GNSS基线解算与网平差一体化软件实现

来源 :同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:x1010
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传统控制网建立的数据处理主要包括基线解算与基线网平差两步。先利用基线解算软件求解基线向量及其协方差阵,然后利用控制网平差软件通过基准约束和坐标变换等过程对控制网进行平差处理。当前采用GNSS技术建立控制网主要存在以下问题:(1)基线解算和网平差分步进行,且通常是采用单基线解算模式,在网平差处理中并没有引入基线之间的随机信息;(2)即使基线解算软件能给出基线之间的相关性,平差软件依然忽略基线间的随机相关性,将原本相关的基线视为独立基线处理,导致平差坐标的验后精度虚假偏高;(3)PPP技术已经比较成熟,而现阶段工程控制网的建立大部分采用基线联测的方式,需事先设计观测方案且投入大量的人力和仪器设备。
  本文研究高精度GNSS基线解算及控制网平差理论与算法,尤其对于控制网平差过程中,忽略基线间随机相关性导致验后精度虚假偏高的问题进行了深入的探讨分析。本文的主要研究内容如下:
  (1)基于Bernese软件进行二次开发,依据其Bernese基线网解流程,调用数据格式转换、数据预处理以及参数估计等相关程序,实现基线解算功能。在保证其高精度和可靠性的前提下,增强其可操作性。
  (2)从基线网解后的测站坐标及随机信息出发,对基线向量及其方差-协方差信息提取、基线向量去相关变换进行了系统的阐述,最后研究了控制网平差模型的基准问题,以及不同基准间平差结果的转换。
  (3)针对传统GNSS工程控制网建立中联测方案复杂、消耗大量人力和财力、传统控制网平差软件忽略基线间相关性导致平差验后点位精度偏高的问题,提出了采用PPP技术、考虑基线间随机相关性来建立高精度控制网的理论。首先计算所有网点的PPP坐标,并以此构造基线网及其方差-协方差矩阵,采用去相关策略对基线网先去相关处理再平差的思想,求得较客观的验后点位精度。
  (4)集成以上研究理论与算法,基于Bernese基线网解模块、自主开发的PPP软件模块、以及TGPPS平差软件,开发了基线解算以及顾及基线网相关性的GNSS基线解算与网平差一体化软件(TongjiGeomaticOffice,以下简称ToGO),并通过实验验证了算法的有效性和软件可用性。
其他文献
近几十年来,卫星精密轨道确定作为卫星导航系统的核心关键技术,一直都是大地测量与导航等领域重点研究的课题。除了导航系统自身的更新换代外,GNSS高精度用户也对卫星轨道的精度和时效等性能提出了更高要求。我国北斗全球卫星导航系统(BDS3)在2018年底正式开始向包括“一带一路”沿线国家和地区在内的全球用户提供服务,BDS3的建设和发展也迫切需要研制高精度和高稳定性的BDS卫星精密轨道确定技术与软件平台
随着温室气体排放的增加,全球气候变暖愈演愈烈,全球气温的升高导致了大多数山地冰川物质亏损。冰川融水不仅会抬升海平面高度,还会带来冰崩、冰湖溃决、洪水、冰川泥石流等自然灾害,给周边人民的生命财产安全带来严重威胁。因此,研究山地冰川变化特征及其趋势对全球气候变化、冰川灾害预警、区域水资源利用和管理等方面都具有重要的科学意义和应用价值。作为除极地冰盖以外的全球第二大冰川聚集地,青藏高原及其临近区域发育着
学位
海空重力测量能填补卫星重力测量难以覆盖的中高频部分,而且能在一些难以开展地面重力测量的特殊区域如沙漠、沼泽、冰川、高山、陆海交界等进行高效的作业。在现阶段海空重力测量技术仍是快速、高效获取全球高精度、高分辨率重力数据的有效手段,研究海空重力测量技术及研制我国海空重力测量系统意义重大。本文首先对国内外海空重力测量系统及数据处理做了简单地综述,分析研究了海空重力测量数据的预处理、精度评估及向下延拓等关
海平面变化是全球变暖的重要特征之一,包括海平面的几何变化、质量迁移及温盐变化。随着空间大地测量技术的迅速发展,尤其是卫星测高技术、重力卫星GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)和GRACE-Follow on任务的实施,以及各类数值模拟技术的不断发展和完善,使得监测和研究全球特别是典型区域海平面的时空变化逐步成熟,这对研究及预测全球和区域气候变
地震发生时,震源区的介质会发生急速破裂、变形和运动,由于地球介质的连续性,这种变形和运动产生的能量就会向地球内部和表层各处传播开来,形成了连续介质中的弹性波,也就是地震波,它为人们揭示地球内部奥秘提供了最直接的观测信息。近年来,随着大地测量技术的快速发展,特别是超导重力仪、gPhone相对重力仪以及高频甚至超高频GNSS接收机等高频仪器的出现,为地震学的研究打开了一扇新的大门。  从地震断层破裂开
海岸带沿海地区是地球表面最脆弱的生态系统,其生态环境的地质演变直接影响到人类生存空间和经济可持续发展。然而,许多海岸带地区都发生了严重的地面沉降灾害,造成该地区城市基础设施和重大工程结构变形或损毁,直接威胁到人民的生命财产安全。另外,全球气候变化引起的海平面上升现象加剧了海岸带地区遭受海水入侵、水质污染、海岸线侵蚀和风暴潮等自然灾害的风险,使海岸带沿海地区生态环境的更加恶化。因此,对海岸带沿海地区
学位
地球内部物质密度分布是地球内部结构研究的重要内容之一,密度能够很好的反映地下物质的运动变化。岩石圈三维密度结构对研究地球内部结构、地壳运动、地幔柱等深部动力学过程具有重要作用,地壳浅部密度异常的研究结果可作为油气及矿产资源勘察的重要依据。对岩石圈三维密度结构的研究是判定和解读地球内部构造、矿产资源分布的重要内容。  研究地球内部岩石圈密度结构主要有两种方法,一种方法是利用地震资料获得地球内部的速度
学位
地球重力场与地球质量分布密切相关,是地球的基本物理场之一。地球表面的质量变化和质量迁移导致地球重力场不断发生变化,从而产生时变重力场。若通过对时变重力场的研究进而可以研究地球表面的物理现象,充分了解地表物质迁移和质量变化的分布规律。GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)重力卫星计划的成功实施,能以较高的精度确定地球重力场的中长波信号,是研究地球
IGS最终产品是经多个分析中心独立解算结果综合而来,但相较于后者,时间上有一定的延迟;精密钟差和精密轨道是精密单点定位等应用的基础数据,也是维持卫星导航系统时空基准的重要依据。为得到更好的综合之后的IGS最终产品,提高GPS精密钟差和和轨道这两类时空参数的精度,本文针对分析中心精密钟差和精密轨道数据与IGS最终产品之间的差异进行了深入系统的研究,使用IGS跟踪站观测数据进行精密单点定位,比较了两者
卫星导航定位系统自出现以来,在近几十年来中得到了快速的发展。先后建成了GPS、GLONASS、Galileo等一系列全球或区域性的卫星导航系统,统称为GNSS(Global Navigation Satellite Systems),其应用范围也越来越广泛。不仅在高精度的专业测绘中,更在日常生活位置服务中扮演着越来越重要的角色。随着我国自主研发的北斗系统的逐步建成,可以预见我国的卫星导航定位技术推