 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 。
目 前 ，大 部 分 的 基 线 处 理 软 件 一 般 采 用 的 双 差 观 测 值 ，当 在 某 测 站 对 某 颗 卫 星 的 观 测 值 中 含 有 未 修 复 的 周 跳 时 ，与 此 相 关 的 所 有 双 差 观 测 值 的 残 差 都 会 出 现 显 著 的 整 数 倍 的 增 大 。
通 过 下 面 的 三 个 残 差 图（ 图 2、3、4）可 以 分 析 出 SV12 号 卫 星 的 观 测 值 中含有周跳。
5GPS 基线解算阶段的关键问题图 2 SV12 含 有 周 跳 的 残 差 图 （ 1）图 3 SV12 含 有 周 跳 的 残 差 图 （ 2）图 4 SV12 含 有 周 跳 的 残 差 图 （ 3）6GPS 基线解算阶段的关键问题4、多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大的判别 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。
通过下面的三个残差图（图 5、6、7）表明 SV25 在 时间段内受不名因素（可能是多路径效应、对流层折射、电离层折射或强电磁波干扰）影 响严重。
图 5 SV25 受 不 明 因 素 影 响 的 残 差 图 （ 1）图 6 SV25 受 不 明 因 素 影 响 的 残 差 图 （ 2）7GPS 基线解算阶段的关键问题图 7 SV25 受 不 明 因 素 影 响 的 残 差 图 （ 3）四、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 若某颗卫星的观测时间太短，则可以删除该卫星的观测数据， 不让它们参加基线解算，这样可以保证基线解算结果的质量。
3、 周 跳 太 多 的 的 应 对 方 法 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8GPS 基线解算阶段的关键问题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、 多 路 径 效 应 严 重 由于多路径效应往往造成观测值残差较大，因此，可以通过缩 小编辑因子的方法来剔除残差较大的观测值；另外，也可以采用删 除多路径效应严重的时间段或卫星的方法。
5、 对 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： a） 、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 。