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摘 要

GPS定位系统广泛应用于人们生活之中，其中基线测量便是一种极为重要的测量方式，测量精度高且操作方便。而在实际测量过程中，有较多误差因素直接影响着最终的精度，掌握了误差影响情况便能指导实践，进而直接提高基线测量精度，因此，GPS基线测量的精度分析尤为重要。

本文采用HGO解算基线，根据不同数据处理实验，研究观测时间段，基线长度以及卫星星历这三个主要影响因素对基线测量的精度影响情况。

通过实验得出，在不考虑其他影响因素的情况下，一味的提高观测时间不如在更好的观测时间段内观测较短的时间，其中深夜测量的基线精度相对来说精度最高；通过HGO进行基本的基线解算时，在基线长度超过了255km以后，仅仅通过广播星历N文件以及观测O文件已经无法满足精确的基线解算，开始出现较多浮动解，误差开始明显变大；而在基线长度超过255km之后使用精密星历可以明显改善模糊度无法固定的情况，但三种不同精密星历差距不大。

关键词：GPS基线测量 精度分析 观测时间 基线长度 卫星星历

GPS baseline measurement accuracy analysis

Abstract

GPS positioning system is widely used in people's lives. The baseline measurement is an extremely important measurement method. It has high measurement accuracy and convenient operation. In the actual measurement process, there are many error factors that directly affect the final accuracy. Grasping the influence of the error can guide the practice and directly improve the accuracy of the baseline measurement. Therefore, the accuracy analysis of the GPS baseline measurement is especially important.

In this paper, HGO is used to solve the baseline. According to different data processing experiments, the influence of the three main influencing factors of observation time period, baseline length and satellite ephemeris on the accuracy of baseline measurement is studied.

Through experiments, it is concluded that blindly improving the observation time is not as good as observing a shorter time in a better observation period without considering other influencing factors, and the baseline accuracy of the midnight measurement is relatively accurate；When performing basic baseline solving through HGO, after the baseline length exceeds 255km, only the broadcast ephemeris N file and the observation O file can not meet the accurate baseline solution, and more floating solutions begin to appear, and the error begins to become significantly larger; The use of a precise ephemeris after a baseline length of more than 255 km can significantly improve the ambiguity of the ambiguity, but the difference between the three different precision ephemeris is small.

Key Words: GPS baseline measurement; accuracy analysis; observation time; baseline length; satellite ephemeris

目 录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 与GPS卫星有关的误差 2

1.2.2 与传播途径有关的误差 2

1.2.3 与GPS 接收机有关的误差 3

1.2.4 其他影响因素 3

1.3 发展趋势 4

1.4 本文的主要内容 5

第二章 卫星导航系统简要介绍 6

2.1 卫星系统简述 6

2.1.1 空间部分 6

2.1.2 地面监控部分 6

2.1.3 用户设备部分 8

2.2 GPS的特点及用途 8

第三章 不同时间段对GPS基线精度的影响 10

3.1实验设计方案 10

3.2实验结果与分析 10

3.3 精密星历下的实验验证 13

3.4 本章小结 15

第四章 研究不同星历对基线误差的影响 16

4.1 卫星星历来源及精度分析 16

4.1.1 广播星历 16

4.1.2 精密星历 16

4.2实验设计方案 17

4.3实验结果与分析 18

4.4本章小结 21

第五章 结论与展望 22

5.1结论总结 22

5.2展望 23

参考文献 24

致谢 25

第一章 绪论

1.1引言

20世纪60年代GPS的发明，它对人类社会产生了重大的影响。GPS的出现，不论是军事，科学研究，工程技术，还是农业，乃至居民生活上都带来了极大的便利。比如在工程中布设控制网点时，人们可以不再只能依靠繁复的导线测量进行测量，人们还可以选择方便快捷的GPS测量，它在测量过程中的条件限制因素会少的多。再者，更令人兴奋的是它还大大提高了测量的精度，对人们的生活也带来了直接的改善，人们可以随时的定位自己的坐标位置，在一个陌生的地方寻找你想要去的目的地再也不是一件困难复杂的事情。

在GPS测量中，基线测量是较为精密的一种测量方式，在工程中经常使用，分为具体测量和基线解算两个步骤。具体测量是通过在基线两端点架设仪器测量出其相对位置数据，而在测量完毕后的基线解算则是得出结果的一个平差过程。需要首先计算出基线向量和整周模糊度的实数解，再将整周模糊度确定为整数，最后得出基线向量的最终解^[1]。然而，对于任何一种测量方法来说，都有着各种误差影响因素对其精度造成影响，GPS基线测量也是如此。只有发现它各项影响因素的具体影响情况，在实地测量时加以注意或者改正，才能不断让测量精度提升，从而达到更精确的测量结果。本研究的目的便是研究进行GPS基线测量时的各种影响因素精度分析，通过基线解算得出个因素误差影响情况，在此基础上对如何GPS基线测量精度提出建议。

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