(整理)GPS數(shù)據(jù)處理復(fù)習(xí).

1、精品文檔2021-2021第一學(xué)期GP激據(jù)處理復(fù)習(xí)題一、名詞解釋1、數(shù)據(jù)分流從原始記錄中,通過解碼將各項(xiàng)數(shù)據(jù)分類整理,剔除無效觀測值和冗余信息,形成各種 數(shù)據(jù)文件,如星歷文件、觀測文件和測站信息文件等.2、數(shù)據(jù)刪除率在基線解算時(shí),如果觀測值的改正數(shù)大于某一個(gè)閾值時(shí),那么認(rèn)為該觀測值含有粗差,那么需要將其刪除.被刪除觀測值的數(shù)量與觀測值的總數(shù)的比值,就是所謂的數(shù)據(jù)刪除率.3、三維無約束平差平差在地心系下進(jìn)行,平差時(shí)不引入使得GPS網(wǎng)產(chǎn)生由非觀測量所引起的變形的外部約束條件.4、RATIO定義RATIO = RMS次最小/RMS最小顯然,RATIO -1.0實(shí)質(zhì)RATIO |反映了所確定出的整周未

2、知數(shù)參數(shù)的可靠性,這一指標(biāo)取決于多種因素,既與觀測值的質(zhì)量有關(guān),也與觀測條件的好壞有關(guān).5、重復(fù)基線不同觀測時(shí)段,對(duì)同一條基線的觀測結(jié)果,就是所謂重復(fù)基線. 這些觀測結(jié)果之間的差異,就是重復(fù)基線較差.6、異步環(huán)閉合差由相互獨(dú)立的基線所組成的閉合環(huán)的閉合差.7、同步環(huán)閉合差由同步觀測基線所組成的閉合環(huán)的閉合差.8、RDOP所謂RDO稍指的是在基線解算時(shí)待定參數(shù)的協(xié)因數(shù)陣的跡tr(Q)的平方根,即RDOP =(tr(Q)12RDOP值的大小與基線位置和衛(wèi)星在空間中的幾何分布及運(yùn)行軌跡(即觀測條件)有關(guān),當(dāng) 基線位置確定后,RDOP直就只與觀測條件有關(guān)了,而觀測條件又是時(shí)間的函數(shù),因此,實(shí) 精品文檔

3、精品文檔際上對(duì)與某條基線向量來講,其RDOP直的大小與觀測時(shí)間段有關(guān).9、雙差固定解10、數(shù)據(jù)傳輸將GP或收機(jī)記錄的觀測數(shù)據(jù),傳輸?shù)接?jì)算機(jī)磁盤上,以備處理和保存.11、觀測值的RMS定義RMS即均方根誤差(Root Mean Square ),即:RMS =其中：V為觀測值的殘差;P為觀測值的權(quán)；n為觀測值的總數(shù).實(shí)質(zhì)EMSJ說明了觀測值的質(zhì)量,觀測值質(zhì)量越好,lRMS越小,反之,觀測值質(zhì)量越差,那么|rms |越大,它不受觀測條件(觀測期間衛(wèi)星分布圖形)的好壞的影響.依照數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論觀測值誤差落在1.96倍RMS勺范圍內(nèi)的概率是 95%12、wh022931.02owh022931.02o

4、 是一種 RINEX格式命名規(guī)那么:-命名規(guī)那么：8+3 文件名 - 例：wh022931.02o , wh022293.02n ;精品文檔精品文檔SSSS<1<I<I f.vvl4字符測站名年積日一天內(nèi)的文件序 號(hào)(時(shí)段號(hào)). 假設(shè)為0,那么表示文 件包含當(dāng)天的所 有觀測數(shù)據(jù)文件類型口O：觀測值N：星歷M：氣象數(shù)據(jù)G： GLONASS星歷H：同步衛(wèi)星GPS載 荷的導(dǎo)航電文13、正常高正常高系統(tǒng)是以似大地水準(zhǔn)面(quasi-geoid )為基準(zhǔn)的高程系統(tǒng). 某點(diǎn)的正常高是該點(diǎn)到通過該點(diǎn)的正常重力線與似大地水準(zhǔn)面的交點(diǎn)之間的距離.用符號(hào)H y 表示.中 =n4+n,m n L1

5、m 214、GPM合觀測值? 組合觀測值的一般形式15、衛(wèi)星軌道的標(biāo)準(zhǔn)化為了統(tǒng)一不同來源衛(wèi)星軌道信息的表達(dá)方式,和平滑GPS衛(wèi)星每小時(shí)更新一次的軌道參數(shù),般采用多項(xiàng)式擬合法,使觀測時(shí)段的衛(wèi)星軌道標(biāo)準(zhǔn)化,以簡化計(jì)算工作,提升定位精度.16、igs11065.sp3(.Z)igs11065.sp3(.Z)是一種 SP3格式 定義：一種精密星歷格式,IGS精密星歷采用此格式 存儲(chǔ)方式：ASCII 內(nèi)容：精密星歷(每隔 15分鐘給出1個(gè)衛(wèi)星的位置,有時(shí)還給出衛(wèi)星的速度) 特點(diǎn)：提供精密星歷 命名規(guī)那么：_8+3文件名- 例：igs11065.sp3(.Z), igr11065.sp3(.Z)精品文檔精

6、品文檔tttwwwwd.§p3似大地水準(zhǔn)面與參考橢球面之間的高差.18、GPSK準(zhǔn)高程.采用GPS1I量的手段,測定正高(正常高)二、簡做題1、影響基線解算結(jié)果因素有哪些？? 基線解算時(shí)所設(shè)定的起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確：- 影響方式：導(dǎo)致基線向量發(fā)生偏差- 影響程度： 少數(shù)衛(wèi)星的觀測時(shí)間太短：-影響方式：導(dǎo)致與該衛(wèi)星有關(guān)的整周未知數(shù)固定困難-影響程度：對(duì)于基線解算來講,對(duì)于參與計(jì)算的衛(wèi)星,如果與其相關(guān)的整周 未知數(shù)沒有準(zhǔn)確確定的話,就將嚴(yán)重影響整個(gè)基線解算結(jié)果的質(zhì)量 在整個(gè)觀測時(shí)段中,有個(gè)別衛(wèi)星或個(gè)別時(shí)間段周跳太多,致使周跳修復(fù)不完善：-影響方式：導(dǎo)致整周未知數(shù)固定困難-影響程度：嚴(yán)重影響基線

7、向量的質(zhì)量 (4)在觀測時(shí)段內(nèi),多路徑效應(yīng)比擬嚴(yán)重,觀測值的改正數(shù)普遍較大：-影響方式：導(dǎo)致基線向量質(zhì)量下降,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致整周未知數(shù)固定困難-影響程度： 隨多路徑效應(yīng)的嚴(yán)重程度,對(duì)基線向量質(zhì)量的影響程度有所不同 多路徑效應(yīng)對(duì)基線向量的水平方向影響較大精品文檔精品文檔對(duì)流層折射影響或電離層折射影響較大：-影響方式：導(dǎo)致基線向量質(zhì)量下降,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致整周未知數(shù)固定困難-影響程度： 隨大氣折射影響的嚴(yán)重程度,對(duì)基線向量質(zhì)量的影響程度有所不同 大氣折射影響對(duì)基線向量的垂直方向影響較大 (6)其它因素：衛(wèi)星軌道誤差較大數(shù)學(xué)模型問題：地球潮汐、地球自轉(zhuǎn)、衛(wèi)星姿態(tài)及天線相位中央問題等2、不同頻率載波的組合觀測值

8、有哪幾種？ 寬巷組合觀測值( Wide-lane ); 窄巷組合觀測值(Narrow-lane ) 無電離層影響組合觀測值(Iono-free ); 與幾何位置無關(guān)的組合觀測值( Geometry-free ) Melbourne-W ibbena 組合觀測值.3、簡述GPSa據(jù)本機(jī)格式的存儲(chǔ)方式和特點(diǎn). 定義：接收機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的格式存儲(chǔ)方式：二進(jìn)制內(nèi)容：觀測值、播送星歷、電離層信息、氣象元素(4)特點(diǎn)： 不同廠家的接收機(jī)具有不同的本機(jī)格式與接收機(jī)配套的數(shù)據(jù)處理軟件(隨機(jī)軟件/商用軟件)一般可以直接讀取自身本機(jī)格式的數(shù)據(jù),而不能讀取其它廠家的本機(jī)格式的數(shù)據(jù)不利于多種型號(hào)的接收機(jī)聯(lián)合作業(yè)AX.工1

9、pYo +(1+m)R®), a :_Za一 sin 缶 丫 ' 0cos®Y )4、請(qǐng)寫出布爾沙模型一七參數(shù)法.-Xb 蟻0.XaYb =|&丫0 +(1+m)R(Z) R(切 y) R侔 x ) YaZb J 一坂.ZaJ00'''cos 切 丫0cos%sin 0 x；R(°M =01一sin 0 xcos«x >【sin切丫01R(%) = 09其中：'cos/ sin Z1 Z0相 fRJZ ) = 一 sin 0 z cos 0 Z 0、001ax, 0丫,0 Z為旋轉(zhuǎn)參數(shù), Ax0, A

10、Yo,Az0為平移參數(shù),m為尺度參數(shù),精品文檔如果 8X,8Y ,仍Z都是小角度,那么sin ,電 Co c cos ©% 1,那么有:R()= 'Z 'X1轉(zhuǎn)換公式也可表示為-X B 1一X A 1-AX A-ZaYaX aYbYaNaYa<Za5、簡述寬巷組合觀測值的表達(dá)式及特點(diǎn)(1)形式：(n=1, m=-1 )特點(diǎn):模糊度保持整數(shù)特性其中Za1c.m= Ya -Xwide-lanefwide-lanewide-lane波長較長,模糊度容易確定Nwide-lane測距精度略低t, iwide-lane應(yīng)用:在動(dòng)態(tài)定位時(shí),通常用此觀測值L1AL2ZafL1

11、一fL2 = 34782MHzfwidZane=8619cmNl1 一 Nl2fL2 一 fL1fL1 fL2fL1 - f2 fL1 fL2=1219cm 二wide-lane 12 119cm輔助確定Iono-free組合觀測值的模糊度6、簡述GPSa據(jù)RINEX格式的存儲(chǔ)方式和特點(diǎn).? 定義：與接收機(jī)無關(guān)的數(shù)據(jù)交換格式?存儲(chǔ)方式：ASCII? 內(nèi)容：觀測值、星歷(導(dǎo)航信息)、氣象數(shù)據(jù)?(4)特點(diǎn)：- 通用性強(qiáng),已成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)- 利于多種型號(hào)的接收機(jī)聯(lián)合作業(yè)- 大多數(shù)軟件能夠處理精品文檔精品文檔 7、基線選取方法選取獨(dú)立基線；選取基線應(yīng)構(gòu)成閉合圖形；選取合格基線；盡量選取短基線8、GP

12、U值根據(jù)(主要)觀測值類型分類? 基線解算的類型根據(jù)(主要)觀測值類型分類：L1解：L1載波相位L2解：L2載波相位寬巷(Wide-lane )解：寬巷組合觀測值窄巷(Narrow-lane )解： 窄巷組合觀測值無電離層影響(Iono-free )解：無對(duì)流層影響(Iono-free )組合觀測值GPS載波相位觀測值(主要)：原始觀測值；差分觀測值；不同頻率的組合觀測值GPS偽距觀測值(輔助)9、簡述窄巷組合觀測值(Narrow-lane )的形式、特點(diǎn)和應(yīng)用形式：特點(diǎn)：模糊度保持整數(shù)特性波長短,模糊度較難確定測距精度高應(yīng)用：輔助確定Iono-free 組合觀測值的模糊度 narrow Ja

13、ne = L1 ' ' L2fnarrow Jane =112 = 2803.02MHznarrow-lane10.70cmfnarrow -laneN narrow -lane - NL1 N L2t一 A 九 fL1narrow -lanefL1 ' fL2 fL1 fL2AfL1 ' fL2二：narrowane=15.1cm 二10、影響高程擬合精度的因素(1) 擬合區(qū)域內(nèi)的大地水準(zhǔn)面起伏：山區(qū)的起伏大于平原地區(qū)(2) 水準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量與分布：數(shù)量多、分布均勻、包圍擬合區(qū)域那么有利于擬合(3) 大地高、正常高的精度(4)擬合的方法11、GPS網(wǎng)平差的內(nèi)涵觀測

14、值：-基線向量及其精度和誤差相關(guān)信息(參見基線向量解)結(jié)果：待定點(diǎn)的坐標(biāo)精品文檔精品文檔- 其它待定參數(shù)：尺度、旋轉(zhuǎn)、運(yùn)動(dòng)速度- 各類精度指標(biāo)：基線向量標(biāo)準(zhǔn)差,參數(shù)的精度及誤差相關(guān)性,點(diǎn)位誤差橢圓絕對(duì),基線誤差橢圓相對(duì)作用：- 發(fā)現(xiàn)剔除粗差- 確定待定點(diǎn)坐標(biāo)及其它參數(shù)在指定基準(zhǔn)下- 精度評(píng)定12、簡述多路徑效應(yīng)影響13、簡述對(duì)流層折射影響或電離層折射影響14、GPS網(wǎng)三維約束平差的方法?目的：- 獲取GPSR點(diǎn)在指定坐標(biāo)系參心系下的坐標(biāo)- 評(píng)定GPSR的外符合精度?方法：- 方法一：利用參心坐標(biāo)計(jì)算參心系到地心系的轉(zhuǎn)換關(guān)系,將的參心坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到地心坐標(biāo)系下, 在地心系下進(jìn)行平差, 然后將平差結(jié)果

15、轉(zhuǎn)換到參 心坐標(biāo)系- 方法二：建立統(tǒng)一模型,直接在參心系下進(jìn)行平差15、簡述觀測數(shù)據(jù)預(yù)處理的根本內(nèi)容1數(shù)據(jù)傳輸.2數(shù)據(jù)分流.以上為數(shù)據(jù)的粗加工,稱為預(yù)處理的準(zhǔn)備工作.3觀測數(shù)據(jù)的平滑、濾波.剔除粗差并進(jìn)一步剔除無效觀測值.4統(tǒng)一數(shù)據(jù)文件格式.將不同類型接收機(jī)的數(shù)據(jù)記錄格式、工程和采樣間隔,統(tǒng)一為標(biāo)準(zhǔn)化的文件格式,以便統(tǒng)一處理.5衛(wèi)星軌道的標(biāo)準(zhǔn)化.6探測周跳、修復(fù)載波相位觀測值.7對(duì)觀測值進(jìn)行各項(xiàng)必要的改正.以上均由軟件自動(dòng)處理三、問做題1、影響基線解算結(jié)果因素的判別及應(yīng)對(duì)舉措精品文檔精品文檔A 影響基線解算結(jié)果因素的判別?基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的判別：-難以判別衛(wèi)星觀測時(shí)間短的判別-查看觀測數(shù)據(jù)記

16、錄文件中有關(guān)對(duì)與每個(gè)衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)的數(shù)量-衛(wèi)星可見性圖?周跳太多的判別：-從基線解算后所獲得的觀測值殘差來分析,某測站對(duì)某衛(wèi)星的觀測值中含未修復(fù)的周跳時(shí),與此相關(guān)的所有殘差都會(huì)出現(xiàn)顯著的整數(shù)倍的增大.? (4)多路徑效應(yīng)、對(duì)流層或電離層折射影響過大的判別：-同周跳太多的判別-殘差會(huì)出現(xiàn)非整數(shù)倍的增大,一般不超過1周,但明顯大于正常觀測值的殘差.B應(yīng)對(duì)舉措?基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的應(yīng)對(duì)方法 ：-提升起點(diǎn)坐標(biāo)精度衛(wèi)星觀測時(shí)間短的應(yīng)對(duì)方法-刪除該衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù),不讓它們參加基線解算? 周跳太多的應(yīng)對(duì)方法- 多顆衛(wèi)星在相同的時(shí)間段內(nèi)經(jīng)常發(fā)生周跳,刪除周跳嚴(yán)重的時(shí)間段-個(gè)別衛(wèi)星經(jīng)常發(fā)生周跳,刪除該衛(wèi)星發(fā)生周

17、跳的觀測值?(4)多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對(duì)流層或電離層折射影響過大的應(yīng)對(duì)方法多路徑效應(yīng)嚴(yán)重：-刪除多路徑效應(yīng)嚴(yán)重的時(shí)間段或衛(wèi)星對(duì)流層或電離層折射影響過大：-提升截止高度角(具有盲目性)-模型改正精品文檔精品文檔2、圖示說明大地高、H = H-雙頻觀測值H = H某點(diǎn)的大地高是該點(diǎn)到通過該點(diǎn)的參考橢球的法線與參考橢球面的交點(diǎn)間的距離,也稱為橢球高.是以參考橢球面為基準(zhǔn)面的高程系統(tǒng).用 H表示.某點(diǎn)的正高是基準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面到該點(diǎn)的距離,量測沿它們之間每個(gè)等位面的垂線 進(jìn)行.是以地球不規(guī)那么的大地水準(zhǔn)面 geoid為基準(zhǔn)面的高程系統(tǒng).H g某點(diǎn)的正常高是該點(diǎn)到通過該點(diǎn)的正常重力線與似大地水準(zhǔn)面的交點(diǎn)之間的距離.正常高系統(tǒng)是以似大地水準(zhǔn)面quasi-geoid為基準(zhǔn)的高程系統(tǒng).3、結(jié)合物理大地測量手段確