第八章gps數(shù)據(jù)處理

1、第八章 GPS 數(shù)據(jù)處理第一節(jié) 數(shù)據(jù)預(yù)處理 第二節(jié) GPS 基線向量的解算 學(xué)時(shí)：2 學(xué)時(shí)目的、要求 目的、要求：1．GPS 測(cè)量數(shù)據(jù)處理的基本過程；2．GPS 定位數(shù)據(jù)處理與常規(guī)測(cè)量數(shù)據(jù)處理的顯著特點(diǎn)； 3．基線向量的求解方法； 4．解算結(jié)果分析。教學(xué)內(nèi)容概述： 一 數(shù)據(jù)預(yù)處理 數(shù)據(jù)預(yù)處理GPS 數(shù)據(jù)預(yù)處理的目的是：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑濾波檢驗(yàn)、剔除粗差；統(tǒng)一數(shù)據(jù)文件格 式，并將各類數(shù)據(jù)文件加工成標(biāo)準(zhǔn)化文件(如 GPS 衛(wèi)星軌道方程的標(biāo)準(zhǔn)

2、化，衛(wèi)星時(shí)鐘鐘 差標(biāo)準(zhǔn)化，觀測(cè)值文件標(biāo)準(zhǔn)化等)；找出整周跳變點(diǎn)并修復(fù)觀測(cè)值；對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行各種 模型改正。1 GPS 衛(wèi)星軌道方程的標(biāo)準(zhǔn)化 2 衛(wèi)星鐘差的標(biāo)準(zhǔn)化 3 觀測(cè)值文件的標(biāo)準(zhǔn)化具體項(xiàng)目包括： (1)記錄格式標(biāo)準(zhǔn)化。 (2)記錄項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化。 (3)采樣密度標(biāo)準(zhǔn)化。 (4)數(shù)據(jù)單位的標(biāo)準(zhǔn)化。二 GPS GPS 基線向量的解算 基線向量的解算1 GPS 基線解算的基本原理1.1 觀測(cè)值 基線解算一般采用差分觀測(cè)值，較為常用的差

3、分觀測(cè)值為雙差觀測(cè)值，即由兩個(gè)測(cè) 站的原始觀測(cè)值分別在測(cè)站和衛(wèi)星間求差后所得到的觀測(cè)值。1.2 基線解算（平差） 基線解算的過程實(shí)際上主要是一個(gè)平差的過程，平差所采用的觀測(cè)值主要是雙差觀 測(cè)值。在基線解算時(shí)，平差要分三個(gè)階段進(jìn)行，第一階段進(jìn)行初始平差，解算出整周未 知數(shù)參數(shù)和基線向量的實(shí)數(shù)解（浮動(dòng)解） ；在第二階段，將整周未知數(shù)固定成整數(shù)；在 第三階段，將確定了的整周未知數(shù)作為已知值，僅將待定的測(cè)站坐標(biāo)作為未知參數(shù)，再 次進(jìn)行平差解算，

4、解求出基線向量的最終解-整數(shù)解（固定解） 。1.3 初始平差 1.4 整周未知數(shù)的確定 確定整周未知數(shù)的整數(shù)值的方法有很多種，目前所采用的方法基本上是以下面將要 介紹的搜索法為基礎(chǔ)的。搜索法的具體步驟如下：(1)根據(jù)初始平差的結(jié)果 和 1，分別以 中的每一個(gè)整周未知數(shù)為中心， N X ?N N X X D ? ? N X ?以它們中誤差的若干倍為搜索半徑，確定出每一個(gè)整周未知數(shù)的一組備選整數(shù)值。(2)從上面所確定出的每一個(gè)整周未知數(shù)的備

5、選整數(shù)值中一次選取一個(gè)，組成整周未 知數(shù)的備選組，并分別以它們作為已知值，代入原基線解算方程，確定出相應(yīng)的基線 解：(3)從所解算出的所有基線向量中選出產(chǎn)生單位權(quán)中誤差最小那個(gè)基線向量結(jié)果，作 為最終的解算結(jié)果，這就是所謂的基線向量整數(shù)解（或稱固定解）。1.5 確定基線向量的固定解4.2 影響 GPS 基線解算結(jié)果因素的判別及應(yīng)對(duì)措施5 GPS 基線解算的過程每一個(gè)廠商所生產(chǎn)的接收機(jī)都會(huì)配備相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件，它們?cè)谑褂梅椒ǘ紩?huì)有各自不

6、同的特點(diǎn)，但是，無論是那種軟件，它們?cè)谑褂貌襟E上卻是大體相同的。GPS 基線解算的過程是：(1)原始觀測(cè)數(shù)據(jù)的讀入在進(jìn)行基線解算時(shí)，首先需要讀取原始的 GPS 觀測(cè)值數(shù)據(jù)。一般說來，各接收機(jī)廠商隨接收機(jī)一起提供的數(shù)據(jù)處理軟件都可以直接處理從接收機(jī)中傳輸出來的 GPS 原始觀測(cè)值數(shù)據(jù)，而由第三方所開發(fā)的數(shù)據(jù)處理軟件則不一定能對(duì)各接收機(jī)的原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，要處理這些數(shù)據(jù)，首先需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。目前，最常用的格式是 RINEX 格式，對(duì)于

7、按此種格式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，大部分的數(shù)據(jù)處理軟件都能直接處理。(2)外業(yè)輸入數(shù)據(jù)的檢查與修改(3)設(shè)定基線解算的控制參數(shù)(4)基線解算(5)基線質(zhì)量的檢驗(yàn)重點(diǎn)： 重點(diǎn)：1．了解 GPS 測(cè)量數(shù)據(jù)處理的基本過程；2．掌握 GPS 定位數(shù)據(jù)處理與常規(guī)測(cè)量數(shù)據(jù)處理的顯著特點(diǎn)； 3．掌握基線向量的求解方法； 4．理解解算結(jié)果分析。難點(diǎn)： 難點(diǎn)：1．掌握 GPS 定位數(shù)據(jù)處理與常規(guī)測(cè)量數(shù)據(jù)處理的顯著特點(diǎn)； 2．理解解算結(jié)果分析。思考題（作業(yè)）： 思考題

8、（作業(yè)）：1．GPS 數(shù)據(jù)預(yù)處理包括哪些內(nèi)容?2．對(duì) GPS 基線解算結(jié)果進(jìn)行檢核的目標(biāo)是什么? 檢核的內(nèi)容有哪些?并說明各自的 作用。備注（教學(xué)組織形式、教學(xué)方法與手段等及其它需注明的問題） 備注（教學(xué)組織形式、教學(xué)方法與手段等及其它需注明的問題）： 采用先講后練式教學(xué)，首先一次性講述本章節(jié)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，之后通過組織學(xué)生 觀看實(shí)驗(yàn)及實(shí)際操作軟件，使學(xué)生逐步掌握利用 GPS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的技術(shù)。課后記： 課后記：本章內(nèi)容實(shí)踐性較強(qiáng)