gps 基本原理及基线解算

城市GPS控制网施测质量控制措施探讨

【摘要】本文作者在深入研究全球定位系统（GPS）静态定位原理的基础上，结合多年生产实践经验，就城市GPS控制网的布网原则、等级划分、作业方法及成果整理要求进行了探讨。通过全面质量控制以确保城市GPS控制网测量成果符合现行测量规范的要求。

【关键词】GPS 基线向量约束平差

全球定位系统（Global Positioning System，缩写GPS）是美国第二代卫星导航定位系统。该系统以其全能性（陆地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、连续性和实时性的导航定位功能，已被广泛地应用于各种等级精度的城市控制测量中。如何对城市GPS控制网施测进行有效的质量监控，将会直接影响到成果的测量精度。为此，笔者结合多年的生产实践经验，就如何有效保证城市GPS控制网测量精度制定了一套质量控制措施，以供城市测量GPS用户参考。

一、技术标准

※中华人民共和国国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T 18314-2001

※中华人民共和国行业标准《全球定位系统城市测量技术规范》CJJ 73-97

※中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程》CH 8016-95

※中华人民共和国测绘行业标准《测绘产品检查验收规定》CH 1002-95

二、专业技术设计

（一）等级划分

根据《全球定位系统（GPS）测量规范》和《全球定位系统城市测量技术规程》中规定的城市各级GPS 控制网相邻点间平均距离，要求在城市GPS控制网布设时，其相邻点间平均距离应符合表1要求。同时，允许相邻点的最小距离可为平均距离的1/3~1/2，最大距离可为平均距离的2~3倍。考虑到南方地区丘陵、山地地形复杂，因此，在南方地区布设C级GPS控制网时，其平均边长限制可根据实际情况适当放宽到20~25公里，同时规定边长超过25公里的同步环应增测一个时段，以确保GPS测量数据的质量。

城市各级GPS控制网平均边长表1（单位：km）

（二）精度设计

根据GPS控制网相邻点间基线长度精度计算公式：

式中：σ为标准差，单位mm；

d为相邻点间距离，单位mm。

计算得到各级GPS控制网最弱边相对中误差限差，同时规定了观测相应等级GPS控制网时所选GPS 接收机标称精度不应低于表2的要求。布设一级、二级GPS控制网时，由于边长通常都较短，如用最弱边相对中误差来评定控制网精度则很难达到要求，因此，《全球定位系统城市测量技术规程》中规定了当边长小于200米时，则以其边长中误差应小于20毫米为限差要求。

城市各级GPS控制网最弱边相对中误差表2

（三）编写技术设计书

根据测量任务需要，收集测区范围既有的测量资料、有关地形图、交通图、测区总体建设规划和近期发展方面资料，进行资料分析研究，必要时进行实地勘察，按照最优化原则进行室内图上设计。同时，根据控制网的精度设计要求编写技术设计书，技术设计书应包含如下内容：

※项目来源：介绍项目的来源、性质。

※测区概况：介绍测区的地理位置、气候、人文、经济发展状况、交通条件、通讯条件等。

※工程概况：介绍工程目的、作用、要求、等级（精度）、完成时间等。

※技术依据：介绍作业所依据的测量规范、工程规范、行业标准等。

※施测方案：介绍测量所采用的仪器、采取的布网方法等。

※作业要求：介绍外业观测时的具体操作规程、技术要求等，包括仪器参数的设置（如采样率、截止高度角等）、对中精度、整平精度、天线高的量测方法及精度要求等。

※观测质量控制：介绍外业观测的质量要求，包括质量控制方法及各项限差要求等。

※数据处理方案：说明详细的数据处理方案，包括基线解算方法、网平差处理方法等。

技术设计书经过总工程师审批后即生效，后续所有工作都必须按照技术设计书设计的要求进行生产实施。

三、外业施测

（一）选点埋石

GPS控制网点位选择应符合技术设计的要求，点位基础坚实稳定、易于长期保存、方便观测，视野开阔、交通方便，并应远离大功率无线电发射源。利用旧点时，应检查旧点的稳定性、可靠性和完好性，符合技术设计要求的方可使用。

城市各级GPS控制网可参照下图所示选用相应的标石类型。如C级、D级、E级选用Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类，一级、二级选用Ⅳ类。埋石时，各层标志中心严格在同一铅垂线上，其偏差不得大于2毫米。强制对中装置的对中精度不得大于1毫米。

选点、埋石结束后应绘制GPS点之记和GPS控制网选点图。如点位周围有高于10°障碍物时应绘制该点的点位环视图。

（二）GPS外业观测

GPS控制网外业观测时，作业人员应参照表3静态观测基本作业技术要求来执行。天线对中误差不应大于3毫米，基座圆水准气泡必须居中，观测前后在天线互为120°方向上量取天线斜高，互差应小于5毫米。开机后把测站相关信息输入GPS接收机并做外业观测记录。

四、内业数据处理

（一）GPS基线向量解算

各级GPS控制网基线解算可采用随机配备的商用软件或经有关部门试验鉴定过的基线解算软件进行GPS基线向量解算。基线解算后应按以下指标进行质量检核。

1、重复基线长度较差ds应满足下式要求：

2、同步环坐标分量及环线全长闭合差应满足下式要求：

3、异步环坐标闭合差应满足下式要求：

式中：n：闭合环边数；

б：相应级别规定的精度（按实际平均边长计算）。

（二）GPS控制网平差计算

1、三维无约束平差

各级GPS网整体平差计算可采用随机配备的商用软件或经有关部门试验鉴定的商用平差软件进行平差计算。在基线向量检核符合要求后，以三维基线向量及其相应方差——协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS-84系下三维坐标作为起算依据，进行GPS控制网三维无约束平差。三维无约束平差报表须提供各点在WGS-84系下的三维坐标、各基线向量及其改正数和其精度信息。基线分量的改正数绝对值应满足下式：

否则，认为该基线或其附近的基线存在粗差，应在平差中采用软件提供的自动方法或人工方法剔除，或者重新解算不合格的基线，直至上式满足为止。

2、二维约束平差

利用三维无约束平差后可靠的观测量，根据实际要求选择在WGS-84坐标系、国家坐标系或地方独立坐标系下进行三维约束平差或二维约束平差。在约束平差计算中，可以对已知点坐标、已知距离和已知方位进行强制约束或加权约束。约束平差成果报表中应输出约束平差计算后的坐标、基线向量改正数、基线边长、方位、转换参数及其相应的精度信息。在约束平差计算中，基线分量的改正数与经过粗差剔除后无约束平差结果的同一基线其相应改正数的绝对差值应满足下式：

否则，认为作为约束的已知坐标、已知距离、已知方位中可能存在一些误差较大的值，因此，需要采用自动或人工的方法剔除这些误差较大的约束值，直至上式满足为止。

3、GPS高程拟合

在三维无约束平差计算后，根据软件的功能和联测已知水准数据的数量选择适当的高程拟合模型进行高程拟合计算。

（三）成果整理及检查验收

GPS内业数据处理完成后应按技术设计书的要求进行项目成果整理。成果整理包括对平差计算手簿、成果表、GPS构网图、点之记、技术总结等相关资料进行打印装订，刻录数据光盘并标注内容。

成果整理完成后应送质量监督检查部门进行产品检查验收，经质量监督检查部门检查验收评定合格且经过作业中队按照验收意见进行彻底修改完善后，方可将测量成果上交用户使用。

5静态基线处理

第五章静态基线处理 基线处理软件的优劣不但影响着GPS相对静态测量的精度，而且也影响着相对静态测量可靠性、所需观测时间等。对于一个商业用途的基线处理软件而言，不但要求能准确、可靠地处理出基线向量，而且要求软件对用户友好、易于使用。 HDS2003 数据处理软件很好地实现了复杂的基线处理理论与简易的软件使用的有机统一。对于正常的观测数据，通常不需人工干预，就能很快得到准确的结果。而对于观测质量比较差的数据，用户也可以根据各种基线处理的输出信息，进行人工干预，使基线的处理结果符合工程的要求。 §5.1 基线处理的过程 按指定的数据类型录入GPS观测数据后，软件会自动分析各点位采集到的数据内在的关系，并形成静态基线后，就可以进行基线处理了。 基线处理的过程可分为如下几个主要部分： 一、设定基线解算的控制参数 基线解算的控制参数，用以确定数据处理软件采用何种处理方法来进行基线解算。设定基线解算的控制参数是基线解算时的一个非常重要的环节。通过控制参数的设定可以实现基线的优化处理。 控制参数在“基线解算设置”中进行设置，主要包括“数据采样间隔”、“截止角”、“参考卫星”及其电离层和解算模型的设置等。 二、外业输入数据的检查与修改 在录入了外业观测数据后、在基线解算之前，需要对观测数据进行必要的检查。检查的项目包括测站名点号、测站坐标、天线高等。对这些项目进行检查的目的是为了避免外业操作时的误操作。

三、基线解算 基线解算的过程一般是自动进行的，无需人工干预。基线解算有分为如下几步： 1)基线解算自检 基线解算之前，软件会检查基线解算控制参数的设置、观测数据及星历文件、起算坐标等等。 2)读入星历数据 星历数据的格式可以为RINEX格式，也可以为中海达自定义的二进制格式（*.zhd）,也可以为SP3格式的精密星历。 3)读入观测数据 HDS2003 GPS 数据处理软件进行单基线处理时，首先需要读取原始的GPS 观测值数据，一般来说各接收机厂商随接收机一起提供的数据处理软件都可以直接处理从接收机中传输出来的GPS 原始观测值数据，而由第三方所开发的数据处理软件则不一定能对各接收机的原始观测数据进行处理。HDS2003 GPS 数据处理软件能处理的数据已经在第十章作了全面介绍。 读入起始站和终点站的观测数据，其中还包括观测时记录的单点定位坐标、观测时刻、C/A码伪距、载波相位，若单点定位坐标不正确，则需要进行单点定位计算，以将起算坐标用于后续的解算，起算坐标也可由外部输入。在读入的同时，组成单差观测值，并寻找一个合适的参考卫星。 4)三差解算 将双差观测值在历元间进行相减，组合成三差观测值，建立观测方程，进行解算，得到三差解。但对于短边，三差解的精度往往不高1，通常三差解的目的在于得到比较近似的基线边，便于进行周跳修复。 1一般认为，对于短边，双差固定解的精度最高，对于长边，往往也利用三差解。

gps静态测量数据处理

gps静态测量数据处理 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标 1、单位权方差因子

（1）定义： （2）实质：反映观测值的质量，又称为参考方差因子。越小越好。 2、RMS - 均方根误差 （1）定义： （2）实质：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，它不受观测条件（观测期间卫星分布图形）的好坏的影响。 3、数据删除率 （1）定义：在基线解算时，如果观测值的改正数大于某一个阈值时，则认为该观测值含有粗差，则需要将其删除。被删除观测值的数量与观测值的总数的比值，就是所谓的数据删除率。 （2）实质：数据删除率从某一方面反映出了GPS原始观测值的质量。数据删除率越高，说明观测值的质量越差。 4、RATIO （1）定义：RATIO值为在采用搜索算法确定整周未知数参数的整数值时，产生次最小的单位权方差与最小的单位权方差的比值。

静态基线解算

GPS静态基线解算原理

2011年5月

目录 1 RINEX文件命名与类型............................... - 1 - 1.1 观测文件格式.................................... - 1 - 1.2 导航电文文件格式................................ - 4 - 2 GPS卫星位置的计算................................. - 7 - 2.1 计算归化时间tk.................................. - 7 - 2.2 对平均运动角速度进行改正........................ - 8 - 2. 3 观测时刻卫星平近点角Mk的计算................... - 8 - 2. 4 计算偏近点角Ek.................................. - 8 - 2. 5 真近点角Vk的计算............................... - 8 - 2. 6 升交距角Φk的计算.............................. - 8 - 2. 7 摄动改正项δu，δr，δi的计算.................. - 8 - 2.8 计算经过摄动改正的升交距角uk、卫星矢径rk和轨道倾角ik ..................................................... - 9 - 2.9 计算卫星在轨道平面坐标系的坐标.................. - 9 - 2.10 观测时刻升交点经度Ωk的计算.................... - 9 - 2.11 计算卫星在地心固定坐标系中的直角坐标............ - 9 - 3 GPS静态基线解算 .................................. - 9 - 3.1 载波相位测量原理................................ - 9 - 3.2 载波相位测量的观测方程......................... - 10 - 3.3 观测值的组合................................... - 11 - 3. 4 在接收机和卫星间二次差......................... - 11 - 3. 5 观测方程的线性化............................... - 12 -

基线解算

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。
1

GPS静态基线解算质量控制指标解析(doc 7页)

GPS静态基线解算质量控制指标解析(doc 7页)

GPS静态基线解算质量控制指标分析 建筑工程学院测绘工程2004级学生：卢国鹏指导老师：肖东升 摘要：GPS基线解算是进行网平差的基础。基线解算质量的好坏将直接影响到GPS 网的定位精度和工作效率。本论文研究的内容如下: 讨论了GPS基线解算的质量控制指标、GPS网几何关系对基线解算质量的影响，并就各指标对基线解算的影响做了分析，提出了提高基线解算精度的方法。 关键词：静态基线解算质量控制指标分析 Analysis on the Quality Control Index of the GPS Static Baseline Computation Abstract：Baseline computation is the basis of network adjustment. The quality of baseline computation is good or bad directly influences the positioning accuracy of GPS network and work efficiency. The main contents of this paper are as follows: Discuss quality control index of GPS baseline computation and the influence of GPS network geometric relation on the quality of baseline computation, and then made an analysis on the influences of all indexes on baseline computation. The methods to improve the accuracy of baseline computation were proposed. Key words: static baseline; computation; quality control index; analysis 一、GPS基线解算的基本模型 基线解算一般采用差分观测值，较为常用的差分观测值为双差观测值，即由两个测站的原始观测值分别在测站和卫星间求差后所得到的观测值：

静态数据接收及解算过程

静态数据接收及解算过程 一、接收 接收器连接电脑——打开loader软件——在loader软件上面第二排第四个图标点击连接（连接后软件数据框内会出现数据）——将鼠标放到数据框内，按住鼠标左键拖动全选数据然后点击鼠标右键选择数据导出——选择导出数据将要保存的路径 二、解算过程 1、新建数据库：打开电脑桌面图标CGO软件——点击右上角图标“文件”——点击“文件”里面二级选项“新建项目”选择保存路径进行文件夹新建。 2、文件导入：点击右上角图标“文件”——点击“文件”里面二级选项“导入”——单击二级选项“导入”里面的三级选项“原始数据”——选择静态数据保存的文件夹——按鼠标左键全选数据——确定。 3、原始数据检查：当原始数据导入后操作界面会出现“原始数据检查”数据框，在“原始数据检查”数据框里面改变“测量天线高”及“测量方法”里面的数据为实际数据——点击确定后进入图形界面。 4、点击右上图标“基线处理”——点击“基线处理”里面的二级选项“处理全部基线”（处理完成后图形界面里面的绿色线条表示合格线条，白色线条表示不合格。若合格可不进行处理，若不合格：点击图形文件底下的“基线”图标，进入后会出现数据框——鼠标左键点击不合格的基线数据——然后右键单击此条数据——选择选线里面的“残差观测数据图”——单击数据折线图上方的“下一步”查看单个卫星图形，若哪一条不合格可根据图形上面的名称，如下图“G07”在图

形文件上面的横道图中找GO7，若全部横道图不连续、断开或很短，则此横道图后面的对号去掉；若一部分不合格，则按住鼠标左键拖动选择不合格的部分，之 后发现这部分横道图被打上，说明这部分已不参加解算，然后单击图形文件左 下角的基线处理即可。若想要恢复打部分，则鼠标左键单击这一部分，然后鼠标右键单击，选择选项“恢复被删除数据”即可。） 5、录入已知点：单击软件上部图标“平差”——单击二级选项“录入已知点”——将数据库里面的“North”、“East”、“H”数据分别改为已知点的Y、X、H的具体数据——点击确定 6、网平差：鼠标左键单击软件上方的图标“平差”——选择二级选项“网平差”——之后会出现一个上浮选项框，在这个选项框里面点击下方选项“平差”。 7、报告：鼠标左键单击软件上方的图标“平差”——选择二级选项“网平差”——之后会出现一个上浮选项框，在这个选项框里面点击下方选项“报告”——然后出现一个html格式的“网平差总结报告”，里面的4.5条为需要的数据。

静态测量解说

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置是静止，在数据处理时，将接收机天线的位置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、周围应便于安置接收设备和操作，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，在采集的过程中需要做好记录，包括每台GPS各自所对应的点位、不同时间段的静态数据对应的点位、采集静态数据时GPS的天线高（S86量测高片高，S82量斜高）。 用GPS采集完静态数据后，就要对所采集的静态数据进行处理，得出各个点的坐标。下面以为临城建设局做的GPS静态测量为例，介绍静态数据处理的过程。 打开GPS数据处理软件，在文件里面要先新建一个项目，需要填写项目名称、施工单位、负责人，并设置坐标系统和控制网等级，基线的剔除方式。在这里由于利用的旧有控制点所属的坐标系统

静态GPS解算步骤

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，在采集的过程中需要做好记录，包括每台GPS各自所对应的点位、不同时间段的静态数据对应的点位、采集静态数据时GPS的天线高（S86量测高片高，S82量斜

高）。 用GPS采集完静态数据后，就要对所采集的静态数据进行处理，得出各个点的坐标。下面以为临城建设局做的GPS静态测量为例，介绍静态数据处理的过程。 打开GPS数据处理软件，在文件里面要先新建一个项目，需要填写项目名称、施工单位、负责人，并设臵坐标系统和控制网等级，基线的剔除方式。在这里由于利用的旧有控制点所属的坐标系统是1954北京坐标系3度带，因此坐标系统设臵成1954北京坐标系3度带。控制网等级设臵为E级，基线剔除方式选着自动。在数据录入里面增加观测数据文件，若有已解算好的基线文件，则可以选择导入基线解算数据。增加观测数据文件后，会在网图显示窗口中显示网图，还需要在观测数据文件中修改量取的天线高和量取方式（S86选择测高片，S82选择天线斜高）。 修改完观测数据文件里的量取的天线高和量取方式，就要进行基线解算了。在基线解算中点击全部解算，软件就会自动解算基线，若基线解算合格就会显示为红色，解算不合格就会显示为灰白色。在基线简表窗口中可以查看解算的结果。 解算不合格的基线需要进行调整，在网图中双击不合格的基线会弹出基线状况对话框，在该对话框中调整高度截止角和历元间隔后再解算，直至合格为止。原来的高度截止角为20，现在调整成15后，解算后基线已经合格了，由原来的灰白色变成了红色。基线全部解算合格后，就需要看闭合环是否合格，直接点击左侧

GPS静态基线解算投影面与投影带选择

GPS 静态基线解算投影面与投影带选择 （1） 有关投影变形 平面控制测量投影面和投影带的选择，主要是解决长度变形问题。这种投影变形主要是由于以下两种因素引起的： ① 实测边长归算到参考椭球面上的变形影响，其值为1s ?： R sH s m - =?1 式中：m H 为归算边高出参考椭球面的平均高程，s 为归算边的长度，R 为归算边方向参考椭球法截弧的曲率半径。归算边长的相对变形： R H s s m - =?1 1s ?值是负值，表明将地面实量长度归算到参考椭球面上，总是缩短的；1 s ?值与m H , 成正比，随m H 增大而增大。 ② 将参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上的变形影响，其值为2s ?： 02 221s R y s m m ??? ? ??=? 式中：10s s s ?+=，即0s 为投影归算边长,m y 为归算边两端点横坐标平均值，m R 为参考椭球面平均曲率半径。投影边长的相对投影变形为 2 221??? ? ??=?m m R y s s 2s ?值总是正值，表明将椭球面上长度投影到高斯面上，总是增大的；2s ?值随着m y 平 方成正比而增大，离中央子午线愈远，其变形愈大。 （2）工程测量平面控制网的精度要求 工程测量控制网不但应作为测绘大比例尺图的控制基础，还应作为城市建设和各种工程建设施工放样测设数据的依据。为了便于施工放样工作的顺利进行，要求由控制点坐标直接反算的边长与实地量得的边长，在长度上应该相等，这就是说由上述两项归算投影改正而带来的长度变形或者改正数，不得大于施工放样的精度要求。一般来说，施工放样的方格网和建筑轴线的测量精度为1/5 000～1/20 000。因此，由投影归算引起的控制网长度变形应小于施工放样允许误差的1/2，即相对误差为1/10 000～1/40 000，也就是说，每公里的长度改正数不应该大于10～2.5cm 。 投影变形的处理方法 （1）通过改变m H 从而选择合适的高程参考面，将抵偿分带投影变形，这种方法通常称为抵偿投影面的高斯正形投影； （2）通过改变m y ，从而对中央子午线作适当移动，来抵偿由高程面的边长归算到参考

静态数据后处理基线解算步骤

静态数据后处理 基线解算及坐标投影 1．运行“南方GPS数据处理”程序，点击“文件”菜单中的“新建”菜单，在弹出的对话框中输入“项目名称”并选定投影坐标系（一般情况为北京54坐标3度带坐标系统）； 2．点击“数据输入”菜单下的“增加观测数据文件”菜单，找到存放观测数据的文件夹，点击右上方的“全选”按钮然后单击确定导入观测数据； 3．点击“数据输入”菜单下的“坐标数据录入”，在弹出的对话框中选择已知点点号后输入相应的已知点坐标数据（至少两个已知点数据）； 4．点击“基线解算”菜单下的“全部解算”菜单，等待程序对基线进行自动进行解算； 5．点击左屏幕中的“基线简表”子项，查看基线解算是否全部通过（方差小于3时系统会自动提示解算不通过），如果有未解算通过的基线边可在相应的基线解算数据行上单击右键，在弹出的对话框中增加或者减少“高度截止角”和“历元间隔”反复解算直到基线的方差比大于3为止，特殊情况下可选择参考卫星。 6．点击左屏幕中的“闭合环”子项查看同步环和异步环的闭合精度是否合格（如果精度太低系统将会提示）； 7．点击左屏幕中的“重复基线”子项查看重复基线的精度情况，

如果精度太低系统将会自动删除不合格的重复基线； 8．以上工作确保无误的情况下，点击“平差处理”菜单下的网平差，系统将自动对GPS网进行平差计算和坐标成果解算。如果系统提示已知点坐标与坐标系统设置差异太大：首先请检查已知点的坐标数据是否正确；其次如果确认已知点坐标数据无误后还会出现该提示，说明所提供的已知点坐标数据不是北京54坐标系，点击“平差处理”菜单下的“平差参数设置”在弹出的对话框中将“进行已知点与坐标系匹配检查”一项变为不选中再进行网平差即可。 9．自定义坐标系时先选择相应的坐标系统参数再点新建，并注意坐标投影高（如果有两个以上已知点，可不考虑投高度）。10．点击“成果”菜单下的“成果报告打印”，设置纸张为A4然后系统将自动打印出成果报告。

静态测量和解算

静态测量和解算 一、静态测量 测量遵循的原则大家都知道，在布局上是由整体到局部，在精度上是由高级到低级，在次序上是先控制后碎部。 控制网是一个地区或者测区的统一坐标基准框架，是保证测量精度的重要因素，按等级可分为ABCDE，按不同行业分有城市公路铁路等等。AB级网我们一般做不了，等级太高，要求太高，常见的都是C级及以下。各个网的等级划分，观测时间长短，观测时段多少可参照云盘中上传的GPS测量规范2009。 南方的仪器在做控制网中需要更测量模式，从原来的基准站模式和移动站模式改为静态即可，不需要拧天线（之前见过用户做静态时“忘”带天线了，又开车回去取的，完全浪费时间）。S86及S86-2013还有银河6，都可以通过面板去更改模式，很简单，不再赘述。 S82 T（双星）改静态方法：在关机状态下，同时常按住主机上的F键和开机键，等三个灯同时闪烁两次以上时同时松手，这时候按一下F键，左侧红灯亮，再按一下F键，中间红灯亮，再按一下F键，右侧红灯亮，按开机键即可。 S82-2013灯比较多，但方法一样。同时常按主机上的F键和开机键，等灯同时闪烁两次以上时同时松手，按F键把最左侧的灯调到第一个亮，按开机键即可。 如果要更改采集间隔，S82 S82-2013最好用电脑通过仪器之星软件改，S86 S86-2013和银河6直接通过面板改。 银河1 银河1plus改静态的方式是：开机情况下，按住关机键，等机器关闭后，手不要松，会有语音提示"基准站、移动站、静态、进入自检状态"，等播报完静态时，马上松手即可，再开机，模式就会变成静态。 外业观测时，最好是按规范来，打印若干记录表。 类似于这种，目的在于记录详细的外业观测记录，便于内业处理数据。尤其是仪器高，好多次，用户打电话，仪器高忘记量了。静态测量中，重复设站的点仪器高没量或者量错，不仅影响高程，平面也会影响。观测时，没事就看看机器是否正常，电池电量是否够用。 仪器高的量取方法： 仪器高按图上所示量取，86，86-2013，银河1 银河6测量仪器高时都需要用测高片，只有82 82-2013用斜高。 二、静态解算 回到内业，先用仪器之星导数据，可以直接编辑点名，仪器高，时段等。 大家养成用这个软件的习惯，好多用户直接复制出来，点名和仪器高都不对，解算时再改，有时候忘记改会出问题。 软件检测到你的数据是银河1观测的，默认的量取方式就是测高片了。银河1不能量斜高，就算量斜高，软件中先显示测高片，强行改成斜高，也有误差。因为银河1是小型化RTK,半径比较小，量斜高时，卷尺会弯曲，精度不够。 有银河1的用户一定注意，用测高片，包括动态测量时架在脚架上，也得用测高片！ 导出的静态数据就是上图这种格式的。数据导出后下一步就是打开解算软件，进行解算了。

GPS静态基线解算质量控制指标分析

GPS 静态基线解算质量控制指标分析 建筑工程学院 测绘工程2004级 学生： 卢国鹏 指导老师：肖东升 摘要：GPS 基线解算是进行网平差的基础。基线解算质量的好坏将直接影响到GPS 网的定位精度和工作效率。本论文研究的内容如下: 讨论了GPS 基线解算的质量控制指标、GPS 网几何关系对基线解算质量的影响，并就各指标对基线解算的影响做了分析，提出了提高基线解算精度的方法。 关键词：静态基线 解算 质量控制指标 分析 Analysis on the Quality Control Index of the GPS Static Baseline Computation Abstract ：Baseline computation is the basis of network adjustment. The quality of baseline computation is good or bad directly influences the positioning accuracy of GPS network and work efficiency. The main contents of this paper are as follows: Discuss quality control index of GPS baseline computation and the influence of GPS network geometric relation on the quality of baseline computation, and then made an analysis on the influences of all indexes on baseline computation. The methods to improve the accuracy of baseline computation were proposed. Key words : static baseline; computation; quality control index; analysis 一、GPS 基线解算的基本模型 基线解算一般采用差分观测值，较为常用的差分观测值为双差观测值，即由两个测站的原始观测值分别在测站和卫星间求差后所得到的观测值： n m f f trop ion f f N dd dd dd v dd ,)()()()(?+++=+λρρρφ 其中： (...)dd ：双差分算子； )(f dd φ：载波相位观测值； f v ：改正数； ρ：站星距离； ion ρ：电离层延迟； trop ρ：对流层延迟； f λ：波长；

HGO静态数据处理教程-lecerque

HGO教程 目录 一．安装HGO软件 (2) 二．处理原始数据 (3) 三．打开HGO软件 (4) 四．设置项目信息 (4) 五．导入静态文件 (9) 六．数据质量检查 (11) 七．化简GPS网型 (12) 八．初步处理基线 (15) 九．精化处理基线 (19) 十．设定控制点 (27) 十一．网平差 (29) 十二．导出 (33)

作者：lecerque 一．安装HGO软件 HGO软件可以通过三种途径得到 1.在https://www.wendangku.net/doc/6a8595584.html,/或https://www.wendangku.net/doc/6a8595584.html,/中海达官网中的【下载中心】-【产品软件】-【测绘产品】中可找到 图 1 HGO数据处理软件包在中海达官网中的页面 2.在接收机随箱光盘里有HGO的安装包【HGO中文版.msi】 3.联系当地的分支机构，或拨打4006786690，与技术工程师联系，免费获得该软件的安装包

二．处理原始数据 图2静态数据按日期整理好 图 3 双击静态文件输入点名和天线斜高，注意：如果没有安装HGO软件是不会出现该对话框 图 4 一个观测时段的文件

三．打开HGO软件 图 5 打开HGO数据处理软件包 图 6 HGO数据处理软件包主界面 四．设置项目信息 图7 单击左侧管理区里【项目】选项卡中的的【新建项目】按钮

图8 输入项目名称后单击【确定】 图9 输入基本信息，以便项目报告文件生成时自动生成相关信息项

图10 选择测量规范标准和控制等级，一般选择《全球定位系统（GPS）测量规范》2001版或《全球定位 系统（GPS）测量规范》2009版

HGO静态数据处理流程

HGO静态数据处理流程 GPS静态数据处理的流程主要有：GPS基线向量解算和GPS网平差。具体步骤如下： 1、运行“HGO数据处理软件”，新建项目，设置控制网等级和坐标系统。 打开HGO软件，选择“新建项目”，填写项目名称，路径默认。项目属性填写项目单位等等，限差里控制等级选择E级（根据工程需要），坐标系统目标椭球根据需要，投影也根据需要，点击确定保存。

2、导入数据，修改每个观测文件的天线高、天线类型和天线高测量方法。 右击观测文件，修改每个观测文件的点名、天线高、天线类型和天线高测量方法，保存到该站。

导入完成后，工作区域会显示测区网图。 3、处理全部基线。 基线处理前设置“处理选项”，我们只要修改常规，根据外业修改高度截止角和采样间隔： 基线可以单个选择处理，也可以一次性全部处理：

对于方差比（Ratio）小于3和误差大的基线，观察其基线残差图，删除不好的卫星或部分观测数据。或在“静态基线处理设置”中设置采样间隔和高度截止角，重新处理此基线。

4、搜索重复基线、基线闭合差、闭合环。如超限可对误差较大的基线改变设置或以删星或删部分观测数据的方法重新处理。如果仍然超限，可选择删除基线。重新搜索重复基线、基线闭合差、闭合环，直至闭合差符合限差。 5、网图检查，设置平差参数。 在平差设置里选择平差参数，高程拟合中，有2个控制点选择固定差改正，3个选择平面拟合，4个及以上选择二次曲面拟合。 6、输入已知点坐标和高程，进行网平差。 平差前要设置控制点，一般2-3个控制点，选中点，右击点选择转化为控制点，在控制点里输入已知坐标值。

静态测量和解算

静态测量和解算 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

静态测量和解算 一、静态测量 测量遵循的原则大家都知道，在布局上是由整体到局部，在精度上是由高级到低级，在次序上是先控制后碎部。 控制网是一个地区或者测区的统一坐标基准框架，是保证测量精度的重要因素，按等级可分为ABCDE，按不同行业分有城市公路铁路等等。AB级网我们一般做不了，等级太高，要求太高，常见的都是C级及以下。各个网的等级划分，观测时间长短，观测时段多少可参照云盘中上传的GPS测量规范2009。 南方的仪器在做控制网中需要更测量模式，从原来的基准站模式和移动站模式改为静态即可，不需要拧天线（之前见过用户做静态时“忘”带天线了，又开车回去取的，完全浪费时间）。S86及S86-2013还有银河6，都可以通过面板去更改模式，很简单，不再赘述。 S82 T（双星）改静态方法：在关机状态下，同时常按住主机上的F键和开机键，等三个灯同时闪烁两次以上时同时松手，这时候按一下F键，左侧红灯亮，再按一下F键，中间红灯亮，再按一下F键，右侧红灯亮，按开机键即可。 S82-2013灯比较多，但方法一样。同时常按主机上的F键和开机键，等灯同时闪烁两次以上时同时松手，按F键把最左侧的灯调到第一个亮，按开机键即可。 如果要更改采集间隔，S82 S82-2013最好用电脑通过仪器之星软件改，S86 S86-2013和银河6直接通过面板改。

银河1 银河1plus改静态的方式是：开机情况下，按住关机键，等机器关闭后，手不要松，会有语音提示"基准站、移动站、静态、进入自检状态"，等播报完静态时，马上松手即可，再开机，模式就会变成静态。 外业观测时，最好是按规范来，打印若干记录表。 类似于这种，目的在于记录详细的外业观测记录，便于内业处理数据。尤其是仪器高，好多次，用户打电话，仪器高忘记量了。静态测量中，重复设站的点仪器高没量或者量错，不仅影响高程，平面也会影响。观测时，没事就看看机器是否正常，电池电量是否够用。 仪器高的量取方法： 仪器高按图上所示量取，86，86-2013，银河1 银河6测量仪器高时都需要用测高片，只有82 82-2013用斜高。 二、静态解算 回到内业，先用仪器之星导数据，可以直接编辑点名，仪器高，时段等。 大家养成用这个软件的习惯，好多用户直接复制出来，点名和仪器高都不对，解算时再改，有时候忘记改会出问题。 软件检测到你的数据是银河1观测的，默认的量取方式就是测高片了。银河1不能量斜高，就算量斜高，软件中先显示测高片，强行改成斜高，也有误差。因为银河1是小型化RTK,半径比较小，量斜高时，卷尺会弯曲，精度不够。 有银河1的用户一定注意，用测高片，包括动态测量时架在脚架上，也得用测高片！ 导出的静态数据就是上图这种格式的。数据导出后下一步就是打开解算软件，进行解算了。

GPS控制测量基线解算平差计算实例

贵州师范大学 课程名称：GPS测量原理及应用 姓名：xxx 学号：101010010010 年级：2013级 专业：地图学与地理信息科学 GPS控制测量基线解算平差计算实例 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置是静止，在数据处理时，将接收机天线的位置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、周围应便于安置接收设备和操作，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，在采集的过程中需要做好记录，包括每台GPS各自所对应的点位、不同时间段的静态数据对应的点位、采集静态数据时GPS的天线高（S86量测高片高，S82量斜高）。 用GPS采集完静态数据后，就要对所采集的静态数据进行处理，得出各个点的坐标。下面以为临城建设局做的GPS静态测量为例，介绍静态数据处理的过程。 打开GPS数据处理软件，在文件里面要先新建一个项目，需要填写项目名称、施工单位、负责人，并设置坐标系统和控制网等级，基线的剔除方式。坐标系统选择1980西安坐标系3度带，因此坐标系统设置成贵阳城市独立坐标系3度带。控制网等级设置为一级-城市2010，基线剔除方式选着自动。

基线解算过程

基线处理的过程 按指定的数据类型录入GPS观测数据后，软件会自动分析各点位采集到的数据内在的关系，并形成静态基线后，就可以进行基线处理了。 基线处理的过程可分为如下几个主要部分： 一、设定基线解算的控制参数 基线解算的控制参数，用以确定数据处理软件采用何种处理方法来进行基线解算。设定基线解算的控制参数是基线解算时的一个非常重要的环节。通过控制参数的设定可以实现基线的优化处理。 控制参数在“基线解算设置”中进行设置，主要包括“数据采样间隔”、“截止角”、“参考卫星”及其电离层和解算模型的设置等。 二、外业输入数据的检查与修改 在录入了外业观测数据后、在基线解算之前，需要对观测数据进行必要的检查。检查的项目包括测站名点号、测站坐标、天线高等。对这些项目进行检查的目的是为了避免外业操作时的误操作。 三、基线解算 基线解算的过程一般是自动进行的，无需人工干预。基线解算有分为如下几步： 1)基线解算自检 基线解算之前，软件会检查基线解算控制参数的设置、观测数据及星历文件、起算坐标等等。 2)读入星历数据 星历数据的格式可以为RINEX格式，也可以为中海达自定义的二进制格式（*.zhd）,也可以为SP3格式的精密星历。 3)读入观测数据 HDS2003 数据处理软件进行单基线处理时，首先需要读取原始的GPS 观测值数据，一般来说各接收机厂商随接收机一起提供的数据处理软件都可以直接处理从接收机中传输出来的GPS 原始观测值数据，而由第三方所开发的数据处理软件则不一定能对各接收机的原始观测数据进行处理。HDS2003 数据处理软件能处理的数据已经作了全面介绍。 读入起始站和终点站的观测数据，其中还包括观测时记录的单点定位坐标、观测时刻、C/ A码伪距、载波相位，若单点定位坐标不正确，则需要进行单点定位计算，以将起算坐标用于后续的解算，起算坐标也可由外部输入。在读入的同时，组成单差观测值，并寻找一个合适的参考卫星。 4)三差解算 将双差观测值在历元间进行相减，组合成三差观测值，建立观测方程，进行解算，得到三差解。但对于短边，三差解的精度往往不高，通常三差解的目的在于得到比较近似的基线边，便于进行周跳修复。 图10-1 单基线解算的主要步骤 5)周跳修复 基线解算的关键在于找到正确的整周模糊度，能够求解整周模糊度的前提是接收机对载波相位的连续跟踪，但是接收机不可能总是连续跟踪载波相位，遮挡、干扰等都会造成对载波相位的跟踪中断，从而使历元之间的载波相位观测值出现所谓的周跳，如何探测并修复周跳，往往是基线处理软件需要解决的主要问题。 6)进行双差浮点解算 若共观测到N颗卫星的信号，则双差观测方程组将比三差观测方程组增加N-1个未知数，双差解得到更进一步的未知点坐标和以浮点数表示的整周模糊度。理论上，整周模糊度

中海达静态传输及解算操作流程

中海达GPS静态 数据传输及解算简易操作流程 静态数据的传输： 插好数据线，开机把接收机改为静态模式（若是静态机则开机即可），打开HDS2003数据处理软件点【工具】→【HitMon数据传输】——进入数据传输软件，点【连接】→ 【计算机通讯设置】——设置通讯串口及传输的波特率一般为115200 点【连接】→【连接】或直接点工具栏上的连接快捷键（若用USB传输线则插上后直接点连接即可），连上后在对话框右下角显示仪器号，读取接收机数据后在主界面显示观测的数据，点【文件】→【设置卸载文件的存储目录】或直接点工具栏左侧的路径快捷键——设置接收机传出文件的存储目录，设置好后界面刷新一下，在对话框下方显示下载的路径，选择需要下载的文件右键→【输入测站信息】——输入点名、时段、仪器高等，确定后界面刷新一下把改后的数据在写入仪器内，（软件默认点名为四位若不够四位软件自动在点名后加“_”下划线补齐，若仪器高输错，第二次修改时需把点名后的“_”下划线删除，不然所改的数据不能传入到接收机里）刷新后在界面里就可以看到改后的文件的点名和仪器高了，右键→【数据导出】——把所测的数据导入到指定的文件夹里，导出后点【连接】→【断开】或直接点工具栏上的断开快捷键，就可拨下数据线进行下一台接收机的数据传输。 接收机的设置：点【查看】→【接收机信息】可查看接收机号、注册日期、内存等信息，点【工具】→【采样间隔、高度截止角设置】可更改采样间隔和高度截止角，点【工具】→【接收机注册】可输入21位注册码进行接收机的注册。 HDS2003数据处理软件的解算： 运行HDS2003数据处理软件 1新建项目 点【项目(F)】→【新建(N)…】，弹出 新建项目 目 属性设置 对话框，在 项目细节 里填写好各项信息，点 控制网等级——选择自己的控制网等级，点 坐标系统——选择已知点坐标系及输入测区的中央子午线，改好后