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第三章 典型算例

图3-20 剔出无效历元后的卫星数据图

退出数据编辑框,重新解算剔除无效历元后的基线TH012082-SXCW2082。

用以上三种方法综合交叉使用来解算基线合格后要检核异步环、同步环和重复基线限差(限差要求见第四章)合格后才能网平差。

所述三种基线解算条件只是一个大致的原则,用户可以根据基本原则合理的相互配合进行设置,以使基线解算达到要求。在基线解算中还要求同步环中各条基线解算设置条件尽量保持一致,而修改了基线设置后又很难使其保持一致从而造成闭合环差过大。因此,我们一般只对基线方差比小于解算通过条件的基线进行重解,其他基线不作改动。

注意:同一时段观测值的数据剔除率其值宜小于数据总量10℅(GPS国家规范要求)。 使用提示和注意事项

在本章将对在使用中的具体要求给出一些提示以及建议,用户可结合具体的工程应用进行适当的设置。

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第四章 使用提示和注意事项

第四章 使用提示和注意事项

§4.1 基线向量处理条件设置原则

在解算基线向量中,由于实际作业中对采用的作业模式、测量精度等要求都可能有所不同,因此有必要在解算时指定具体的解算条件,例如所采用基线的类型,基线合格的条件以及具体指定基线解算的历元间隔、卫星高度角、处理的无效历元等。另一方面,虽然在绝大部分情况下R70型GPS测量系统的成果都能自动处理出来,但在测量中不可避免地受外界环境的影响,如信号的遮挡,可观测卫星的多少,卫星在空中分布的图形强度大小,测站附近强磁场的干扰,多路径效应的影响等等。因此,除了在野外观测必须按要求采取相应措施减小各种不利因素的影响外,还需要在必要时通过一定的手段来改进基线向量成果。

一般来说,基线向量处理设置条件时必须遵守如下的原则: 一、选取适当的基线解算类型

处理基线中,解算整周模糊度的能力与基线的长度有关,获得全部模糊度参数整数解的结果称为双差固定解,只获得双差模糊度参数整数解的结果称为双差浮动解,对于较长的基线,浮动解也不能得到较好的结果,只能用三差解。

同一级别的GPS网,根据基线长度的不同,可采用不同的基线解算类型。根据相应的国家GPS测量规范,在8公里以内的基线必须采用双差固定解;30公里以内的基线,可在双差固定解和双差浮动解中选择最优结果,所谓最优解即是基线处理中基线解的中误差最小,特别是在异步环和复测基线检验中闭合差最小的那一种解算结果。30公里及其以上的基线,可采用三差解作为基线解算的最终结果。对于所有同步观测时间短于35min的快速定位基线,应采用符合要求的双差固定解作为基线解算的最终结果。

对于8公里以内的短基线以及采用快速定位来确定的基线,在按照操作手册的要求进行观测时,应该能获得满足整周模糊度参数固定解的能力,若得不到好的固定解,不是观测条件太差(如靠近强无线电干扰源,高压线,强发射体,处于树荫下等),就是卫星星座的几何条件不好或是信号不正常的卫星太多,这样的观测量是不能采用的。

二、确定适当的基线解算条件

通过设置卫星高度角、采样间隔、有效历元等参数可以对基线进行优化。 1.卫星高度截止角

卫星高度角的截取对于数据观测和基线处理都非常重要,观测较低仰角的卫星有时会因为卫星信号强度太弱、信噪比较低而导致信号失锁,或者信号在传输路径上受到较大的大气折射影响,而导致整周模糊度搜索的失败。但选择较大的卫星高度角可能出现观测卫星数的不足或卫星图形强度欠佳,因此同样不能解算出最佳基线。

在本系统中,采集卫星高度截止角默认为10度,而处理基线中默认设置为20度。如果同步观测卫星数太少或者同步观测时间不足,对于短基线来说,可以适当降低高度

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第四章 使用提示和注意事项

角后重新试算。这样可能会获得满足要求的基线结果,此时应注意,要求测站的数据要稳定,且环视条件要好,解算后的基线应进行外部检核(如同步环和异步环检核)以保证其正确性。

如果用默认设置值解算基线失败,且连续观测时间较长、观测的卫星数较多、图形强度因子GDOP值较小,则适当提高卫星的高度角重新进行解算可能会得到较好的结果。这主要是观测环境和低仰角的卫星信号产生了较严重的多路径和时间延迟所引起的。

2.采样间隔

R70型接收机具有较高的内部采样率(指野外作业设置的数据采集间隔,由1秒至255秒自由设置,默认为15秒)。而处理基线中并不是所有的数据都参与处理,而是从中根据优化原则选取其中的一部分数据采样进行处理。采集高质量的载波相位观测值是解决周跳问题的根本途径,而适当增加其采集密度,又是诊断和修复周跳的重要措施,因此,在采用快速静态作业或者该基线观测时间较短的情况下,可以适当把采样间隔缩短。

由于软件处理周跳能力比较强大,默认的60秒采样间隔一般能满足要求。 3.无效历元

在某些情况下,例如该卫星的健康情况恶劣,或者测站环境不理想,受电磁干扰而导致某些卫星数据信号经常失锁,又或者低仰角的卫星有时会因为卫星信号强度太弱、信噪比较低而导致信号失锁,以及信号在传输路径上受到较大的大气折射影响而导致整周模糊度搜索的失败。此时应该对该卫星的星历进行处理。

通过查看基线详解,可以对卫星观测中周跳的情况进行检查,对于经常失锁的卫星或者历元段过短的星历进行剔除。

§4.2 外业成果质量检核标准

观测成果的外业检核是确保外业观测质量,达到预期平差精度要求的重要环节。因此,在观测任务结束后,必须在测区及时(最好是当天)对外业的观测数据质量进行检核和评价,以便及时发现不合格成果,并根据情况采取措施,删除重测或补测等。

检核一般采用以下几种方法: 同步观测边的检核

检核基线方差比(ratio)及均方差(rms)。

一般来说,基线在10公里以内,基线方差比大于3.0,可以认为是符合等级网的测量要求。随着基线长度的增加,其中误差也相对会有所增加。

如果仅作为加密控制,或者要求较低的情况下亦可以相对放宽条件,例如方差比大于2.0。

重复基线边的检核

同一基线边观测了多个时段得到的多个基线边称为重复基线边。对于不同观测时段的基线边的互差,其差值应小于相应级别规定精度的22倍。而其中任一时段的结果与

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第四章 使用提示和注意事项

各时段平均值之差不能超过相应级别的规定精度。

异步观测环和同步观测环闭合差的检核

根据国家《全球定位系统(GPS)测量规范》、《全球定位系统城市测量技术规程》的要求,对于非同步以及同步观测边所构成的闭合图形(又称异步环、同步环)各点坐标闭合差必须符合一定的要求。

异步环

WX≤3n?

WY≤3n? WZ≤3n?

222?WW≤WXY?WZ≤33n?

其中:

n——闭合环中的边数;

?——相应级别规定的基线向量的弦长精度(按平均边长计算,参见第二章确定基

线精度)

同步环

同步环坐标分量以及全长相对闭合差的规定如下表1 单位:1?10m

类型 等级限差 坐标分量相对闭合差 环线全长相对闭合差 2.0 3.0 3.0 5.0 表1

?6二等 三等 四等 6.0 10.0 一级 9.0 15.0 二级 9.0 15.0 注:软件中采用环线全长相对闭合差为指标。

§4.3 平差条件、基线向量的选择

基线经质量检核合格后进行GPS网平差,选择正确的平差条件包括坐标系统、约束条件、基线边的剔除等影响到整个平差成果,因此平差时必须遵循以下的原则。

一、选择适当的坐标系统 1.标准坐标系统

采用标准的WGS-84、北京54以及国家80坐标系可以直接在网平差设置里选择,但

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