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随着GPS载波相位精密相对定位技术的发展,其高精度定位能力已得到广泛认可。特别是RTK(RealTimeKinematic)技术的广泛应用,GPS已深入应用到工程勘察、国土资源调查等领域,如利用GPSRTK模式可进行公路中线的实时放样、航道水深测量的平面定位、土地调查中界址点测量和图斑测定等。工程实践表明,利用GPSRTK模式进行定位,极大地提高了作业速度、降低了劳动强度和工程成本,从而提高了工程效率。
本论文以国土资源部土地调查项目为背景,详细研究了GPS数据处理中非常重要的三个部分:数据格式的转换、基线坐标解算和整周模糊度的LAMBDA算法。
首先介绍了GPS接收数据的格式转换,在对GPS接收机(以ALLStar型接收机为例)接收数据以及RINEX格式文件深入分析的基础上,详细研究了如何实现由接收机输出文件向标准RINEX格式文件的转换,并用VisualC++为开发工具实现了格式转换软件的开发。
在基线坐标解算部分中探讨了GPS相位双差定位方法的原理和特点、网平差以及精度评定。分析了在形成误差方程时不同的定权方式对解算结果的影响,研究卫星高度角的不同对解算精度的影响,提出了一种高度角定权的方法,并将此方法与常规定权方法作了较为深入的比较。
介绍了常用的模糊度固定方法,并从可靠性、搜索效率以及搜索时间对历元数的敏感性三方面对它们进行了比较,证明LAMBDA算法相对于其他方法的优越性。在第四章中对LAMBDA算法进行了较为深入的介绍,对LAMBDA算法的搜索空间以及搜索顺序进行了仔细研究,提出了精确的备选模糊度实现方法及搜索空间逐步缩小的方法,最后用VisualBasic语言实现了基线解算以及LAMBDA算法的程序编制。