GPS基线向量的解算

基线向量解算及平差软件

特点与问题

一、基本方法：

1、基线清理

数据量大的时候，基线解算比较耗时。GPS观测接收机数量较多时，会因为自然同步产生许多长基线，即许多相距较远的点连接而成的基线。这些长基线往往同步观测时间不长，属于不必要的基线，对于控制网质量也无多大益处，所以为了节省计算时间，应在基线解算前将其清理删除。删除时可在图上选择，也可以在基线表中根据距离选择删除。

2、处理超限闭合环

基线解算完成后，首先要检查环闭合差（同步或异步环），对于闭合差大的环，应该进行处理。一般按相对精度≤1／20000估算，相对闭合差应小于50ppm。所以大于50 ppm的环应进行处理。闭合环超限处理是一项繁琐、耗时的工作，也是GPS控制网数据处理的主要内容，主要的技巧和方法可以归纳为：

（1）、超限基线处理过程中一些基线要重新解算，解算后会影响到相关环闭合差，所以处理需要反复进行。作为一般的原则，首先处理相对闭合差较大的环，然后处理环闭合差较小的环。

（2）、整理归纳超限闭合环，分析是否涉及到一条共同基线，例如几组超限闭合环（J012，J015，J016）、（J013，J015，J102）、…,（J012，J020，J015）就涉及到共同基线J012→J

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毕 业 设 计（论文）

xxxxxx

题目：

应用GAMIT对加入长基线网的GPS 数据解算精度分析 学员姓名 xxx 学 号 xxxxxxxx 所在单位 xxxx 指导教师 xxx 完成日期 2012.6.15

Ⅰ

摘要

GPS技术已在多学科各个领域有着很重要的应用，GPS相对定位精度己经达到。为了得到GPS数据较好的解算，GPS数据处理越来越受到重视。本文从数据处理的整个流程出发，探讨GAMIT软件的使用，并应用GAMIT软件处理中国区7个IGS站、3个网络基准站和3个新测点的三天的数据，研究GPS数据在没有已知点的情况下加入IGS基准站构成长基线网前后解算精度的变化，说明加入IGS基准站构成长基线网后对未知测站坐标解算的精度有所提高。 索引关键词:GAMIT，GPS数据处理，长基线网，精度

ABSTRACT

GPS technology has been used in lots of fields，and GPS relative positioning accurac

基于CGO软件的GNSS基线解算分析

摘要：阐述了CGO软件特点、安装方法、数据传输功能，详细说明了CGO软件解算GNSS基线的基本步骤。以T8型GNSS接收机观测的校实习基地数据为例，介绍了错误数据、质量不好数据的剔除方法及基线处理过程。结合实际经验提出了影响GNSS基线解算质量的主要因素，总结出基线的解算时，一定要设置好准确的起点坐标；选择周跳少、残差小的卫星数据；尝试改变卫星高度截止角，剔除低仰角的卫星数据等一些利于推广应用的基线解算的经验方法。

关键词：CGO软件 GNSS 基线解算质量控制 中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）12（a）-0015-02

随着 GNSS （Global Navigation Satellite System）技术的高速发展及广泛应用，特别是在道路勘测设计、道路工程施工、道路结构物变形监测等领域控制测量中的应用，为GNSS数据处理软件的发展与应用提供了良好的平台。众所周知，GNSS基线解算精度将直接影响整个网的质量[1-3]，为此该研究基于华测公司生产的T8型GNSS接收机的道路勘测设计控制网观测数据，采用CGO软件对基线观测结果进行了详

GPS静态测量，是利用测量型GPS接收机进行定位测量的一种。主要用于建立各种级别的控制网。进行GPS静态测量时，认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位臵是静止，在数据处理时，将接收机天线的位臵作为一个不随时间的改变而改变的量，通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。在测量中，GPS静态测量的具体观测模式是多台（3台以上）接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间由40分钟到十几小时不等。 使用GPS进行静态测量前，先要进行点位的选择，其基本要求有以下几点：

1、 周围应便于安臵接收设备和操作，视野开阔，市场内障碍物的高度角不宜超过15度；

2、 远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200米；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不小于50米；

3、 附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物、大面积水域等）；

4、 地面基础稳定，易于点的保存； 5、 充分利用符合要求的旧有控制点。

GPS点位选好后，就可以架站进行静态数据采集了。在采集静态数据时，一定要对中整平，在

LGO操作手册

1， 打开LGO软件，2， 进入LGO，如图：

3， 点击项目，将出现如下图形

在此处，右击，新建

项目名自己随便定义,如TEST,然后按确定就行 4，

将数据导入到LGO中

注意文件类型选择：RINEX文件，RINEX文件有三个类型的文件，***.**O,***.**N,***.**G

全部选择后，按输入

选择刚刚的TEST项目，点击下，使其被选中，然后换到GPS标签上来

然后对照开始的时间和仪器号来修改点标识和读取高程，这里的开始UTC时间要比我们的北京时间要小8小时。

修改点号，右击要修改的点标识，然后选择“修改”。仪器高的修改也是如此，在读取高程处，右击修改即可。

5， 基线解算，修改好点号，仪器高后，分配后，如图

也可以点查看/编辑标签，查看点位分布情况，查看点位是否有缺失

换回到GPS处理标签，在右边的卫星观测数据条，在空白处右击，处理模式：自动 处理参数：

将显示高级参数勾选上，在附加输出标签中，将残差勾选上，在自动处理标签中，将基线重算勾选上，其他设置按默认的即可。

选择好后，对同一时段的几个点进行选择，如下：

然后在卫星条 处，右击，处理，，将在结果标签出现如下：

全部选择，存储，在这里要看下静态模糊度

GPS基线向量网平差程序设计

前 言

GPS技术以其定位精度高，观测自动化,不需测站间通视及网型与精度关系不大的优势,已成为建立城市及工程控制网的主要技术手段之一。而与常规地面网相比,GPS控制网的数据处理有其自身的特点，由于基线向量是不可独立于坐标系而存在的特殊观测值，所以在平差时或平差后必须转入测区所在的坐标系统。本论文讨论了GPS基线向量的转换和平差问题及工程控制测量实用的方法，并运用VB程序设计语言完成了大地空间直角坐标向大地坐标的转换、大地坐标向高斯平面坐标的转换、二维基线向量网平差的功能。

1

1 GPS原理

1.1 GPS的简介

全球定位系统（全局位置系统，GPS）是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，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。它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。如今，GPS已经成为当今世界上最实用，也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。它主要由三大子系统构成：空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统。

1.2 GPS定位原理

GPS系统采用高轨测距体制，以观测站至GP

GAMIT群友交流（持续更新）

(2011-03-15 21:37:15) 2011-3-15

最新版的GAMIT才能处理2011年数据（10.4） 而且还要装最新的更新包

1、armake.f文件中判断时段信息时默认是1980-2010年，所以将2010年改成你希望的年份；

2、重新编译，搞定！在 fixdrv文件夹下，打开armake.f文件，将2010改为2100.然后再gamit文件夹下运行./install_software.即重新编译安装。 2011-3-16

用超快速星历时，需要设置什么吗？ sh_gamit -orbit IGSU

2011-04-11-----------------------------------------------------------------------------

Q:

FATAL :110410:1654: 5.0 MODELb/read_antex_head: ANTEX version > 1.3 FATAL :110410:1654: 5.0 MODEL/model: GAMIT.fatal exists: MODEL not executed ……

FATAL :

%====本程序为捷联惯导的解算程序(由惯性器件的输出解算出飞行器的位置、速度、姿态信息)====== clear all; close all; clc;

deg_rad=pi/180; %由度转化成弧度 rad_deg=180/pi; %由弧度转化成度

%-------------------------------从源文件中读入数据----------------------------------

fid_read=fopen('IMUout.txt','r'); %path1_Den.dat 是由轨迹发生器产生的数据

[AllData

NumofAllData]=fscanf(fid_read,'%g %g %g %g %g %g %g %g %g %g %g %g %g %g %g %g',[17 inf]); AllData=AllData';

NumofEachData=round(NumofAllData/17);

Time=AllData(:,1);

longitude=AllData(:,2); %经度 单位：弧度 latitude=AllData(:,

GPS静态测量数据处理定义

一、基线解算的类型 1、单基线解

（1）定义：当有台GPS接收机进行了一个时段的同步观测后，每两台接收机之间就可以形成一条基线向量，共有条同步观测基线，其中最多可以选出相互独立的条同步观测基线，至于这条独立基线如何选取，只要保证所选的条独立基线不构成闭和环就可以了。这也是说，凡是构成了闭和环的同步基线是函数相关的，同步观测所获得的独立基线虽然不具有函数相关的特性，但它们却是误差相关的，实际上所有的同步观测基线间都是误差相关的。所谓单基线解算，就是在基线解算时不顾及同步观测基线间误差相关性，对每条基线单独进行解算。

（2）特点：单基线解算的算法简单，但由于其解算结果无法反映同步基线间的误差相关的特性，不利于后面的网平差处理，一般只用在普通等级GPS网的测设中。

2、多基线解

（1）定义：与单基线解算不同的是，多基线解算顾及了同步观测基线间的误差相关性，在基线解算时对所有同步观测的独立基线一并解算。

（2）特点：多基线解由于在基线解算时顾及了同步观测基线间的误差相关特性，因此，在理论上是严密的。

（3）多站整体解（绝对坐标）

（4）单基线解算的过程

（5）利用基线解算软件解算基线向量的过程

二、基线解算结果的质量评定指

使用求解器

数值格式概况

FLUENT提供两种数值求解方法：分离解法(\和耦合解法(\。

Fluent的两种解法都可以解守恒型积分方程，其中包括动量、能量、质量以及其他标量如湍流和化学组分的守恒。在两种情况下都应用了控制体技术，它包括： 使用计算网格对流体区域进行划分

对控制方程在控制区域内进行积分以建立代数方程，这些代数方程中包括各种相关的离散变量如：速度、压力、温度以及其他的守恒标量

离散方程的线化以及获取线性方程结果以更新相关变量的值

两种数值方法采用相似的离散过程——有限体积，但线化的方法以及离散方程的解法是不同的。首先我们在离散解法与耦合解法中讨论一般的解法，然后讨论一下线性显式与隐式中的线化方法

分离解方法

分离求解器原来是FLUENT 4和FLUENT/UNS所用的算法。使用该方法，控制方程是分离解出的（即：一个一个的解）。因为控制方程是非线性的（还是耦合的），所以在得到收敛解之前，必须进行迭代。下面是对每步迭代的介绍：

1. 在当前解的基础上，更新流体属性（如果计算刚刚开始，流体的属性用初始解来更新） 2. 为了更新流场，u，v和w的动量方程用当前压力和表面质量流量按顺序解出。 3. 因为第一步得到的速度可能在局部不满足