GPS控制网的优化设计

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谈GPS测量技术与GPS控制网优化设计

谈GPS测量技术与GPS控制网优化设计

谈GPS测量技术与GPS控制网优化设计[摘要]本文以对GPS测量技术的认识为基础,分析探讨了GPS控制网优化的主要指标,指出了关于GPS控制网优化设计的的四类技术。

[关键词]GPS测量技术优化设计1GPS测量技术与GPS控制网测量1.1GPS测量技术GPS RTK(Real Time Kinematic)技术开始于90 年代初,是一种全天候、全方位的新型测量系统,称载波相位动态实时差分技术,是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式,是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。

GPS RTK 具有定位精度高且精度分布均匀,速度快、效率高,观测时间短,方便灵活,测程不受限制,不受通视条件影响等优点。

1.2GPS控制网测量GPS 控制网网形比较灵活,可以根据实际地理条件,建筑物条件以及相应的测区情况来布设。

连接方式可以为点连式的、边连式的、混连式的、中点多边形等连接方式。

GPS 控制测量点间不要求通视,图形结构灵活,因此选点工作要比传统控制测量的选点简便容易得多。

GPS 点的选定不以相邻点间的通视作为先决条件,给选点带来极大的灵活性,但也有具体的要求。

点位应当保证观测时卫星信号不能受到干扰,选点时做到点位周围视场内最好没有高度角大于15°的障碍物,尤其是不能有成片的障碍物,远离大功率的无线发射台和高压电线,没有大面积的水域或对电磁波反射(或吸收)的物体。

观测作业的主要任务是捕获GPS 卫星信号对其进行跟踪、接收和处理,以获取所需的定位和观测数据。

开机后,等待接收机初始化完成并进行记录数据状态,然后每隔几分钟便查看一下接收机的工作是否正常。

在观测作业中认真作到:观测组按照计划表规定时间作业,确保同步观测;开机前后各量取天线高一测回,每测回从不同部位量取三次,两测回天线高之差不大于3mm;天线高的量取部位,按作业前的统一规定量取,并在记录薄中详细记录;一个时段观测中,不能够关机又重新启动、自测试、改变卫星高度角及数据采样间隔、改变天线位置,关闭或删除文件等;原始观测值和记录项目,按规定现场记录,字迹清楚,不的涂改、转抄;观测期间防止接收机震动,防止人员和其他物体碰动天线或阻挡信号。

GPS控制网的优化设计

GPS控制网的优化设计

GPS控制网的优化设计英文题目: Optimization design of GPS control network作者: xianrenqiu_1〔请来信说明XX〕1 GPS的根底知识GPS是全球定位系统〔Global Positioning System〕的英文缩写,它是随着现代化科学技术的开展而建立的第一代精细卫星定位系统。

本章主要介绍GPS卫星定位系统开展的概况、特点、以及GPS定位技术的应用前景。

1.1 全球定位技术的概况全球定位系统〔Global Positioning System - GPS〕是美国从本世纪70年代开场研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进展全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。

经近10年我国测绘等部门的使用说明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广阔测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。

[2]全球定位系统(Global Positioning System,缩写GPS)是美国第二代卫星导航系统。

是在子午仪卫星导航系统的根底上开展起来的,它采纳了子午仪系统的成功经历。

和子午仪系统一样,全球定位系统由空间局部、地面监控局部和用户接收机三大局部组成。

按目前的方案,全球定位系统的空间局部使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。

21+3颗卫星均为近圆形轨道,运行周期约为11小时58分,分布在六个轨道面上〔每轨道面四颗〕,轨道倾角为55度。

卫星的分布使得在全球的任何地方,任何时间都可观测到四颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图形〔DOP〕。

这就提供了在时间上连续的全球导航能力。

地面监控局部包括四个监控间、一个上行注入站和一个主控站。

监控站设有GPS 用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进展数据初步处理的计算机。

GPS控制网的优化设计

GPS控制网的优化设计

GPS控制网的优化设计摘要:GPS网的优化设计主要归结为基准优化设计和图形结构强度的优化设计,其中图形强度设计包括控制网的精度、网的抗粗差能力和网发现系统误差能力的强度。

本文通过算例分析对控制网精度进行优化处理,证明GPS网精度主要受网中各点出发基线的数目及其权阵的影响,并与观测值权相关甚小。

关键词:GPSGPS网优化设计优化处理Abstract: GPS network optimization design of the main boils down to benchmark optimization design and graphic design optimization of structure strength, including graphic strength design including control of precision, nets of net of gross error ability and nets found the system error the strength of the ability. This article through the analysis of the example to control the nets precision optimized, prove GPS network precision in the mainly by the nets start at baseline and arrays of the right number of influence, and observation and related rights is very small.Keywords: GPS GPS network optimization design optimization引言GPS定位技术具有高效率,高精度,全天候作业,无距离限制,自动化程度高等诸多优点,使得GPS定位技术在测绘,导航,通讯等各个领域得到广泛使用,逐渐取代了传统的大地测量定位方法。

GPS控制网优化设计和数据处理分析

GPS控制网优化设计和数据处理分析
,
对瞬
高程数据

间 点 所 在 的 空 间 位 置 经 过 后方 交 会 就 可 以将 待 测 点 所 在 的 确 切 位 置 计 算 出来 采 用 G p S 进 行 控 制 网 进 行 平 面 坐 标 的 测

多 项 式 曲线 拟 合 法 进 行 数 据 处 理 的 公 式
:

=
a 。+ x
a
l
, ,

三 次 样 条 曲线 拟 合 法 对 于 所 获 得 的 数 据 进 行 处 理 三 次 样 条 曲 线 是 将测 量 曲 线 拼接 起来


这 些 拼 接 的 曲线 多
,
方 法 进 行 分类 处 理 主 要 包 括 零 类 设 计
三 类设 计
G PS


一 类设 计
,

二 类设 计

为 三 次 多 项 式 曲线
控 制网
优 化 设计

数 据 处理 当卫 星 高速 运动时
, ,
拟 合 法 计 算 出似大地 水 平 面 的 曲线 方 向进 行 拟 合
,
构 造 插 值函 数 按 照 侧 线 将所 获 得 的 数 据 在 观 察 点 上 内 插 就 可 以 获 得
,
,
,
引 言 :G S P 是 全球 卫 星 定 位系 统
G
, , , , , ,
工 作 即 根 据 测 量 任 务 将相 关 的 指 标 确 定 下 来 诸 如 G S P 控 制 网 的 用 途 G P S 控 制 网 需 要 达 到 的精 度 密 度 以 及 各 项 经

济指标等等 行勘测
,

浅谈GPS网型优化设计

浅谈GPS网型优化设计

浅谈GPS网型优化设计文章主要讨论了GPS控制网的优化设计问题,控制网优化设计的目的就是选出既可满足精度、可靠性要求,又能使整个建网费用最少的设计方案。

因而文章论述了控制网基准优化、可行性分析等方面的理论与方法,介绍了GPS网优化设计的方法和步骤。

标签:GPS;网型优化;网型设计为了解决控制网优化设计问题,得出布网方案、控制网优化设计的方法,论文从控制网优化设计着手,以一个实例来进行阐述。

二、测区概况本项目为某铁路控制网复测,位于四川省凉山彝族自治州,正线长度22.917km。

主要工程为双线特大桥、隧道、四线大桥等其他运营生产设备及附属以及大临工程等。

三、控制网情况(1)根据网形的一部分进行说明。

(2)根据设计院提供的原始控制点A001、A002、A003、A004进行了现场勘察和稳定性评估,经考察控制点稳固可靠。

随后就对设计控制点进行了复测,复测结果满足《工程测量规范》精度要求。

(3)根据现场施工的要求对控制网进行了加密,加密点为8个点:WH01、WH02、WH03、ZX01、ZX02、ZX03、ZX04、ZX05(见图1)。

(4)平面坐标系采用与设计成果相同的独立坐标系统,即WGS84大地坐标系椭球参数。

中央子午线102°45′,投影面大地高1000m。

四、布网方案与网型优化1.GPS控制网网形设计的一般原则在GPS作业前,应设计出一种比较实用的既能满足一定精度和可靠性要求,又有较高精度指标的布网作业计划,这就是GPS网的优化设计问题,因而网形设计的一般原则为:(1)要充分考虑建立GPS控制网的应用范围。

对于工程建设的GPS网,应该既考虑勘测设计阶段的需要,又考虑施工放样等阶段的需要。

(2)采用分级布网方案。

适当地分级布设GPS网,有利于根据测区的近期需要和远期发展分阶段布设,而且可以使全网的结构呈长短边相结合的形式。

(3)GPS网中应不存在自由基线。

所谓自由基线是指不构成闭合图形的基线,由于自由基线不具备发现粗差的能力,因而必须避免出现,也就是GPS网一般应通过独立基线构成闭合图形。

GPS控制网的优化设计及外业应用原理

GPS控制网的优化设计及外业应用原理

观测精度选择随意性较大,但是精度的高低直接关系到沉降观测成败。

对沉降观测精度选择既不能太高也不能太低,要合理适宜,适合工程特性的需要。

既不造成无谓的浪费也要保证观测结果的准确性。

这样,本人认为一般高层及重要的建(构)筑物在首次观测过程中适用精密仪器的设备(高级水准仪、铟合金尺等)在±0.001以上,部分按二等以上水准测量方法,采用放大率倍数较大的S2或S3水准仪进行观测。

(2)在沉降观测过程中,沉降量与时问关系曲线不是单边下行光滑曲线,而是起伏状现象。

这就分析原因,进行修正。

①第二次观测出现回升,而以后各次观测又逐渐下降。

可能是首次观测精过低,若回升超过5mm时,第一次观测作废,若回升5mm内,第二次与第一次调整标高一致。

②曲线在某点突然回升。

 原因:水准点或观测点被碰动所致且水准点碰动后标高低于碰前标高,观测点碰后高于碰前。

处理措施:取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点之沉降量。

③曲线自某点起渐渐回升原因:一般是水准点下沉所致。

措施:确定水准点下沉值,与高级水准点符合测量,确定下沉度。

测定地面高程随时间变化的工作。

地壳运动、开采矿藏或天然气、抽取地下水等均能引起地面高程变化。

局部地区地面高程在短期内发生较大变化,对房屋、地下管道、道路、桥梁和水坝等有严重的破坏作用。

城市和工业区地面的持续下沉甚至危及整个城市和工业区的安全。

地表沉降观测可以定量地了解地面的升降。

进行地表沉降观测,要在测区内选定适量的水准点作为地面观测点,并埋设标志,同时在沉降范围外的稳定处设置适量的基准点,也可把基准点设在沉降范围内,但必须设法使基准点高程不受地表沉降影响。

在一个测区内至少要设置3个基准点 ,以便通过联测验证其稳定性。

从基准点出发用精密水准测量方法测定各观测点的高程。

不同日期两次测得同一观测点的高程之差,即代表地面高程在这两次观测期间的变化。

根据大量的地表沉降观测资料,可以分析沉降规律,预计沉降的发展趋势。

GPS控制网的优化设计

GPS控制网的优化设计

GPS控制网的优化设计GPS控制网在测绘应用中起到了至关重要的作用,不仅提高了测绘的准确度,还降低了成本。

本文着重探析了GPS控制网高效率、精准性、可行性及低成本的原则,分析了如何优化其控制网的设计类型,阐述了优化GPS控制网技术的方法,确定了控制网的网型,研究GPS控制网优化设计的具体步骤。

标签:测绘GPS 控制网网型1前言随着现代测绘事业的不断发展,GPS控制技术在测绘领域的发展中起到了不可替代的作用。

传统的测绘技术成本偏高且准确性低,大大加重了操作人员的工作压力,GPS测绘技术不仅精准度高,可行性强,还能提高效率,节约资源。

为了将GPS技术发挥出最大的优势,人们在不断的优化其控制网的设计,以此不断提高测绘的精准度和可行性,保证测绘工程工作的顺利完成。

2 GPS控制网设计原则及思路2.1高效率高精度原则在进行GPS控制网优化设计时,要坚守高效率原则,这就要参照GPS控制网中相应的各项效率指数,对现有方案进行合理的设计,此外,还要分析控制网的总布置时段和消耗额度,明确设计方向以此提高控制网的整体效率。

GPS控制网技术之所以受到测绘行业的欢迎,其高精准度特性是原因之一,作为测量工作的基础,在进行优化设计GPS控制网时,首先要对控制网的网型结构进行分析,利用坐标方差,针对其网型设计并确定控制网的矩阵。

简单的来说就是利用协方差阵分析控制网,并确定控制网整体的精度标准参数,同时在设计和运用时利用角度方位之间的平方差或者标准差以及两点之间的距离进行比较计算,从而保证GPS控制网的精准度。

2.2可靠性低成本原则坚持GPS控制网的设计原则是保证GPS控制网质量的前提。

GPS控制网的可靠性分为外部和内部可靠性两种。

抵御能力粗差的为外部可靠性,观察能力粗差的主要指内部可靠性。

设计GPS控制网时,η作为控制网可靠性数值表示符号,η=J单/J整.,即单个网络为单独性的基线数值与整体网络为单独性的技术数值的比值[1]。

GPS控制网的优化设计

GPS控制网的优化设计

GPS控制网的优化设计摘要:随着科学技术的发展,我国的GPS技术有了很大进展,越来越多的工程都在应用GPS来进行布设控制网。

在已经有很多学者研究控制网的优化设计并作出很多有益结论的情况下,结合GPS测量的特点以及控制网的特性,对以下对象进行了研究与分析:了解到控制网的优化设计指标,掌握各种优化设计的方法,并制订设计方案;根据接收机的标称精度通过相应的数学公式来进行基线向量的方差-协方差阵的计算估计;根据实际工程来进行优化设计,预估几种方案进行分析对比;选取最优的方案对6台接收机进行同步观测,结果满足布设控制点的要求。

关键词:优化设计;GPS控制网;精度;可靠性引言GPS控制网布设是开展GPS测量工作的重要基础,勘测技术人员在开展相关工作时,必须严格遵守国家法律法规要求,充分发挥现代科学技术的优势,结合GPS控制网使用群体的实际需求制定布设方案,一方面能够提高点位的精确度,另一方面可以增强控制网的可靠性,对推动相关行业的健康发展具有积极影响。

1GPS定位技术基本概述GPS定位技术是以新一代的精密卫星导航为基础的先进的定位技术,其具有全球性、全天候以及连续性的三维导航和定位能力,同时GPS定位技术的抗干扰性也比较强。

目前在测绘领域中对GPS定位技术的应用比较广泛,其应用优势主要包括以下几点:第一,GPS定位技术在应用过程中对观测站之间的测量通视要求较低。

在测量过程中,对控制点的位置,可以按照测量的实际需要进行布设。

观测站之间的通视性要求极低。

可以提高选点的灵活性,极大地减少测绘工作的复杂性和难度。

但是在应用GPS定位技术时,最好保持测站上空处于开阔状态。

第二,GPS受控制网的几何图形限制相对较小。

在GPS定位技术应用过程中,控制网几何图形对其测量精度的影响比较小。

点与点之间的距离长短可以根据实际的测量需求进行确定。

第三,GPS定位精度比较高。

在GPS定位技术测量时,布设点的精度比较均匀,这样能够在很大程度上确保测量精度。

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徐州师范大学本科毕业设计(论文)(2007届)题目: GPS控制网的优化设计英文题目: Optimization design of GPS control network作者: xianrenqiu_1(请来信说明姓名)1 GPS的基础知识GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的英文缩写,它是随着现代化科学技术的发展而建立的第一代精密卫星定位系统。

本章主要介绍GPS卫星定位系统发展的概况、特点、以及GPS定位技术的应用前景。

1.1 全球定位技术的概况全球定位系统(Global Positioning System - GPS)是美国从本世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。

经近10年我国测绘等部门的使用表明,GPS 以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。

[2]全球定位系统(Global Positioning System,缩写GPS)是美国第二代卫星导航系统。

是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的,它采纳了子午仪系统的成功经验。

和子午仪系统一样,全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。

按目前的方案,全球定位系统的空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。

21+3颗卫星均为近圆形轨道,运行周期约为11小时58分,分布在六个轨道面上(每轨道面四颗),轨道倾角为55度。

卫星的分布使得在全球的任何地方,任何时间都可观测到四颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图形(DOP)。

这就提供了在时间上连续的全球导航能力。

地面监控部分包括四个监控间、一个上行注入站和一个主控站。

监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。

监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。

主控站设在范登堡空军基地。

它对地面监控部实行全面控制。

主控站主要任务是收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据,利用这些数据计算每颗GPS卫星的轨道和卫星钟改正值。

上行注入站也设在范登堡空军基地。

它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入到卫星。

这种注入对每颗GPS卫星每天进行一次,并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。

全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点,是迄今最好的导航定位系统。

随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,应用领域正在不断地开拓,目前已遍及国民经济各种部门,并开始逐步深入人们的日常生活。

1.2 GPS的特点相对于经典的测量技术来说,GPS定位技术主要有一下特点:1.观测站之间无需通视这一优点既可大大减少测量工作的经费和时间,同时也使点位的选择变得更加灵活。

2.定位精度高试验表明,目前在小于50km的基线上,其相对定位精度可达1×10~2×10,而在100~500km的基线上可达10~10。

随着观测技术与数据处理方法的改善,可望在大于1000 km的距离上,相对定位精度达到或优于10。

3.观测时间短随着GPS系统的不段完善,目前20㎞以内相对静态定位,仅需15~20分钟;快速静态相对定位中,在流动站与基准站相距在15㎞以内时,流动站观测的时间只需1~2分钟;动态相对定位,出发时流动站观测1~2分钟,然后可随时定位,每站观测进需几秒。

[2]4.提供三维坐标5.操作简便6.全天候作业因此,GPS定位技术的发展是对经典测量技术的一次重大突破。

一方面,它使经典的测量理论与方法产生了深刻的变革;另一方面,也进一步加强了测量学与其他学科之间的相互渗透,从而促进了测绘科学技术的现代化发展。

1.3 GPS系统的应用前景最初设计GPS的主要目的是用于导航、收集情报等军事目的。

但后来得应用开发表明,GPS 不仅可以达到上述目的,而且用GPS卫星信号能够进行厘米级甚至毫米级精度的静态相对定位,米级至亚米级精度的动态定位,亚米级至厘米级精度的速度测量何毫微秒级精度的时间测量。

用GPS信号可以进行海、陆、空、地的导航,导弹制导,大地测量和工程测量的精密定位,时间传递和速度测量等。

在测绘领域,GPS定位定位技术已用于建立高精度的大地测量控制网,测定地球动态参数;建立陆地及海洋大地测量基准,进行高精度海陆联测及海洋测绘;监测地球板块运动状态和地壳形变;在工程测量方面,已成为建立城市与工程控制网的主要手段;在精密工程的变形监测方面,它也发挥着及其重要的作用;同时GPS定位技术也用于测定航空航天摄影瞬间相机的位置,可在无地面控制或仅有少量地面控制点的情况下进行航测快速成图,引起了地理信息系统及全球遥感监测的技术革命。

在日常生活方面事一个难以用数字预测的广阔的领域,手表式的GPS接收机,将成为旅游者的忠实导游。

GPS将像移动电话、传真机、计算机互联网对我们生活的影响一样,人们的日常生活将离不开它。

2 相对定位原理及GPS网优化设计简述2.1 相对定位原理由于在GPS绝对定位(或单点定位)中,定位精度将受到卫星轨道误差、钟差及信号传播误差等因素的影响,虽然其中一些系统性误差可以通过模型加以削弱,但改正后的残差仍是不可忽略的。

GPS相对定位.也叫差分GPS定位,是目前GPS测量中定位精度最高的定位方法,它广泛地应用于大地测量、精密工程测量、地球动力学的研究及精密导航中。

相对定位的概念:用两台接收机分别安置在基线的两个端点,其位置静止不动,同步观测相同的4颗以上GPS卫星,确定基线两个端点在协议地球坐标系中的相对位置.这种定位模式称为相对定位(见图2-1)。

出于在测量过程中,通过重复观测取得了充分的多余观测数据,从而改善了GPS定位的精度。

[2]2.2 GPS网优化设计GPS控制网的优化设计是实施GPS测量的基础性工作,它是在网的精确性、可靠性和经济性方面,寻求GPS控制网设计的最佳方案。

根据GPS测量特点分析可知,GPS网需要以一个点的坐标为定位基准,而此点的精度高低直接影响到网中各基线向量的精度和网的最终精度。

同时由于GPS网的尺度含有系统误差以及同地面网的尺度匹配问题,所以有必要提供精度较高的外部尺度基准。

由于GPS网的精度与网的几何图形结构无关,且与观测权相关甚小,而影响精度的主要因素是网中各点发出基线的数目及基线的权阵。

因此,提出了GPS网形结构强度优化设计的概念,讨论增加的基线数目、时段数、点数对GPS网的精度、可靠性、经济效益的影响。

同时,经典控制网中的三类优化设计,即网的加密和改进问题,对于GPS网来说,也就意味着网中增加一些点和观测基线,故仍可将其归结为对图形结构强度的优化设计。

综上所述,G PS网的优化设计主要归结为两类内容的设计:(1)GPS网基准化的优化设计。

(2)GPS网图形结构强度的优化设计,其中包括:网的精度设计能力的可靠性设计,网发现系统差能力的强度设计。

2.2.1 GPS控制网基准的优化设计经典控制网的基准优化设计是选择一个外部配置,使得达到一定的要求,而GPS网的基准优化设计主要是对坐标未知参数X进行的设计。

基准选取的不同将会对网的精度产生直接影响,其中包括GPS网基线向量解中的位置基准的选择,以及GPS网转换到地方坐标系所需的基准设计。

另外,由于GPS尺度往往存在系统误差,因此应提出对GPS网尺度基准的优化设计。

1).位置基准设计研究表明,GPS基线向量解算中作为位置基准的固定点误差是引起基线误差的一个重要因素,使用测量时获得的单点定位值作为起算坐标,由于其误差可达数十米以上,所以选用不同点的单点定位坐标值作为固定点时,引起的基线向量差可达数厘米。

因此,必须对网的位置基准进行优化设计。

2).尺度基准设计尽管GPS观测量本身已含有尺度信息,但由于GPS网的尺度含有系统误差,所以,还需要提供外部尺度基准。

GPS网的尺度系统误差有两个特点:一是随时间变化,由于美国政府的SA政策,使广播星历误差大大增加,从而对基线带来较大的尺度误差;另一个随区域变化,由区域重力场模型不准确引起的重力摄动造成。

因此,如何有效地降低或消除这种尺度误差,提供可靠的尺度基准就是尺度基准优化问题。

其优化有以下几种方案:(1)提供外部尺度基准。

对于边长小于50km的GPS网,可用较高精度的测距仪(或更高)测量2—3条基线边,作为整网的尺度基准。

对于大型长基线网,可采用SLR站的相对定位观测值和VLBI基线作为GPS网的尺度基准。

(2)提供内部尺度基准。

在无法提供外部尺度基准的情况下,仍可采用GPS观测值作为GPS 网的尺度基准,只是对作为尺度基准观测量提出一些不同要求,其尺度基准设计如下。

在GPS网中选一条长基线.对该基线尽可能多地长时间、多次观测,最后取多次观测段所得的基线的平均值,以其边长作为网的尺度基准。

由于它是不同时期的平均值,尺度误差可以抵消。

因此,它的精度要比网中其他短基线高得多,可以作为尺度基准。

以上讨论了GPS基线向量解其中位置基准以及GPS尺度基准的选择与优化问题。

此外,GPS 成果转换到地面实用坐标系中,还存在一个转换基准的选择问题,此处不再讨论。

2.2.2 GPS网的精度设计精度是用来衡量网的坐标参数估值受观测偶然误差影响程度的指标。

网的精度设计是根据偶然误差的传播规律,按照一定的精度设计方法,分析网中各未知点平差后预期能达到的精度,这常被称为网的统计强度设计与分析。

一般常用坐标的方差——协方差阵来分析,也可用误差椭圆(球)来描述坐标点的精度状况,或用点之间方位、距离和角度的标准差来定义。

对于GPS网的精度要求,一般用网中点之间的距离误差来表示。

其精度与网的点位坐标无关,与观测时间无明显的相关性(整周模糊度一旦被确定后),GPS网平差的法方程只与点间的基线数目有关,且基线向量的三个坐标差分量之间又是相关的,因此,很难从数学的角度和实际应用出发,建立使未知数的协因数阵逼近理想的准则矩阵。

所以,目前较为可行的方法是给出坐标的协出数阵的某种纯量精度标准函数。

设GPS网有误差方程式中.l、v分别为观测向量和改正向量;X为坐标未知参数向量阵;P为观测值权阵;为先验方差因子(在设计阶段取=1),m为观测基线数;n为待定点数。

由最小二乘可得参数估值及其协因数阵:优化设计中常用的纯量精度标准,根据其由构成的函数形式的不同的可表示成不同的最优纯量精度标准函数。

现在最常用的是求的轨迹,以次来表示纯量精度。

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