本科畢業(yè)論文 gps控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文主要討論了GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，同時(shí)還介紹了GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的組成、GPS衛(wèi)星定位的基本原理、GPS控制網(wǎng)的構(gòu)網(wǎng)特點(diǎn)和構(gòu)網(wǎng)方式、GPS控制網(wǎng)網(wǎng)形設(shè)計(jì)的一般原則。</p><p>　　控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的就是在各種設(shè)計(jì)方案中選擇即可滿足精度、可靠性要求,又能使整個(gè)建網(wǎng)費(fèi)用最少。因而本文論述了控制

2、網(wǎng)基準(zhǔn)優(yōu)化、精度估算、經(jīng)費(fèi)估算、可行性分析等方面的理論與方法, 介紹了GPS網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法和步驟，探討了優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型。并介紹了經(jīng)典控制網(wǎng)優(yōu)化的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)典控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的分類(lèi)和方法。通過(guò)比較，論述GPS網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　隨著GPS網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，人們開(kāi)始著手研究GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，本為把GPS網(wǎng)與常規(guī)網(wǎng)比較，分析了他們的異同點(diǎn)。探討了GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題。在GPS作業(yè)前，

3、應(yīng)設(shè)計(jì)出一種比較實(shí)用的既能滿足一定精度和可靠性要求,又有較高精度指標(biāo)的布網(wǎng)作業(yè)計(jì)劃，這就是GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題</p><p>　　為了解決控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題, 得出在布網(wǎng)方案和平差模型方面都與經(jīng)典網(wǎng)不同的情況下, 控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法, 本文從經(jīng)典控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)著手, 總結(jié)了控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型, 推導(dǎo)了控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的精度估算指標(biāo)、可靠性估算指標(biāo)和經(jīng)費(fèi)估算指標(biāo), 并在此基礎(chǔ)上總結(jié)出了控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法

4、與具體步驟。最后給出了一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。</p><p>　　關(guān)鍵詞：GPS控制網(wǎng);優(yōu)化設(shè)計(jì);估算指標(biāo)</p><p>　　THE OPTIMIZATION AND DESIGN OF GPS</p><p>　　CONTROL NETWORKS</p><p>　　XIE Ya-qi</p><p>　　A

5、bstract: This paper main discussed the problem of optimal design of GPS network, It also presents the GPS Satellite positioning system components、the basic principles of GPS Satellite positioning system、Network configura

6、tion features and mode of GPS network characteristics、the general principles of GPS network net-shaped design.</p><p>　　the purpose of the optimal design of GPS network is, in various design options select t

7、o meet the accuracy and reliability requirements, and it also enabled the least-cost network building. Thus This article discusses the control network benchmark optimization、accuracy of estimates、funds of estimates、feasi

8、bility analysis and other areas of theory and method, Introduced the methods and specific steps of optimal design of GPS network, Discussed a mathematical model of optimal design. And introduce</p><p>　　Acco

9、rding to the wide application of GPS network,people start to notice the importance of the optimization and design of GPS control networks. Comparing traditional networks with GPS ones,this paper analyzes their difference

10、 an sinilarty.And discussion. The optimal design of GPS control network. Before the GPS Operating, Should design a more practical can meet the requests of some precision and reliability,also have high precision of the cl

11、oth net operating plan, This is the problem of optimal d</p><p>　　In order to solve the problem of optimal design of GPS network, the method of optimal design of optimal design of GPS network is obtained und

12、er the condition of much more difference between GPS network and traditional network not only in strategy of designing network, but in adjustment models as well. From optimal design of traditional network, the paper sums

13、 up the optimized mathematical model of GPS network, and derives the accuracy estimation indicators and reliability estimation indicators a</p><p>　　Key word: GPS network; optimal design; indicators of estim

14、ation</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 選題目的及研究意義1</p><p>　　1.2 研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題2</p><p>　　1.3 本文的工作2</p>

15、;<p>　　第2章 GPS概論3</p><p>　　2.1 GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)組成3</p><p>　　2.1.1 GPS工作衛(wèi)星及星座3</p><p>　　2.1.2 地面監(jiān)控系統(tǒng)4</p><p>　　2.1.3 GPS信號(hào)接收機(jī)5</p><p>　　2.2 GPS衛(wèi)星定位基本原

16、理6</p><p>　　第3章 GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1 GPS網(wǎng)的簡(jiǎn)介8</p><p>　　3.2 GPS控制網(wǎng)網(wǎng)形設(shè)計(jì)的一般原則10</p><p>　　3.3 GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容12</p><p>　　3.3.1 GPS控制網(wǎng)基準(zhǔn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)12</p&

17、gt;<p>　　3.3.2 GPS網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.3.3 GPS控制網(wǎng)可靠性設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.3.4 經(jīng)費(fèi)估算20</p><p>　　3.3.5 實(shí)例20</p><p>　　第4章 GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法與具體步驟22</p><p>　　4

18、.1 GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法22</p><p>　　4.2 GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體步驟22</p><p>　　第5章 GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型與實(shí)例23</p><p>　　5.1 GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型23</p><p>　　5.2 大同礦區(qū)GPS控制網(wǎng)設(shè)計(jì)實(shí)例23</p><p&

19、gt;　　5.2.1 任務(wù)來(lái)源及工作量23</p><p>　　5.2.2 測(cè)區(qū)概況24</p><p>　　5.2.3 布網(wǎng)方案25</p><p>　　5.2.4 方案比較28</p><p>　　5.2.5 所選方案的精度分析30</p><p>　　第6章 經(jīng)典控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)35</p&g

20、t;<p><b>　　6.1 簡(jiǎn)述35</b></p><p>　　6.2 控制網(wǎng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)35</p><p>　　6.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)的分類(lèi)和方法36</p><p>　　第7章 GPS控制網(wǎng)較經(jīng)典控制網(wǎng)優(yōu)化的不同39</p><p><b>　　總結(jié)與展望40</b>&

21、lt;/p><p><b>　　致謝41</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)42</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 選題目的及研究意義</p><p>　　20 世紀(jì)80 年代GPS(Glo

22、bal Positioning System) 的出現(xiàn)給大地測(cè)量帶來(lái)了一場(chǎng)新的革命，由于其具有控制點(diǎn)間不需要相互通視、測(cè)量速度快、精度高、能全天候作業(yè)等常規(guī)測(cè)量方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在城市或工程控制網(wǎng)的測(cè)量中，它基本已取代了常規(guī)的測(cè)量方法，因此對(duì)GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化進(jìn)行研究具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　在測(cè)繪學(xué)科方面，控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)一直是人們感興趣的課題之一。隨著對(duì)控制網(wǎng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題進(jìn)行了深入的

23、研究， Baarda提出了評(píng)價(jià)控制網(wǎng)質(zhì)量的三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)， 即精度、可靠性（即抵抗觀測(cè)粗差及其影響的能力）和經(jīng)濟(jì)性，并于1971年首先引入了準(zhǔn)則矩陣的概念，提供了一種更為全面和精密的精度標(biāo)準(zhǔn)。Grafarend對(duì)控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題作了廣泛的理論研究，提出了現(xiàn)己為國(guó)際上所公認(rèn)的四階段優(yōu)化分類(lèi)概念， 系統(tǒng)地應(yīng)用了各種數(shù)學(xué)規(guī)劃方法來(lái)解決控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題。近年來(lái)，隨著GPS技術(shù)的出現(xiàn)，由于其具有控制點(diǎn)間不需要相互通視、測(cè)量速度快、精度高、能全天候作

24、業(yè)等常規(guī)測(cè)量方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，它的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是GPS無(wú)論是在布網(wǎng)方案還是在平差模型方面，都與經(jīng)典網(wǎng)有許多不同之處，導(dǎo)致了網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和常規(guī)控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)有很多的不同。例如：經(jīng)典網(wǎng)的一級(jí)優(yōu)化時(shí)，要求網(wǎng)的幾何角度為60 度左右，這對(duì)網(wǎng)的精度是十分重要的，而GPS網(wǎng)的精度與網(wǎng)形基本沒(méi)什么關(guān)系。再如：經(jīng)典網(wǎng)在網(wǎng)形設(shè)計(jì)之后注重對(duì)觀測(cè)權(quán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，而GPS 網(wǎng)則不同，因?yàn)樵贕PS 觀測(cè)過(guò)程中，當(dāng)整周模糊度確定之后，再延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間，觀測(cè)量

25、的權(quán)也不會(huì)有明顯的變化</p><p>　　應(yīng)用全球定位系統(tǒng)(GPS)建立控制網(wǎng)已經(jīng)非常普遍。GPS控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)是進(jìn)行定位的基礎(chǔ)性工作，它是依據(jù)測(cè)量任務(wù)書(shū)提出的網(wǎng)的用途、精度、密度和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，結(jié)合國(guó)家有關(guān)測(cè)量規(guī)程的規(guī)定，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，在確定的地形、地物、交通等條件下，對(duì)控制網(wǎng)的坐標(biāo)基準(zhǔn)投影面、投影帶、網(wǎng)形、外業(yè)觀測(cè)調(diào)度等方面進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，并根據(jù)所設(shè)計(jì)的控制網(wǎng)圖形和所選擇接收機(jī)的精度進(jìn)行控制網(wǎng)精度、可靠性的估算。

26、在各種設(shè)計(jì)方案中選擇即可滿足精度、可靠性要求，又能使整個(gè)建網(wǎng)費(fèi)用最少。達(dá)到控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。本論文將闡述研究GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.2 研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題</p><p>　　目前，美國(guó)著手設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)的第二代工作衛(wèi)星改進(jìn)系統(tǒng)（BLOCKIIR），于90年代后發(fā)射，計(jì)劃發(fā)20顆，新系統(tǒng)的定位精度可達(dá)1mm。前蘇聯(lián)自1978年10月開(kāi)始，發(fā)射自己的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系

27、統(tǒng)（GLONASS）實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，計(jì)劃90年代中期建成GLOANSS工作星座，星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成，均勻分布在三個(gè)感到平面上。歐洲空間局（ESA）正在籌建民用導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，包括在赤道平面上的6顆同步衛(wèi)星（GEO）和12顆高橢圓軌道（HEO）衛(wèi)星的混合衛(wèi)星星座，我國(guó)也正在籌建雙星定位系統(tǒng)，由2顆同步衛(wèi)星確定平面位置的導(dǎo)航系統(tǒng)。近年來(lái)，GPS精密定位技術(shù)在我國(guó)也得到蓬勃發(fā)展。就目前看來(lái)，我認(rèn)為GPS將在用途、自動(dòng)化程度、公

28、測(cè)速度、定位精度等各方面進(jìn)一步的發(fā)展。</p><p>　　對(duì)于GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，已經(jīng)有很多的研究成果和參考資料，優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法也是各種各樣，因而為了得出最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法，并使優(yōu)化過(guò)程簡(jiǎn)便快捷，還需要繼續(xù)對(duì)GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)做進(jìn)一步的研究。</p><p><b>　　1.3 本文的工作</b></p><p>　　我將重點(diǎn)討論GPS

29、網(wǎng)基準(zhǔn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和GPS網(wǎng)圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p>　　通過(guò)經(jīng)典控制網(wǎng)和GPS控制網(wǎng)的對(duì)比，進(jìn)一步了解GPS控制網(wǎng)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　通過(guò)對(duì)控制網(wǎng)的進(jìn)一步優(yōu)化，可以減少外業(yè)內(nèi)業(yè)工作量，尤其能提高精度、提高可靠性、減少經(jīng)費(fèi)。因而我將學(xué)習(xí)討論GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型、方法和具體步驟。</p><p>　　論文寫(xiě)作之前，本人查閱了各種

30、有關(guān)不同GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的資料，和相關(guān)的經(jīng)典控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的文章，正所謂“前人栽樹(shù)，后人乘涼”，我的研究基礎(chǔ)是建立在這些資料之上的。通過(guò)這次論文的寫(xiě)作，自己更加深刻地理解了不同GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)，提高了自身的專(zhuān)業(yè)水平。</p><p>　　由于個(gè)人水平有限，肯定存在很多不妥之處，望理解并加以指教！</p><p>　　第2章 GPS概論</p><p>　

31、　2.1 GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)組成</p><p>　　GPS（Global Positioning System）即全球定位系統(tǒng)，是由美國(guó)建立的一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)，用戶可以在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)的三維導(dǎo)航定位和測(cè)速；另外，利用該系統(tǒng)，用戶還能夠進(jìn)行高精度的時(shí)間傳遞和高精度的精密定位。</p><p>　　GPS定位系統(tǒng)（Global positioning sys

32、tem）包括三大部分：空間部分——GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分——GPS信號(hào)接收機(jī)。</p><p>　　2.1.1 GPS工作衛(wèi)星及星座</p><p>　　由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成GPS衛(wèi)星星座，記作（21+3）GPS衛(wèi)星星座。</p><p>　　24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)，軌道傾角為55度，各個(gè)軌道平面之間

33、相距60度，即軌道的升交點(diǎn)赤經(jīng)各相差60度。每個(gè)軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差90度。</p><p>　　在兩萬(wàn)公里高空的GPS衛(wèi)星，當(dāng)?shù)厍驅(qū)阈莵?lái)說(shuō)自轉(zhuǎn)一周時(shí)，它們繞地球運(yùn)行二周，即繞地球一周的時(shí)間為12恒星時(shí)。這樣，對(duì)于地面觀測(cè)者來(lái)說(shuō)，每天將提前4分鐘見(jiàn)到同一顆GPS衛(wèi)星。位于地平面以上的衛(wèi)星顆數(shù)隨著時(shí)間和地點(diǎn)的不同而不同，最少可以見(jiàn)到4顆，最多可以見(jiàn)到11顆。在用GPS信號(hào)導(dǎo)航定位時(shí)，為了解算測(cè)站的

34、三維坐標(biāo)，必須觀測(cè)4顆GPS衛(wèi)星，稱(chēng)為衛(wèi)星星座。這4顆衛(wèi)星在觀測(cè)過(guò)程中的幾何位置分布對(duì)定位精度有一定的影響。對(duì)于某地某時(shí)，甚至不能測(cè)得精確的點(diǎn)位坐標(biāo)，這種時(shí)間段叫做“間隙段”。但這種時(shí)間間隙是很短暫的，并不影響全球絕大多數(shù)地方的全天候、高精度、連續(xù)實(shí)時(shí) 導(dǎo)航定位測(cè)量。</p><p>　　GPS工作衛(wèi)星的編號(hào)和試驗(yàn)衛(wèi)星基本相同。其編號(hào)方法有：按發(fā)射先后次序編號(hào)；按PRN）衛(wèi)星所采用的偽隨機(jī)噪聲碼）的不同編號(hào)；NA

35、SA編號(hào)（美國(guó)航空航天局對(duì)GPS衛(wèi)星的編號(hào)）；國(guó)際編號(hào)（第一部分為該星發(fā)射年代，第二部分表示該年中發(fā)射衛(wèi)星的序號(hào)，字母A表示發(fā)射的有效負(fù)荷）；按軌道位置順序編號(hào)等。在導(dǎo)航定位測(cè)量中，一般采用PRN編號(hào)。</p><p>　　在GPS系統(tǒng)中，GPS衛(wèi)星的作用如下：</p><p>　?。?）用L波段的兩個(gè)無(wú)線載波（19cm和24cm）向廣大用戶連續(xù)不斷地發(fā)送導(dǎo)航定位信號(hào)。每個(gè)載波用導(dǎo)航信息D

36、(t)和偽隨機(jī)碼(PRN)測(cè)距信號(hào)進(jìn)行雙相調(diào)制。用于捕獲信號(hào)及粗略定位的偽隨機(jī)碼叫C/A碼(又叫S碼)，精密測(cè)距碼(用于精密定位)叫P碼。由導(dǎo)航電文可以知道該衛(wèi)星當(dāng)前的位置和衛(wèi)星的工作情況。</p><p>　?。?）在衛(wèi)星飛越注入站上空時(shí)，接收由地面注入站用S波段（10cm波段）發(fā)送到衛(wèi)星的導(dǎo)航電文和其他有關(guān)信息，并通過(guò)GPS信號(hào)電路，適時(shí)地發(fā)送給廣大用戶。</p><p>　?。?）接

37、收地面主控站通過(guò)注入站發(fā)送到衛(wèi)星的調(diào)度命令，適時(shí)地改正運(yùn)行偏差和啟用備用時(shí)鐘等。</p><p>　　GPS衛(wèi)星的核心部件是高精度的時(shí)鐘、導(dǎo)航電文存儲(chǔ)器、雙頻發(fā)射和接收機(jī)以及微處理機(jī)。而對(duì)于GPS定位成功的關(guān)鍵在于高穩(wěn)定度的頻率標(biāo)準(zhǔn)。這種高穩(wěn)定度的頻率標(biāo)準(zhǔn)由高度精確的時(shí)鐘提供。因?yàn)槊氲臅r(shí)間誤差將會(huì)引起30cm的站星距離誤差。為此，每顆GPS工作衛(wèi)星一般安設(shè)兩臺(tái)銣原子鐘和兩臺(tái)銫原子鐘，并計(jì)劃未來(lái)采用更穩(wěn)定的氫原子鐘

38、（其頻率穩(wěn)定度優(yōu)于）。GPS衛(wèi)星雖然發(fā)送幾種不同頻率的信號(hào)，但是它們均源于一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)（其頻率為10.23G），所以只需啟用一臺(tái)原子鐘，其余作為備用。衛(wèi)星鐘由地面站檢驗(yàn)，其鐘差、鐘速連同其他信息由地面站注入衛(wèi)星后，再轉(zhuǎn)發(fā)給用戶設(shè)備。</p><p>　　2.1.2 地面監(jiān)控系統(tǒng)</p><p>　　對(duì)于導(dǎo)航定位來(lái)說(shuō)，GPS衛(wèi)星是一動(dòng)態(tài)已知點(diǎn)。星的位置是依據(jù)衛(wèi)星發(fā)射的星歷——描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)及其

39、軌道的參數(shù)算得的。每顆GPS衛(wèi)星所播發(fā)的星歷，是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供的。衛(wèi)星上的各種設(shè)備是否一直沿著預(yù)定軌道運(yùn)行，都要由地面設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。地面監(jiān)控系統(tǒng)另一重要作用是保持各顆衛(wèi)星處于同一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)——GPS時(shí)間系統(tǒng)。這就需要地面站監(jiān)控各顆衛(wèi)星的時(shí)間，求出鐘差，然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星，衛(wèi)星在由導(dǎo)航電文發(fā)給用戶設(shè)備。</p><p>　　GPS工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)控站。</

40、p><p>　?。?）主控站設(shè)在美國(guó)本土科羅拉多。主控站的任務(wù)是收集、處理本站和監(jiān)控站收到的全部資料，編算出每顆衛(wèi)星的星歷和GPS時(shí)間系統(tǒng)，將預(yù)測(cè)的衛(wèi)星星歷、鐘差、狀態(tài)數(shù)據(jù)以及大氣傳播改正編制成導(dǎo)航電文傳送到注入站。主控站還負(fù)責(zé)糾正衛(wèi)星的軌道偏離，必要時(shí)調(diào)度衛(wèi)星，讓備用衛(wèi)星取代失效的工作衛(wèi)星。另外還負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)地面的工作，檢驗(yàn)注入給衛(wèi)星的導(dǎo)航電文，監(jiān)控衛(wèi)星是否將導(dǎo)航電文發(fā)給了用戶。</p><p&

41、gt;　?。?）三個(gè)注入站分別設(shè)在大西洋的阿松森島、印度洋的迪戈加西亞島和太平洋的卡瓦加蘭。任務(wù)是將主控站發(fā)來(lái)的導(dǎo)航電文注入到相應(yīng)的衛(wèi)星存儲(chǔ)器。每天注入三次，每次注入14天的星歷。此外，注入站能自動(dòng)向主控站發(fā)射信號(hào)，每分鐘報(bào)告一次自己的工作狀態(tài)。</p><p>　?。?）五個(gè)監(jiān)控站除了位于主控站和三個(gè)注入站之處的四個(gè)站以外，還在夏威夷設(shè)立了一個(gè)監(jiān)控站。監(jiān)控站的主要任務(wù)是為主控站提供衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)。每個(gè)監(jiān)控站均用

42、GPS信號(hào)接收機(jī)對(duì)每顆可見(jiàn)衛(wèi)星每6分鐘進(jìn)行一次偽距測(cè)量和積分多普勒觀測(cè)，采集氣象要素等數(shù)據(jù)。在主控站的遙控下自動(dòng)采集定軌數(shù)據(jù)并進(jìn)行各項(xiàng)改正，每15分鐘平滑一次觀測(cè)數(shù)據(jù)，依此推算出每2分鐘間隔的觀測(cè)值，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給主控站。</p><p>　　2.1.3 GPS信號(hào)接收機(jī)</p><p>　　GPS信號(hào)接收機(jī)的任務(wù)是：能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)，并跟蹤這些衛(wèi)星的

43、運(yùn)行，對(duì)所接收到的GPS信號(hào)進(jìn)行變換、放大和處理，以便測(cè)量出GPS信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時(shí)間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)地計(jì)算出測(cè)站的三維位置，甚至三維速度和時(shí)間。</p><p>　　靜態(tài)定位中，GPS接收機(jī)在捕獲和跟蹤GPS衛(wèi)星的過(guò)程中固定不變，接收機(jī)高精度地測(cè)量GPS信號(hào)的傳播時(shí)間，利用GPS衛(wèi)星在軌的已知位置，解算出接收機(jī)天線所在位置的三維坐標(biāo)。而動(dòng)態(tài)定位則是利用GPS接收機(jī)測(cè)定一個(gè)運(yùn)動(dòng)

44、物體的運(yùn)行軌跡。GPS信號(hào)接收機(jī)所位于的運(yùn)動(dòng)物體叫做載體（如航行中的船艦，空中的飛機(jī)，行走的車(chē)輛等）。載體上的GPS接收機(jī)天線在跟蹤GPS衛(wèi)星的過(guò)程中相對(duì)于地球而運(yùn)動(dòng)，接收機(jī)用GPS信號(hào)實(shí)時(shí)地測(cè)得運(yùn)動(dòng)載體的狀態(tài)參數(shù)（瞬間三維位置和三維速度）。</p><p>　　接收機(jī)硬件和機(jī)內(nèi)軟件以及GPS數(shù)據(jù)的后處理軟件包，構(gòu)成完整的GPS用戶設(shè)備。GPS接收機(jī)的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元兩大部分。對(duì)于測(cè)地型接收機(jī)來(lái)說(shuō)，兩個(gè)

45、單元一般分成兩個(gè)獨(dú)立的部件，觀測(cè)時(shí)將天線單元安置在測(cè)站上，接收單元置于測(cè)站附近適合的地方，用電纜線將兩者連成一個(gè)整機(jī)。也有將天線單元和接收單元制作成一個(gè)整體，觀測(cè)時(shí)將其安置在測(cè)站點(diǎn)上。</p><p>　　GPS接收機(jī)一般用蓄電池作電源。同時(shí)采用機(jī)內(nèi)機(jī)外兩種直流電源。設(shè)置機(jī)內(nèi)電池的目的在于更換外電池時(shí)不中斷連續(xù)觀測(cè)。在用機(jī)外電池的過(guò)程中，機(jī)內(nèi)電池自動(dòng)充電。關(guān)機(jī)后，機(jī)內(nèi)電池為RAM存儲(chǔ)器供電，以防止丟失數(shù)據(jù)。<

46、;/p><p>　　近幾年，國(guó)內(nèi)引進(jìn)了許多種類(lèi)型的GPS測(cè)地型接收機(jī)。各種類(lèi)型的GPS測(cè)地型接收機(jī)用于精密相對(duì)定位時(shí)，其雙頻接收機(jī)精度可達(dá)5mm+1ppmD，單頻接收機(jī)在一定距離內(nèi)精度可達(dá)10 mm +2ppmD。用于差分定位其精度可達(dá)亞厘米級(jí)。</p><p>　　目前，各種類(lèi)型的GPS接收機(jī)體積越來(lái)越小，重量越來(lái)越輕，便于野外觀測(cè)。GPS和GLONASS兼容的全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)接收機(jī)已經(jīng)問(wèn)世

47、。</p><p>　　2.2 GPS衛(wèi)星定位基本原理</p><p>　　將無(wú)線電信號(hào)發(fā)射臺(tái)從地面點(diǎn)搬到衛(wèi)星上，組成一顆衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，應(yīng)用無(wú)線電測(cè)距交會(huì)的原理，便可由三個(gè)以上地面已知點(diǎn)（控制臺(tái)）交會(huì)出衛(wèi)星的位置，反之利用三顆以上衛(wèi)星的已知空間又可交會(huì)出地面未知點(diǎn)（用戶接收機(jī)）的位置。</p><p>　　GPS衛(wèi)星發(fā)射測(cè)距信號(hào)和導(dǎo)航電文，導(dǎo)航電文中含有衛(wèi)星位置

48、的信息。用戶用GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻同時(shí)接收三顆以上的GPS衛(wèi)星信號(hào)，測(cè)量出測(cè)站點(diǎn)（接收機(jī)天線中心）P至三顆以上GPS衛(wèi)星的距離并解算出該時(shí)刻GPS衛(wèi)星的空間坐標(biāo)，據(jù)此利用距離交會(huì)法解算出測(cè)站點(diǎn)P的位置。如圖2-1，設(shè)在時(shí)刻在測(cè)站P用GPS接收機(jī)同時(shí)測(cè)得P點(diǎn)至三顆GPS衛(wèi)星S1，S2，S3的距離P1，P2，P3，通過(guò)GPS電文解譯出該時(shí)刻三顆GPS衛(wèi)星的三維坐標(biāo)分別為，，，j = 1，2，3。用距離交會(huì)的方法求解P點(diǎn)的三維坐標(biāo)（X，Y，

49、Z）的觀測(cè)方程為：</p><p>　　（2-1） 圖2-1 GPS定位原理</p><p>　　在GPS定位中，GPS是高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，其坐標(biāo)值隨時(shí)間在快速變化著。需要實(shí)時(shí)地由GPS衛(wèi)星信號(hào)測(cè)量出測(cè)站至衛(wèi)星之間的距離，實(shí)時(shí)地由衛(wèi)星的導(dǎo)航電文解算出衛(wèi)星的坐標(biāo)值，并進(jìn)行測(cè)站點(diǎn)的定位。依據(jù)測(cè)距的原理，其定位原理與方法主要有偽距法定位，載波相位測(cè)量定位以及差分GPS定位等。

50、對(duì)于待定點(diǎn)來(lái)說(shuō)，根據(jù)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以將GPS定位分為靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位。靜態(tài)定位指的是對(duì)于固定不動(dòng)的待定點(diǎn)，將GPS接收機(jī)安置于其上，觀測(cè)數(shù)分鐘乃至更長(zhǎng)的時(shí)間，以確定該點(diǎn)的三維坐標(biāo)，又叫絕對(duì)定位。若以兩臺(tái)GPS接收機(jī)分別置于兩個(gè)固定不變的待定點(diǎn)上，則通過(guò)一定時(shí)間的觀測(cè)，可以確定兩個(gè)待定點(diǎn)之間的相對(duì)位置，又叫相對(duì)定位。而動(dòng)態(tài)定位至少有一臺(tái)接收機(jī)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測(cè)定的是各觀測(cè)時(shí)刻（觀測(cè)歷元）運(yùn)動(dòng)中的接收機(jī)的點(diǎn)位（絕對(duì)點(diǎn)位或相對(duì)點(diǎn)位）。</

51、p><p>　　利用接收到的衛(wèi)星信號(hào)（測(cè)距碼）或載波相位，均可進(jìn)行靜態(tài)定位。在實(shí)際應(yīng)用中，為了減弱衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差以及電離層和對(duì)流層的折射誤差的影響，常采用載波相位觀測(cè)值的各種線性組合（即分差值）作為觀測(cè)值，獲得兩點(diǎn)之間高精度的GPS基線向量（即坐標(biāo)差）。</p><p>　　第3章 GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 GPS網(wǎng)的簡(jiǎn)

52、介</p><p>　　GPS設(shè)計(jì)與施測(cè)的依據(jù)主要是測(cè)量任務(wù)書(shū)和GPS測(cè)量規(guī)范。由于GPS測(cè)量屬于一門(mén)新型的正在發(fā)展的技術(shù)方法，因此規(guī)范中某些條款在執(zhí)行過(guò)程中可以商榷。但是，GPS測(cè)量規(guī)范仍舊是我們進(jìn)行GPS測(cè)量的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)按照GPS測(cè)量規(guī)范的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行GPS網(wǎng)的設(shè)計(jì)和制定外業(yè)工作方案。</p><p>　?。?）GPS網(wǎng)的構(gòu)網(wǎng)特點(diǎn)</p><p>　　G

53、PS網(wǎng)的設(shè)計(jì)需要考慮諸多因素，其核心是如何高質(zhì)量低成本完成既定的測(cè)量任務(wù)。GPS網(wǎng)的設(shè)計(jì)包括網(wǎng)形構(gòu)造、精度、基準(zhǔn)等方面的設(shè)計(jì)。此外，對(duì)于外業(yè)工作具體實(shí)施，還應(yīng)考慮觀測(cè)時(shí)段、時(shí)間、測(cè)站位置的選擇，接收機(jī)的類(lèi)型及數(shù)量，交通后勤等因素。</p><p>　　目前的GPS控制測(cè)量，基本上都是采用相對(duì)定位的測(cè)量方法。這就需要兩臺(tái)以及兩臺(tái)以上的GPS接收機(jī)在相同時(shí)間段內(nèi)同時(shí)連續(xù)跟蹤相同的衛(wèi)星組，即實(shí)施所謂同步觀測(cè)。同步觀測(cè)時(shí)

54、各GPS點(diǎn)組成的圖形成為同步圖形。</p><p>　　不同臺(tái)數(shù)GPS接收機(jī)同步觀測(cè)一個(gè)時(shí)段，便組成以下各種同步圖形結(jié)構(gòu)，如圖3-1所示?？傊?dāng)T臺(tái)接收機(jī)同步觀測(cè)獲得的同步圖形由n條基線構(gòu)成，其中n為</p><p>　　n=T(T-1)/2 （3-1） &l

55、t;/p><p>　　a.2臺(tái)接收機(jī) b.3臺(tái)接收機(jī) c.4臺(tái)接收機(jī) d.5臺(tái)接收機(jī)</p><p>　　圖3-1 同步圖形示例</p><p>　　同步圖形構(gòu)成GPS網(wǎng)的基本圖形。而在組成同步圖形的n條基線中，只要（T-1）條是獨(dú)立基線，其余基線均為非獨(dú)立基線，可有獨(dú)立基線推算得到。由此，也就在同步圖形中形成了若干坐標(biāo)閉合差條件，稱(chēng)為

56、同步圖形閉合差。由于同步圖形是在相同的時(shí)間觀測(cè)相同的衛(wèi)星所獲得的基線解構(gòu)成的，基線之間是相關(guān)的觀測(cè)量。因此，同步圖形閉合差不能作為衡量精度的指標(biāo)，但它可以反應(yīng)野外觀測(cè)質(zhì)量和條件的好壞。</p><p>　　在GPS測(cè)量中，與同步圖形相對(duì)應(yīng)的，還有非同步圖形或稱(chēng)為異步圖形，即由不同時(shí)段的基線構(gòu)成的圖形。由異步圖形形成的坐標(biāo)閉合差條件稱(chēng)為異步圖形閉合差。當(dāng)某條基線被兩個(gè)或多個(gè)時(shí)段觀測(cè)時(shí)，就形成了重復(fù)基線坐標(biāo)閉合差條件

57、。異步圖形閉合條件和重復(fù)基線坐標(biāo)閉合條件是衡量精度、檢驗(yàn)粗差和系統(tǒng)差的重要指標(biāo)。</p><p>　?。?）GPS控制網(wǎng)的構(gòu)網(wǎng)方式</p><p>　　GPS網(wǎng)是由同步圖形作為基本圖形擴(kuò)展延伸得到的，當(dāng)采用不同的連接方式時(shí)，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)隨之會(huì)有不同的形狀。GPS網(wǎng)的布設(shè)就是如何將各同步圖形合理的銜接成一個(gè)有機(jī)的整體，使之達(dá)到精度高，可靠性強(qiáng)，且作業(yè)量和作業(yè)經(jīng)費(fèi)少的要求。GPS網(wǎng)的布設(shè)按網(wǎng)的構(gòu)成

58、形式分為：星形網(wǎng)、點(diǎn)連式網(wǎng)、邊連式網(wǎng)、網(wǎng)連式網(wǎng)。按其作業(yè)方式可分為：同步作業(yè)方式網(wǎng)、基準(zhǔn)站同步作業(yè)方式網(wǎng)、快速定位作業(yè)方式。下面我按照布網(wǎng)的形狀，逐一討論各種構(gòu)網(wǎng)方式的優(yōu)劣。</p><p>　　1）星形網(wǎng) </p><p>　　星形網(wǎng)的圖形如圖3-2所示。這種網(wǎng)在作業(yè)中只需要兩臺(tái)GPS接收機(jī)，

59、作業(yè)簡(jiǎn)單，是一種快速定位作業(yè)方式，常用在快速靜態(tài)定位和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位中。但由于各基線之間不構(gòu)成任何閉合圖形，所以其抗粗差的能力非常差。一般只用在工程測(cè)量、邊界測(cè)量、地籍測(cè)量和碎部測(cè)量等一些精度要求較低的測(cè)量中。 </p><p><b>　　2）點(diǎn)連式網(wǎng)</b></p><p>　　圖3-2

60、 星形網(wǎng)圖形</p><p>　　所謂點(diǎn)連式網(wǎng)，就是相鄰?fù)綀D形間僅由一個(gè)公共點(diǎn)連接成的網(wǎng)，其網(wǎng)形如圖3-3所示。</p><p>　　任一個(gè)由m個(gè)點(diǎn)組成的網(wǎng)，由T臺(tái)接收機(jī)觀測(cè)，則完成該網(wǎng)至少要n個(gè)同步圖形：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　例如，當(dāng)m=30時(shí)，采用3、4、5臺(tái)接收機(jī)最

61、少同步圖形分別為14、9、7。網(wǎng)的必要觀測(cè)基線數(shù)為m-1，而網(wǎng)中n個(gè)同步圖形總共由n*(T-1)條獨(dú)立基線。</p><p>　　圖3-3 點(diǎn)連式GPS網(wǎng)</p><p>　　顯然，以這種方式布網(wǎng)，沒(méi)有或僅有少量的異步圖形閉合條件。因此，所構(gòu)成的圖形抗粗差能力仍不強(qiáng)，特別是粗差定位能力差，網(wǎng)的幾個(gè)強(qiáng)度也較若。在這種網(wǎng)的布設(shè)中，可以在n個(gè)同步圖形的基礎(chǔ)上，再加測(cè)幾個(gè)時(shí)段，增加網(wǎng)的異步圖形閉合

62、條件的個(gè)數(shù)，從而提高網(wǎng)的幾何強(qiáng)度，使網(wǎng)的可靠性得到改善。</p><p><b>　　3）邊連式網(wǎng)</b></p><p>　　邊連式布網(wǎng)方法是指相鄰?fù)綀D形之間通過(guò)2個(gè)公共點(diǎn)相連，即同步圖形由1條公共基線連接。</p><p>　　任一個(gè)由m個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)，若用T臺(tái)（T≥3）接收機(jī)采用邊連式布網(wǎng)方法進(jìn)行觀測(cè)，則完成該測(cè)量任務(wù)的最少同步圖形個(gè)數(shù)n

63、為</p><p>　?。═≥3） （3-3）</p><p>　　相應(yīng)觀測(cè)獲得的總基線數(shù)為 n*(T-1)*T/2</p><p>　　其中獨(dú)立基線數(shù)為n*(T-1)，而網(wǎng)的多余觀測(cè)基線數(shù)為n*(T-1)-（m-1）。邊連式構(gòu)網(wǎng)圖形如圖3-4所示。</p><p><b>　　圖3-4 邊連式網(wǎng)&

64、lt;/b></p><p>　　比較邊連式與點(diǎn)連式布網(wǎng)方法，可以看出，采用邊連式布網(wǎng)方法有較多的非同步圖形閉合條件，以及大量的重復(fù)基線邊，因此，用邊連式布網(wǎng)方式布設(shè)的GPS網(wǎng)的幾何強(qiáng)度較高，具有良好的自檢能力，能夠有效發(fā)現(xiàn)測(cè)量中的粗差，具有較高的可靠性。</p><p><b>　　4）網(wǎng)連式網(wǎng)</b></p><p>　　所謂網(wǎng)連式布

65、網(wǎng)方法，是指相鄰?fù)綀D形之間有兩個(gè)以上公共點(diǎn)相連接，相鄰?fù)綀D形之間存在互相重疊的部分，即某一同步圖形的一部分是另一同步圖形中的一部分。</p><p>　　這種布網(wǎng)方式通常需要4臺(tái)或更多臺(tái)的GPS接收機(jī)，這樣密集的布網(wǎng)方法，其幾何強(qiáng)度和可靠性指標(biāo)是相當(dāng)高的，但其觀測(cè)工作量以及作業(yè)經(jīng)費(fèi)均較高，僅適用于網(wǎng)點(diǎn)精度要求較高的測(cè)量任務(wù)。</p><p>　　3.2 GPS控制網(wǎng)網(wǎng)形設(shè)計(jì)的一般原則&

66、lt;/p><p>　　由各種構(gòu)網(wǎng)方式可以看出，在GPS作業(yè)前，應(yīng)設(shè)計(jì)出一種比較實(shí)用的既能滿足一定精度和可靠性要求、又有較高精度指標(biāo)的布網(wǎng)作業(yè)計(jì)劃，這就是GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，因而網(wǎng)形設(shè)計(jì)的一般原則為：</p><p>　?。?）要充分考慮建立GPS控制網(wǎng)的應(yīng)用范圍。對(duì)于工程建設(shè)的GPS網(wǎng)，應(yīng)該即考慮勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的需要，又要考慮施工放樣等階段的需要。對(duì)于城市GPS控制，既要考慮近期建設(shè)和規(guī)劃

67、的需要；又要考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的需要。還可以根據(jù)具體情況擴(kuò)展GPS控制網(wǎng)的功能。例如，因?yàn)镚PS測(cè)量具有高精度和不要求通視的優(yōu)點(diǎn)，有的城市已經(jīng)考慮將城市GPS網(wǎng)建立成為兼有監(jiān)測(cè)三維形變功能的控制網(wǎng)。這樣既可以為城市建設(shè)提供發(fā)現(xiàn)隱患、預(yù)防災(zāi)害的極有價(jià)值的信息，也有利于充分發(fā)揮GPS網(wǎng)和測(cè)繪工作在城市建設(shè)中的應(yīng)用。</p><p>　?。?）采用分級(jí)布網(wǎng)方案。適當(dāng)?shù)胤旨?jí)布設(shè)GPS網(wǎng)，有利于根據(jù)測(cè)區(qū)的近期需要和遠(yuǎn)期發(fā)展分階段

68、布設(shè)，而且可以使全網(wǎng)的結(jié)構(gòu)呈長(zhǎng)短邊相結(jié)合的形式。與全國(guó)均由短邊構(gòu)成的全面網(wǎng)相比，可以減少網(wǎng)的邊緣處誤差的積累，也便于GPS網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理和成果檢核分階段進(jìn)行。分級(jí)布網(wǎng)是建立常規(guī)測(cè)量控制網(wǎng)的基本手法，因?yàn)镚PS測(cè)量有許多優(yōu)越性，所以并不要求GPS網(wǎng)按常規(guī)控制網(wǎng)分很多等級(jí)布設(shè)。例如，大城市的GPS控制網(wǎng)可以分為三級(jí)：首級(jí)網(wǎng)中相鄰點(diǎn)的平均距離大于5km；次級(jí)網(wǎng)中相鄰點(diǎn)平均距離為1-5km；三級(jí)網(wǎng)相鄰點(diǎn)平均距離可小于1km，且可采用GPS與全站儀

69、相結(jié)合的方法布設(shè)。對(duì)于小城市，分兩級(jí)布設(shè)GPS網(wǎng)即可。為提高GPS網(wǎng)的可靠性，各級(jí)GPS網(wǎng)必須布設(shè)成由獨(dú)立的GPS基線向量邊（或簡(jiǎn)稱(chēng)為GPS邊）構(gòu)成的閉合圖形網(wǎng)，閉合圖形可以是三邊形、四邊形或多變形，也可以包含一些符合路線，GPS網(wǎng)中不允許存在支線。GPS網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計(jì)的有關(guān)問(wèn)題將在下節(jié)中討論。</p><p>　　（3）GPS網(wǎng)中應(yīng)不存在自由基線。所謂自由基線是指不構(gòu)成閉合圖形的基線，由于自由基線不具備發(fā)現(xiàn)粗差的

70、能力，因而必須避免出現(xiàn)，也就是GPS網(wǎng)一般應(yīng)通過(guò)獨(dú)立基線構(gòu)成閉合圖形。</p><p>　　（4）GPS網(wǎng)中的閉合條件中基線數(shù)不可過(guò)多。網(wǎng)中各點(diǎn)最好有3條或更多基線分支，以保證檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性，使網(wǎng)的精度、可靠性均勻。</p><p>　?。?）GPS網(wǎng)應(yīng)以“每個(gè)點(diǎn)至少獨(dú)立設(shè)站觀測(cè)兩次”的原則布網(wǎng)。這樣不同接收機(jī)數(shù)測(cè)量構(gòu)成的網(wǎng)之精度和可靠性指標(biāo)比較接近。</p>&l

71、t;p>　　（6）為了實(shí)現(xiàn)GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，GPS網(wǎng)至少應(yīng)與地面網(wǎng)有2個(gè)重合點(diǎn)。研究和實(shí)踐表明，應(yīng)有3-5個(gè)精度較高、分布均勻的地面點(diǎn)作為GPS網(wǎng)的一部分，以便GPS成果較好的轉(zhuǎn)換至地面網(wǎng)中。同時(shí)，還應(yīng)與相當(dāng)數(shù)量的地面水準(zhǔn)點(diǎn)重合，以提供大地水準(zhǔn)面的研究資料，進(jìn)行GPS大地高向正常高的轉(zhuǎn)換。</p><p>　　（7）為了便于觀測(cè)，GPS點(diǎn)應(yīng)選擇交通便利、視野開(kāi)闊、容易到達(dá)的地方。盡管GPS網(wǎng)的

72、觀測(cè)不需要考慮通視的問(wèn)題，但是為了便于用經(jīng)典方法擴(kuò)展，至少應(yīng)與網(wǎng)中另一個(gè)點(diǎn)通視。</p><p>　　3.3 GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容 </p><p>　　GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是實(shí)施GPS測(cè)量的基礎(chǔ)性工作，它是在網(wǎng)的精確性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性方面，尋求GPS控制網(wǎng)設(shè)計(jì)的最佳方案。根據(jù)GPS測(cè)量特點(diǎn)分析可知，GPS網(wǎng)需要以一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)

73、為定位基準(zhǔn)，而此點(diǎn)的精度高低直接影響到網(wǎng)中各基線向量的精度和網(wǎng)的最終精度。同時(shí)由于GPS網(wǎng)的尺度含有系統(tǒng)誤差以及同地面網(wǎng)的尺度匹配問(wèn)題，所以有必要提供精度較高的外部尺度基準(zhǔn)。 </p><p>　　由于GPS網(wǎng)的精度與網(wǎng)的幾何圖形結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，且與觀測(cè)權(quán)相關(guān)甚小，而影響精度的主要因素是網(wǎng)中各點(diǎn)發(fā)出基線的數(shù)目及基線的權(quán)陣。因此，提出了

74、GPS網(wǎng)形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)的概念，討論增加的基線數(shù)目、時(shí)段數(shù)、點(diǎn)數(shù)對(duì)GPS網(wǎng)的精度、可靠性、經(jīng)濟(jì)效益的影響。同時(shí)，經(jīng)典控制網(wǎng)中的三類(lèi)優(yōu)化設(shè)計(jì)，即網(wǎng)的加密和改進(jìn)問(wèn)題，對(duì)于GPS網(wǎng)來(lái)說(shuō)，也就意味著網(wǎng)中增加一些點(diǎn)和觀測(cè)基線，故仍可將其歸結(jié)為對(duì)圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p>　　綜上所述，GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要?dú)w結(jié)為兩類(lèi)內(nèi)容的設(shè)計(jì)：</p><p>　　(1)GPS網(wǎng)基準(zhǔn)化的優(yōu)化設(shè)計(jì)；&

75、lt;/p><p>　　(2)GPS網(wǎng)圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的優(yōu)化設(shè)計(jì)，其中包括：網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)、網(wǎng)的抗粗差能力的可靠性設(shè)計(jì)、網(wǎng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)差能力的強(qiáng)度設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.3.1 GPS控制網(wǎng)基準(zhǔn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　GPS 控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)是進(jìn)行GPS 定位的基礎(chǔ)性工作，它是依據(jù)測(cè)量任務(wù)書(shū)提出的GPS 網(wǎng)的用途、精度、密度和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，結(jié)合國(guó)家有關(guān)測(cè)量規(guī)程的規(guī)定，經(jīng)

76、過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，在確定的地形、地物、交通等條件下，對(duì)GPS 控制網(wǎng)的坐標(biāo)基準(zhǔn)(投影面、投影帶) 、網(wǎng)形、外業(yè)觀測(cè)調(diào)度等方面進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，并根據(jù)所設(shè)計(jì)的控制網(wǎng)圖形和所選擇GPS 接收機(jī)的精度進(jìn)行GPS 控制網(wǎng)精度、可靠性的估算。在各種設(shè)計(jì)方案中選擇即可滿足精度、可靠性要求，又能使整個(gè)建網(wǎng)費(fèi)用最少。達(dá)到控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。</p><p>　　經(jīng)典控制網(wǎng)的基準(zhǔn)優(yōu)化設(shè)計(jì)是選擇一個(gè)外部配置，使得達(dá)到一定的要求，而GPS網(wǎng)的

77、基準(zhǔn)優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是對(duì)坐標(biāo)未知參數(shù)X進(jìn)行的設(shè)計(jì)?；鶞?zhǔn)選取的不同將會(huì)對(duì)網(wǎng)的精度產(chǎn)生直接影響，其中包括GPS網(wǎng)基線向量解中的位置基準(zhǔn)的選擇，以及GPS網(wǎng)轉(zhuǎn)換到地方坐標(biāo)系所需的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。另外，由于GPS尺度往往存在系統(tǒng)誤差，因此應(yīng)提出對(duì)GPS網(wǎng)尺度基準(zhǔn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。  </p><p><b>　　1) 位置基準(zhǔn)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　研究表明，GPS基線向

78、量解算中作為位置基準(zhǔn)的固定點(diǎn)誤差是引起基線誤差的一個(gè)重要因素，使用測(cè)量時(shí)獲得的單點(diǎn)定位值作為起算坐標(biāo)，由于其誤差可達(dá)數(shù)十米以上，所以選用不同點(diǎn)的單點(diǎn)定位坐標(biāo)值作為固定點(diǎn)時(shí)，引起的基線向量差可達(dá)數(shù)厘米。因此，必須對(duì)網(wǎng)的位置基準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2) 尺度基準(zhǔn)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　盡管GPS觀測(cè)量本身已含有尺度信息，但由于GPS網(wǎng)的尺

79、度含有系統(tǒng)誤差，所以，還需要提供外部尺度基準(zhǔn)。</p><p>　　GPS網(wǎng)的尺度系統(tǒng)誤差有兩個(gè)特點(diǎn)：一是隨時(shí)間變化，由于美國(guó)政府的SA政策，使廣播星歷誤差大大增加，從而對(duì)基線帶來(lái)較大的尺度誤差；另一個(gè)隨區(qū)域變化，由區(qū)域重力場(chǎng)模型不準(zhǔn)確引起的重力攝動(dòng)造成。因此，如何有效地降低或消除這種尺度誤差，提供可靠的尺度基準(zhǔn)就是尺度基準(zhǔn)優(yōu)化問(wèn)題。其優(yōu)化有以下幾種方案：</p><p>　?、偬峁┩獠砍?/p>

80、度基準(zhǔn)。對(duì)于邊長(zhǎng)小于50km的GPS網(wǎng)，可用較高精度的測(cè)距儀(或更高)測(cè)量2—3條基線邊，作為整網(wǎng)的尺度基準(zhǔn)。對(duì)于大型長(zhǎng)基線網(wǎng)，可采用SLR站的相對(duì)定位觀測(cè)值和VLBI基線作為GPS網(wǎng)的尺度基準(zhǔn)。</p><p>　?、谔峁﹥?nèi)部尺度基準(zhǔn)。在無(wú)法提供外部尺度基準(zhǔn)的情況下，仍可采用GPS觀測(cè)值作為GPS網(wǎng)的尺度基準(zhǔn)，只是對(duì)作為尺度基準(zhǔn)觀測(cè)量提出一些不同要求，其尺度基準(zhǔn)設(shè)計(jì)如下。</p><p>

81、;　　在GPS網(wǎng)中選一條長(zhǎng)基線，對(duì)該基線盡可能多地長(zhǎng)時(shí)間、多次觀測(cè)，最后取多次觀測(cè)段所得的基線的平均值，以其邊長(zhǎng)作為網(wǎng)的尺度基準(zhǔn)。由于它是不同時(shí)期的平均值，尺度誤差可以抵消。因此，它的精度要比網(wǎng)中其他短基線高得多，可以作為尺度基準(zhǔn)。</p><p>　　以上討論了GPS基線向量解其中位置基準(zhǔn)以及GPS尺度基準(zhǔn)的選擇與優(yōu)化問(wèn)題。此外，GPS成果轉(zhuǎn)換到地面實(shí)用坐標(biāo)系中，還存在一個(gè)轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)的選擇問(wèn)題，此處不再討論。&l

82、t;/p><p>　　3.3.2 GPS網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)</p><p>　　精度是用來(lái)衡量網(wǎng)的坐標(biāo)參數(shù)估值受觀測(cè)偶然誤差影響程度的指標(biāo)。網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)是根據(jù)偶然誤差的傳播規(guī)律，按照一定的精度設(shè)計(jì)方法，分析網(wǎng)中各未知點(diǎn)平差后預(yù)期能達(dá)到的精度，這常被稱(chēng)為網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)與分析。一般常用坐標(biāo)的方差——協(xié)方差陣來(lái)分析，也可用誤差橢圓(球)來(lái)描述坐標(biāo)點(diǎn)的精度狀況，或用點(diǎn)之間方位、距離和角度的標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)定義。&

83、lt;/p><p>　　GPS控制網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，可以在WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)下進(jìn)行控制點(diǎn)三維精度估算，然后應(yīng)用精度轉(zhuǎn)換公式轉(zhuǎn)換到二維，也可以直接估算控制點(diǎn)的二維精度。下面介紹直接估算控制點(diǎn)二維精度的方法。 </p><p>　　設(shè)有二維基線向量觀測(cè)值。其相應(yīng)的誤差方程式系數(shù)陣為：</p><p><b>　　(3-4)</b></p>&

84、lt;p>　　式中：、是單位矩陣，對(duì)應(yīng)于第i點(diǎn)未知數(shù)和第j點(diǎn)未知數(shù)，其余未知數(shù)前的系數(shù)為零。</p><p>　　根據(jù)標(biāo)稱(chēng)精度計(jì)算GPS的邊長(zhǎng)方差和方位角方差，其計(jì)算公式為</p><p><b>　　(3-5)</b></p><p><b>　　(3-6)</b></p><p>　　式中

85、：a、b分別是GPS接收機(jī)邊長(zhǎng)測(cè)量固定誤差和比例誤差因子，c、d分別是GPS接收機(jī)方向測(cè)量固定誤差和比例誤差因子，s是基線長(zhǎng)度。</p><p><b>　　(3-7)</b></p><p>　　式中：α是基線近似坐標(biāo)方位角，（3-5）式到（3-9）式省略了下標(biāo)“ij”。</p><p>　　設(shè)單位權(quán)方差為，則基線的權(quán)為</p>

86、<p><b>　　(3-8)</b></p><p>　　有了誤差方程式和就可以組成法方程子陣，如果GPS控制網(wǎng)有n條獨(dú)立基線，則總法方程為</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　GPS控制網(wǎng)的法方程系數(shù)矩陣按控制點(diǎn)分塊，則對(duì)角線上的子塊為該點(diǎn)周?chē)€權(quán)陣的和，非對(duì)角線上的子塊反

87、映了該點(diǎn)與其它控制點(diǎn)之間的關(guān)系，兩控制點(diǎn)之間有基線相連，則相應(yīng)的非對(duì)角線子塊為該基線權(quán)陣乘以（-1），沒(méi)有基線相連，則為零。</p><p><b>　　未知數(shù)的方差陣為</b></p><p><b>　　(3-10)</b></p><p>　　根據(jù)可以計(jì)算各待定點(diǎn)的坐標(biāo)中誤差、點(diǎn)位中誤差、點(diǎn)位誤差橢圓和相對(duì)誤差橢圓，

88、也可以計(jì)算方位角中誤差和邊長(zhǎng)中誤差。</p><p>　　3.3.3 GPS控制網(wǎng)可靠性設(shè)計(jì)</p><p>　　1.GPS基線向量的多余觀測(cè)分量</p><p>　　由于GPS觀測(cè)值是基線向量，每條基線包含了3個(gè)坐標(biāo)差向量，該3個(gè)向量之間是相關(guān)的。那么GPS控制網(wǎng)中的多余觀測(cè)分量，應(yīng)以觀測(cè)基線向量為基礎(chǔ)。假定各GPS基線之間相互獨(dú)立，則有</p>&

89、lt;p>　　(3-11) </p><p>　　其中(i,j=1,2,…,n)為3*3階的子矩陣塊。因此，可定義第i條基線的多余觀測(cè)分量為3*3階矩陣。

90、其形式為</p><p><b>　　(3-12)</b></p><p>　　若基線向量有誤差向量。則該誤差向量作用于基線的改正數(shù)大小為</p><p><b>　　(3-13)</b></p><p>　　由（3-7）和（3-8）式可看出，的3個(gè)主對(duì)角線上元素的大小分別反應(yīng)了基線i的3個(gè)坐標(biāo)差分

91、量的誤差或粗差作用于各自的坐標(biāo)差改正的程度，其值愈大則粗差愈容易被發(fā)現(xiàn)。而中的非對(duì)角元素的大小則反應(yīng)基線之中的某一坐標(biāo)分量的粗差對(duì)給基線另一坐標(biāo)分量改正數(shù)的影響大小。其值的大小仍然反應(yīng)了基線粗差作用于該基線觀測(cè)值改正數(shù)自身的程度。依據(jù)GPS基線多余觀測(cè)分量的這一特性，同時(shí)考慮到多余觀測(cè)分量在內(nèi)、外可靠性中將起到作用，也為了研究問(wèn)題的方便，去陣的3個(gè)行向量的二范數(shù)取平均后定義一條基線的多余觀測(cè)分量值：</p><p&g

92、t;<b>　　(3-14)</b></p><p>　　2.GPS控制網(wǎng)的內(nèi)可靠性指標(biāo)</p><p>　　由前所述，給出了控制網(wǎng)內(nèi)可靠性和外可靠性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：</p><p>　　， (3-15)</p><p>　　這些標(biāo)準(zhǔn)僅使用于單個(gè)粗差且觀測(cè)值之間不相關(guān)的情況，即單個(gè)一維

93、備選假設(shè)下的可靠性。由于GPS控制網(wǎng)中的觀測(cè)值是基線向量，即由3個(gè)相關(guān)的坐標(biāo)差組成的向量（△X, △Y, △Z）。所以，GPS控制網(wǎng)內(nèi)、外可靠性的討論必須考慮單個(gè)多維備選假設(shè)下的情況。那么對(duì)于不含有粗差的觀測(cè)值，有零假設(shè)</p><p><b>　　(3-16)</b></p><p>　　而當(dāng)觀測(cè)值中含有粗差，則有備選假設(shè)</p><p>　

94、?。?(3-17)</p><p>　　其中表示有P*1階參數(shù)向量所決定的粗差，H為已知的n*p階系數(shù)陣，其秩R（H）=p</p><p><b>　　令 </b></p><p>　　式中，為的模，S為的單位向量。</p><p>　　在有多個(gè)粗差的情況下，能以一定的

95、檢驗(yàn)功效，通過(guò)顯著水平為α的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的S方向的多個(gè)粗差的下界域是</p><p><b>　　(3-18)</b></p><p>　　式中，=，是和α的函數(shù)。若設(shè)=與方向無(wú)關(guān)，則對(duì)于二維向量為一個(gè)下界值橢圓，三維向量為下界值橢圓，而三維以上向量為下界值超橢球。當(dāng)粗差向量落如次區(qū)域內(nèi)，即小于下界值，則不能用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的方法發(fā)現(xiàn)。</p><p&g

96、t;　　對(duì)于GPS基線向量，設(shè)基線的粗差向量為，其單位向量部分為</p><p><b>　　(3-19)</b></p><p><b>　　這時(shí)對(duì)應(yīng)的H=</b></p><p><b>　　(3-20)</b></p><p>　　代入式可求得基線向量的3個(gè)坐標(biāo)分量方向上

97、的下界值為</p><p><b>　　(3-21)</b></p><p>　　將式（2-14）和（2-15）代入上式，同時(shí)又已知，則個(gè)分量粗差下界值為</p><p><b>　?。?-22）</b></p><p><b>　　式中</b></p><

98、p><b>　　(3-23)</b></p><p><b>　　同理，有</b></p><p><b>　　(3-24)</b></p><p>　　由于我們研究?jī)?nèi)可靠性的主要目的是為了研究網(wǎng)中各基線可發(fā)現(xiàn)粗差的數(shù)值大小，而不在于各基線可發(fā)現(xiàn)粗差的最大或最小方向。因此，在不顧及方向的前提下，

99、取由3個(gè)坐標(biāo)分量可發(fā)現(xiàn)粗差下界值的二范數(shù)來(lái)定義單個(gè)基線向量的內(nèi)可靠性指標(biāo)：</p><p><b>　?。?-25）</b></p><p>　　該定義式是一種平均意義下的定義，它假設(shè)某一基線向量在空間各個(gè)方向上可發(fā)現(xiàn)的粗差下界值都相等。在此假定下，單個(gè)基線向量可發(fā)現(xiàn)的粗差下界域?yàn)橐磺蛐斡?，其半徑?。</p><p>　　3.GPS控制網(wǎng)的外

100、可靠性指標(biāo)</p><p>　　對(duì)于相關(guān)多維觀測(cè)值，外可靠性指標(biāo)可用如下公式</p><p><b>　?。?-26）</b></p><p>　　同內(nèi)可靠性一樣，對(duì)于GPS基線向量取</p><p><b>　?。?-27）</b></p><p>　　表示基線向量L的粗差

101、向量?X，?Y，?Z方向的單位向量。</p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　;</b></p><p>　　因此，由上式及式（3-18）(3-19)，可得</p><p>&

102、lt;b>　?。?-28）</b></p><p>　　同理，可定義一條基線向量的外可靠性指標(biāo)為</p><p><b>　?。?-29）</b></p><p>　　它同內(nèi)可靠性一樣，也是平均意義下的指標(biāo)。</p><p>　　3.3.4 經(jīng)費(fèi)估算</p><p>　　布設(shè)任何

103、控制網(wǎng)都不可一味追求精度和可靠性而不考慮費(fèi)用問(wèn)題，尤其是講究經(jīng)濟(jì)效益的今天更是如此?？刂凭W(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，就是在費(fèi)用最小或不超過(guò)某一限度情況下使其它質(zhì)量指標(biāo)能滿足要求的布網(wǎng)方案。具體來(lái)說(shuō)就是采用下列某一原則：</p><p>　　(1)最大原則即在費(fèi)用一定的條件下，使控制網(wǎng)的精度和可靠性最大或者可靠性能滿足一定限度下使精度最高。</p><p>　　(2)最小原則即在使精度和可靠性指標(biāo)達(dá)到一定

104、限度的條件下，使費(fèi)用支出最少。</p><p>　　目前很多文獻(xiàn)都采用觀測(cè)值權(quán)代數(shù)和的大小來(lái)代替經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，這是比較合理，因?yàn)榫仍礁撸话闼ㄙM(fèi)的經(jīng)費(fèi)就越多，為此確定經(jīng)費(fèi)的模型為: </p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，布網(wǎng)費(fèi)用可表達(dá),</p><p>　　式中：C表示經(jīng)費(fèi)，下標(biāo)表示經(jīng)費(fèi)使用的項(xiàng)目。優(yōu)化設(shè)計(jì)中，主要考慮的是觀測(cè)費(fèi)用。由于各種不同的觀測(cè)量采用不同的儀器，其計(jì)

105、算均不一樣，所以很難有一個(gè)完整的表達(dá)式表達(dá)出來(lái)，只能視具體情況，采用不同的計(jì)算公式。</p><p><b>　　3.3.5 實(shí)例</b></p><p>　　已知某GPS　D 級(jí)控制網(wǎng)總觀測(cè)點(diǎn)數(shù)9 個(gè)，用3臺(tái)GPS 接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)，分別以單目標(biāo)及評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p>　　(1)以費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，網(wǎng)形如圖3-5所示

106、。該法無(wú)重復(fù)基線，有4 點(diǎn)無(wú)重復(fù)設(shè)站，費(fèi)用最少化了。但從網(wǎng)的精度考慮，不宜采用。</p><p>　　(2)以觀測(cè)精度為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，網(wǎng)形如圖3-6所示。該法精度均勻，但工作量明顯增加很多，不符合費(fèi)用最優(yōu)原則。</p><p>　　(3)顧及以上兩項(xiàng)評(píng)價(jià)函數(shù)法進(jìn)行優(yōu)化，網(wǎng)形如圖3-7所示。該法經(jīng)上兩種進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，使兩項(xiàng)單目標(biāo)在一定的條件下得到和諧，是一種較為理想的設(shè)計(jì)。</p

107、><p><b>　　圖3-5</b></p><p><b>　　圖3-6</b></p><p><b>　　圖3-7</b></p><p>　　第4章 GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法與具體步驟</p><p>　　4.1 GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法&l

108、t;/p><p>　　目前，GPS 控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)所采用的方法主要有解析法和機(jī)助模擬法。</p><p>　　解析法設(shè)計(jì)的原理為在各階段設(shè)計(jì)中根據(jù)固定參數(shù)及有關(guān)的約束條件，對(duì)待定參數(shù)求最優(yōu)解，求待定參數(shù)的方法主要是線性規(guī)劃法，解析法雖然能夠較具體的描述一個(gè)事物的實(shí)質(zhì)，但由于實(shí)際的控制網(wǎng)約束條件復(fù)雜，不確定因素很多，構(gòu)造數(shù)學(xué)模型困難，有時(shí)甚至不可能，因此解析法主要用于小范圍的精密工程控制網(wǎng)。&

109、lt;/p><p>　　模擬法是指對(duì)于初步確定的網(wǎng)形與觀測(cè)精度，利用平差模型和控制網(wǎng)的分析模型， 模擬一組起始數(shù)據(jù)與觀測(cè)值，輸入計(jì)算機(jī)，然后根據(jù)平差原理計(jì)算出未知參數(shù)及其函數(shù)的精度，估算成本，并進(jìn)一步計(jì)算觀測(cè)值的可靠性等信息，與預(yù)定的精度要求、成本約束、可靠性約束等相比較，根據(jù)計(jì)算機(jī)所提供的信息與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)控制網(wǎng)的基準(zhǔn)、網(wǎng)形、觀測(cè)精度等進(jìn)行修正，然后重復(fù)計(jì)算，直至獲得符合各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求的較理想的設(shè)計(jì)方案、<

110、/p><p>　　總結(jié)前面敘述，GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，一般分為如下幾個(gè)步驟進(jìn)行：（1）根據(jù)布網(wǎng)的目的，在圖上進(jìn)行選點(diǎn)，然后到野外踏勘，以保證所選點(diǎn)位滿足布網(wǎng)的要求和野外觀測(cè)具備的條件，最后得到要施測(cè)的概略點(diǎn)位；（2）按照每個(gè)點(diǎn)發(fā)出三條獨(dú)立基線且邊長(zhǎng)分布較為均勻的原則并依據(jù)接收機(jī)的臺(tái)數(shù)和布網(wǎng)原則，設(shè)計(jì)網(wǎng)的觀測(cè)圖形、并選定可能要追加施測(cè)的基線；（3）給定所需的精度、可靠性指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，直到達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為止，最后得到增加