论文总字数：17314字

摘 要

为了研究分析GPS网基线解算质量的影响因素，获得更多有效可行的提高基线解算质量的措施并更好的应用于实际生产生活中，本文从不同时间段，不同星历及不同基线长度等方面对这一问题进行了探讨，运用比较研究法分析不同变量对于GPS基线解算质量的影响，归纳出其影响规律并研究提高质量的措施，设置合理的实验进行研究，结合实验数据比较分析得出有效的措施来提高基线解算质量，更加深入深刻的了解GPS基线解算质量的研究对于GPS定位的意义。

关键词：GPS 基线 质量 影响因素

Analysis of factors influencing the quality of GPS network baseline settlement

Abstract

In order to study and analyze the influencing factors of the GPS network baseline solution quality, obtain more effective and feasible measures to improve the baseline solution quality and better apply it in actual production and life, this article from different time periods, different ephemeris and different baseline length This issue was discussed in other aspects. The comparative research method was used to analyze the impact of different variables on the quality of the GPS baseline solution. The law of influence was summarized and the measures to improve the quality were studied. A reasonable experiment was set up for the study, which was compared with experimental data We have drawn effective measures to improve the quality of the baseline solution, and have a deeper and deeper understanding of the significance of GPS baseline solution quality research for GPS positioning.

Keywords：GPS; baseline; quality;Influence factor

目录

摘 要 II

Abstract

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1研究的背景

1.1.2研究的意义

1.2 主要研究内容和技术路线

1.2.1主要研究内容

1.2.2主要技术路线

1.3 存在的问题及难点

1.3.1对流层延迟的处理方法

1.3.2对于电离层延迟的处理手段

1.4本章小结

第二章 GPS主要误差分析

2.1 与卫星有关的误差

2.1.1卫星星历误差

2.1.2卫星钟误差

2.1.3相对论效应

2.2 与大气传播有关的误差

2.2.1电离层延迟

2.2.2对流层延迟

2.2.3多路径效应

2.3 与接收机有关的误差

2.3.1接收机钟差

2.3.2天线相位中心偏差

2.4 其他误差

2.4.1地球自转改正

2.4.2地球潮汐误差

2.5本章小结

第三章 提高基线解算质量的措施

3.1 加载精密星历

3.2 双星解算

3.3 使用电离层改正模型

3.4 使用对流层折射改正模型

3.5本章小结

第四章 实验设计与分析

4.1 不同时段对GPS精度的影响

4.1.1实验设计方案

4.1.2 实验结论与分析

4.1.3 精密星历下的实验验证

4.1.4 实验结论与分析

4.2 不同星历对基线精度的影响

4.2.1 卫星星历简要介绍

4.2.2 广播星历

4.2.2 精密星历

4.2.3 实验设计方案

4.2.4 实验结论与分析

4.2.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1研究的背景

全球定位系统在世界各地都有着多元化的使用，在军队事务、以土地资源为生产对象的部门、引导某一设备，从指定航线的一点运动到另一点的方法、勘探等领域发挥着积极的作用。GPS系统的定位原理十分通俗易懂，即用户接收卫星发送的电磁波，通过记录电磁波的传播时间来计算出卫星和使用者之间的距离，然后以空间前方交会的原理从而得出使用者的坐标位置。有一种通过测量卫星与用户的相对距离来进行定位的GPS定位方法，就是伪距测量。为什么称之为此呢，原因是测量过程中存在着由诸多原因致使的差错，计算出的距离不等于实际的距离，要经过一定的校正。

现今，中国通过GPS技术创建了新的国家大地控制系统。全球定位系统的定位准确度通常与网络布局有联系，GPS数据处理的主要步骤是已知点的选择、观测方法、基线处理和网络对准、基线处理。

1.1.2研究的意义

由于GPS测量从接收相位到卫星枢纽、空军基地和卫星终端的视距离，以获得非常精确的定位结果，因此必须首先计算基本矢量，评估基线精度，然后调整基本矢量网络。因此，GPS基线解算在测量数据处理中扮演着一个不可或缺的角色，其优劣程度能直接对GPS网定位的准确度和有效性产生效果，需要对基线解算编制过程中的优劣程度控制指标进行分析，来确保基线解算的优劣程度，以确保工作人员应对 GPS基线解算精度影响要素进行相应分析，保证数据的精度，使我国的测绘事业进一步发展。

1.2 主要研究内容和技术路线

1.2.1主要研究内容

GPS定位应通过接收像天然卫星一样环绕地球或其它行星的装置从地面传输的信息，确定地面点的三维坐标，接收设备。测量结果的误差源主要有3个方面：与GPS卫星有关的误差、与信号传播有关的误差和与接收机设备有关的误差[6]。其中卫星星历误差，电离层折射误差对流层折射误差是影响GPS定位精度的主要因素^[4]。本篇论文重点介绍如何在实际的内业过程中消除上述三个误差，提高GPS基线解算的质量。

1.2.2主要技术路线

基线解算过程中，Ratio值、RMS的方根误差、线RDOP值、复测基线较差和闭合环较差等因素是控制基线解算质量的重要指标[9]。在实际的技术应用中，由于基线向量坐标错误，卫星观测时间很短、周期滑移等许多影响，导致基线优劣控制指标往往达不到规范的要求。导致并不能得到基线固定解，对基线解算成果的质量高低颇有影响。

于是，很多研究此类课题的专家开展了多方位的探讨分析，并讨论分析出了很多提高质量的手段。例如着眼于数据处理的有关参数的选择和解算策略角度，研究出了提高基线质量的方案[9]，以及优化解算精确度的措施；从如何选择起算点的方向来看，探讨分析了GPS基线解算受起算点偏差的影响等。

1.3 存在的问题及难点

在今天，GPS质量控制方法的探索粗略的分为几个方向。首先是起算点准确程度与GPS控制网的准确程度联系以及解决途径的探索，接着是周跳现象的上述影响及解决方法。当然也包括类似于回声的现象、卫星观测时间过短等原因。

1.3.1对流层延迟的处理方法

因为在对流层发生折射对GPS信号的扩散的影响是纷乱的，往往通过修正模型来适当减小它的影响。随着同步观测站间距越来越大，这种差异方法的效果会受到影响，当距离超过100km时，对流层屈折的影响限制了全球定位系统定位测量值与真值的接近程度的提高。

1.3.2对于电离层延迟的处理手段

电离层延迟个别情况下可达10米，是GPS最严重、最艰难的误差源之一。在测量中，双频GPS跟踪数据可以独立于观测，形成指量与量之间按比例电离层组合，用于纠正电离层延迟本身的影响，不仅没有降低探测噪声的作用，而且使得卫星天线相位的集中度、卫星钟之间的差异以及卫星仪器之间的差异难以根据已知量算出未知量和划分，从而非直接的作用和制约了卫星测量频率。

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