GPS E級城市控制網(wǎng)設計及其匯報

1、第三組成員：周菲、郭、卜建春、黃、韓曉剛、沈生存。主講人：周菲講師：前田2011-10-21，全球定位系統(tǒng)E級城市控制網(wǎng)技術設計，一、測量區(qū)域和任務調(diào)查。調(diào)查區(qū)域位于渭南市臨渭區(qū)展北路附近。地勢南高北低，地形以平原和太原為主。鐵路以北是渭河平原，地勢平坦，灌溉方便。鐵路以南是秦嶺黃土高原，海拔400-800米，局部地區(qū)接近1000米。氣候?qū)儆跍嘏貛?。年平均氣?3.6度，1月平均氣溫-0.9攝氏度，7月平均氣溫27.5攝氏度，年日照時數(shù)2277小時。年降水量為574毫米。無霜期為216天。車站北路及其周邊地區(qū)是陜西鐵道學院工程測量技術專業(yè)的校內(nèi)校外實訓教學基地。由于一直沒有GPS網(wǎng)來滿足教學

2、應用，而且以前的控制點由于地面重建、當時的測量條件等原因過于稀疏，被破壞后很難滿足各方面的需要。因此，陜西鐵道學院測繪工程系決定應用全球定位系統(tǒng)技術，在該地區(qū)建立新一代高水準控制網(wǎng)E級全球定位系統(tǒng)網(wǎng)，以滿足教學和培訓的需要，也為今后培訓基地的進一步發(fā)展做出貢獻。二是全球定位系統(tǒng)網(wǎng)的布設和選擇，利用三個全球定位系統(tǒng)接收機，根據(jù)全球定位系統(tǒng)控制網(wǎng)的邊連接布設，E級全球定位系統(tǒng)點的選擇應滿足技術要求，有利于利用其他測量方法進行聯(lián)合測量；點的基礎應牢固穩(wěn)定，便于長期保存，有利于安全運行；位置應便于接收設備和操作，視野開闊，被測衛(wèi)星的水平高度角應大于15。該點應遠離高功率無線點發(fā)射源(如電視臺、微波站等

3、)。)，距離不小于200米，并應遠離距離不小于50米的高壓輸電線路；這些點附近不應有強烈干擾接收衛(wèi)星信號的物體。全球定位系統(tǒng)靜態(tài)測量現(xiàn)場觀測和觀測數(shù)據(jù)處理。技術基礎和精度指標1。精度指標(1)相鄰點的幾何精度應滿足以下要求：M=e ps公式：e固定誤差，取儀器標稱精度P標度誤差，取儀器標稱精度S-相鄰點之間的距離，km (2)全球定位系統(tǒng)網(wǎng)為城市e級平面控制網(wǎng)，其定位精度應滿足M=10mm5pm * S(S為兩個點之間的距離，單位為公里)，4；觀測大綱和觀測基本技術規(guī)程；衛(wèi)星高度. 15觀測衛(wèi)星的最小數(shù)量是4顆；無觀測點時段2號；觀察期為90分鐘；數(shù)據(jù)采樣間隔為15秒。一方面，全球定位系統(tǒng)野外

4、工作需要更多的冗余觀測，以提高觀測結果的準確性和可靠性；另一方面，需要考慮待測點的點精度的一致性和合格觀測周期的獨立性。因此，全球定位系統(tǒng)野外工作的原則是：在網(wǎng)絡中每個待測點上設置的測站數(shù)量應該相同。你們之間距離較近的點應該先測量，站應該移動到距離實驗最短的地方；相距甚遠的高等級已知點應聯(lián)合測量；每次網(wǎng)絡中要測量的站被重置時，使用不同的接收器。5.全球定位系統(tǒng)網(wǎng)絡設計方案。1.測量設計技術基于GBT18414-2009全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范CJJ/T73-2010衛(wèi)星定位城市測量技術規(guī)范。2.X90雙分裂接收機(標稱精度為3毫米-0.5毫米/分鐘)被選為該測量區(qū)域的E級全球定位系統(tǒng)網(wǎng)絡

5、測量接收機。全球定位系統(tǒng)網(wǎng)的測量和觀測方法采用靜態(tài)測量。本次測量的基本技術要求如下：衛(wèi)星的截止高度角為15，同時觀測的有效衛(wèi)星數(shù)為4顆這次主要采用邊緣連接方式，每次至少使用三個接收機組成一個全球定位系統(tǒng)網(wǎng)絡，可以保證網(wǎng)絡的幾何強度，提高網(wǎng)絡的可靠性指標。4.觀測模式基本技術要求靜態(tài)數(shù)據(jù)采集間隔15-60秒衛(wèi)星截止高度角15衛(wèi)星幾何圖形強度因子PDOP10有效觀測衛(wèi)星數(shù)3任何衛(wèi)星的有效觀測時間15分鐘觀測周期長度40分鐘觀測周期數(shù)3。六.全球定位系統(tǒng)操作，1。全球定位系統(tǒng)的工作原理和要求一方面，全球定位系統(tǒng)的野外工作應該有更多的冗余觀測，以提高觀測結果的準確性和可靠性，另一方面，它也應該考慮每個

6、點的測量。因此，全球定位系統(tǒng)外業(yè)工作的原則是，全球定位系統(tǒng)網(wǎng)絡中測量的站數(shù)應相同；點與點之間距離短的測點優(yōu)先，沿最短距離移動的測站優(yōu)先：距離長的高等級已知點應聯(lián)合測量：全球定位系統(tǒng)網(wǎng)絡中的每個待測點對每個重復的測站設置使用不同的接收器。在確定觀測周期時，需要分析最新星歷預報與現(xiàn)場相結合的原理，選擇合適的PDOP值，以保證觀測精度，保證工作的順利進行，減少返工量。2.全球定位系統(tǒng)觀測和數(shù)據(jù)記錄注意事項：確認所有連接完全正確后，才能啟動接收器。接收機開始記錄數(shù)據(jù)后，應注意檢查觀測衛(wèi)星的數(shù)量及其變化情況：在一個觀測周期內(nèi)不允許進行以下操作；關閉并重啟：執(zhí)行自檢：改變衛(wèi)星高度角：改變天線位置和其他功能

7、鍵。儀器的高度必須按規(guī)定在開始和結束時測量一次，儀器應及時輸入并記錄在測量手冊中：觀察站的所有預定操作項目在檢查后已按規(guī)定完成，記錄和數(shù)據(jù)在移至站前完整無誤。7.實地觀察。1.注意事項：(1)現(xiàn)場作業(yè)調(diào)度。(2)全球定位系統(tǒng)接收器的檢查：一般檢查；電氣化測試。(3)觀測組應嚴格按照時間表中規(guī)定的時間運行，以確保同一衛(wèi)星組的同步觀測。(4)在每個時間段啟動前，操作人員應測量天線高度，并及時輸入站名、年、月、日、時間段號和天線高度信息。關機后，再次測量天線高度進行檢查。兩次測量的天線高度之差不得大于3毫米。取平均值作為最終結果，并記錄在手冊中。如果相互誤差超過限值，應查明原因，并提出處理意見，記錄

8、在測量手冊的備注欄中。(5)儀器正常工作后，操作人員應及時逐項填寫測量手冊的內(nèi)容。此時，如果觀察時間超過60分鐘，應每30分鐘記錄一次。(6)觀察期間不得進行以下操作：關閉接收器并重新啟動；自檢(發(fā)現(xiàn)的故障除外)；改變衛(wèi)星高度角；更改數(shù)據(jù)采樣間隔；改變天線位置；按下功能鍵，如關閉文件和刪除文件。(7)操作過程中，觀測人員不得擅自離開臺站，應防止儀器晃動和移動，防止人員和其他物體接近天線和阻擋衛(wèi)星信號。(8)觀察時，接收器不應在接收器附近使用對講機；當雷雨過境時，關閉并停止測量，取下天線以防雷擊。(9)日常觀察結束后，應及時將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到計算機硬盤和軟盤上，以確保觀察數(shù)據(jù)不丟失。(10)記錄天氣情

9、況，如下雨、晴天、多云和有云。8.全球定位系統(tǒng)控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)預處理2。基線計算3。網(wǎng)絡調(diào)整，10。成果數(shù)據(jù)提交，1。城市全球定位系統(tǒng)控制網(wǎng)的導航查詢和技術設計?，F(xiàn)場觀察記錄、測量手冊和作業(yè)進度表3?，F(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量分析和現(xiàn)場檢查計算數(shù)據(jù)4。數(shù)據(jù)處理過程中生成的報告文件、數(shù)據(jù)和成績表。技術總結和成果檢驗報告。項目1:全球定位系統(tǒng)靜態(tài)數(shù)據(jù)采集和室內(nèi)處理，全球定位系統(tǒng)靜態(tài)數(shù)據(jù)采集的主要過程：第一，預測量工作，第三，數(shù)據(jù)處理，第四，后測量工作，全球定位系統(tǒng)靜態(tài)數(shù)據(jù)采集和室內(nèi)處理過程，第一，預測量工作，第一，項目建議書：全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集，由于教學任務的需要，有必要掌握和理解全球定位系統(tǒng)接收機

10、的數(shù)據(jù)采集和室內(nèi)計算。對于全球定位系統(tǒng)野外數(shù)據(jù)采集，一般有如下要求：測量區(qū)域的位置和范圍：測量區(qū)域的地理位置和范圍，控制網(wǎng)的控制區(qū)域(控制網(wǎng)的大小)。目的和精度等級：控制網(wǎng)絡將用于什么目的，它的精度要求是什么，需要什么等級。點分布和點數(shù)：點分布、控制網(wǎng)的數(shù)量和密度要求，是否有對點分布有特殊要求的區(qū)域。提交結果的內(nèi)容：用戶需要提交什么結果，提交的坐標結果屬于哪個坐標系，提交的高程結果屬于哪個高程系統(tǒng)等。時限要求：提交結果的時限要求，即提交結果的截止時間。二是數(shù)據(jù)的收集和整理：主要是根據(jù)老師的原因和要求而發(fā)送的數(shù)據(jù)。偵察工作是在老師的指導下完成的。一、二、調(diào)查實施，一、實地了解調(diào)查區(qū)域的情況(點的

11、位置等)，測量區(qū)域的情況，交通狀況，以及測量人員的行走路線等。第二，衛(wèi)星狀況預測：有必要評估障礙物對全球定位系統(tǒng)觀測可能產(chǎn)生的不利影響。3.確定作業(yè)計劃：根據(jù)衛(wèi)星狀態(tài)、測量作業(yè)進度和測量區(qū)域的實際情況，確定具體的網(wǎng)絡布局和作業(yè)計劃。(1)選點：以前做過的點。(1)全球定位系統(tǒng)基線矢量網(wǎng)的等級：選定的野外數(shù)據(jù)采集網(wǎng)的等級為e級全球定位系統(tǒng)控制網(wǎng)。(2)由于儀器數(shù)量有限，數(shù)據(jù)采集完成后，多個同步回路相互連接，形成統(tǒng)一的全球定位系統(tǒng)整體控制網(wǎng)絡。這種由多個同步環(huán)路互連的全球定位系統(tǒng)網(wǎng)絡稱為異步網(wǎng)絡。這次它屬于邊緣連接異步網(wǎng)絡。3.實地觀察。(1)這次，三個全球定位系統(tǒng)接收器被固定地放置在觀測站上，并

12、且在一段時間內(nèi)進行不間斷的觀測。E級網(wǎng)絡的觀察期不少于45分鐘，本次觀察設定為一小時。(2)制定觀測周期計劃表：內(nèi)容包括：同步環(huán)測量的起止時間、測站移動時間、每個接收機在每個同步環(huán)中所處的觀測點以及接收機的型號。(3)接收器操作：在測量站(1)測量，啟動(1)到達測量站后，連接底座和角架，對準并調(diào)平。2)確認對準和水平，測量天線高度，并記錄。3)啟動時，注意電源和衛(wèi)星數(shù)量。4)在筆記本上記錄點名、天線高度、觀測周期和衛(wèi)星數(shù)量。(2)關機(如果是關機時間)1)檢查校準和調(diào)平，測量天線高度，并記錄檢查防護裝置的數(shù)量。2)按下開關關閉。3)卸下全球定位系統(tǒng)接收器，移動電臺。三、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)預處理、

13、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、基線計算、全球定位系統(tǒng)網(wǎng)平差、核心內(nèi)容、全球定位系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)處理的基本過程、數(shù)據(jù)預處理：它是對原始觀測數(shù)據(jù)進行編輯、處理、分發(fā)和生成各種特殊信息文件，為進一步的平差計算做準備。1.從原始記錄中傳輸數(shù)據(jù)(首先安裝LOG和Compass軟件)，通過解碼對各種數(shù)據(jù)進行排序，剔除無效觀測值和冗余信息，形成各種特殊的數(shù)據(jù)文件。1.觀測值文件：每個觀測記錄包括觀測歷元時間、衛(wèi)星編號、碼偽距、載波相位觀測值、積分多普勒計數(shù)2。車站信息文件：車站名稱、車站編號等3。導航文件星歷參數(shù)電離層延遲校正參數(shù)和世界協(xié)調(diào)時參數(shù)；2.統(tǒng)一數(shù)據(jù)文件格式數(shù)據(jù)標準化(1)記錄項目和格式標準化(2)采樣密度(間

14、隔)標準化(3)數(shù)據(jù)單元標準化RENIX標準格式文件“接收器獨立交換格式”，即“接收器獨立交換格式”，GPS基線向量解算，點之間的相對位置稱為基線向量；兩點之間的長度稱為基線長度?；€矢量求解一般采用多站多周期自動處理的方法，具體處理時應注意以下問題：(1)基線解算一般采用雙差相位觀測，對于邊長超過30公里的基線，解算時可采用三差相位觀測。(2)衛(wèi)星廣播星歷坐標值可作為基線解算的起始數(shù)據(jù)。對于特大城市的一級控制網(wǎng)，其他精密星歷也可以作為基線解的起始值。(3)基線計算所需的起點坐標應按以下優(yōu)先順序采用：1 .現(xiàn)有WGS-84坐標系統(tǒng)的國家全球定位系統(tǒng)甲、乙類網(wǎng)絡控制點或其他先進的全球定位系統(tǒng)網(wǎng)絡控制點。2.將國家或城市中的上級控制點轉(zhuǎn)移到WGS-84坐標系后的坐標值。3.由調(diào)整值提供的WGS-84系統(tǒng)坐標，其中單點定位結果被觀察不少于30分鐘。影響全球定位系統(tǒng)基線計算結果的幾個因素，對流層折射或電離層折射都有很大的影響模式：它導致基線矢量質(zhì)量下降，在嚴重的情況下，它導致整周內(nèi)固定未知數(shù)的困難。影響程度隨大氣折射的嚴重程度而變化。對基線向量質(zhì)量的影響程度不同。大氣折射對基線向量的垂直方向有很大影響。其他因素有很大的衛(wèi)星軌道誤差。數(shù)學模型問題：地球潮