利用不同版本Solutions軟件共同處理GPS數(shù)據(jù)的方法探討

王緒龍

(吉林市勘測設(shè)計院，吉林吉林 132011)

利用不同版本Solutions軟件共同處理GPS數(shù)據(jù)的方法探討

王緒龍?

(吉林市勘測設(shè)計院，吉林吉林 132011)

首先介紹了Ashtech Solutions 2.6及GNSS Solutions 3.1兩種版本解算軟件在處理GPS數(shù)據(jù)中的基本功能和特點(diǎn)，然后通過實(shí)例比較分析，提出一種分別利用兩種版本軟件共同處理GPS數(shù)據(jù)的方法，其中體現(xiàn)了對城市原有GPS控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)成果及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的利用，在大大減輕工作量的同時也提高了控制網(wǎng)的等級，實(shí)踐證明該方法在處理GPS數(shù)據(jù)時切實(shí)可行。

Solutions；GPS；雙頻；基線文件；平差

1 引 言

隨著GPS技術(shù)設(shè)備在測繪中的普及應(yīng)用，野外采集的精度、效率均得到了極大提高，在替代傳統(tǒng)的測繪方法的同時，現(xiàn)代測繪工作對GPS等先進(jìn)設(shè)備的依賴程度越來越高，這也促進(jìn)了GPS設(shè)備的不斷地升級換代，GPS接收機(jī)已經(jīng)從最初的只能接收L1載波的單星單頻機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在能夠同時接收L1和L2載波的多星雙頻機(jī)。對GPS接收數(shù)據(jù)的后處理軟件也在不斷地升級換代，但是任何一款軟件都有其優(yōu)缺點(diǎn)，一些新版本的軟件在不斷完善一些功能的同時卻忽視了另外一些功能的建設(shè)，在處理GPS數(shù)據(jù)時可以利用不同版本的軟件優(yōu)勢共同進(jìn)行數(shù)據(jù)解算、成果輸出，以便更好地完成工程項目。

2 兩種版本的Solutions軟件比較

首先簡要介紹一下兩種版本的Solutions軟件的基本功能和特點(diǎn):Ashtech Solutions 2.6及GNSS Solutions 3.1兩種版本GPS數(shù)據(jù)解算軟件均是美國Ashtech公司生產(chǎn)的隨機(jī)軟件，Ashtech Solutions 2.6(以下簡稱Solutions 2.6)軟件只能對GPS接收機(jī)接收的L1載波數(shù)據(jù)進(jìn)行基線解算及平差處理，且該軟件具有“添加已處理基線”功能；GNSS Solutions 3.1(以下簡稱Solutions 3.1)軟件則能對GPS接收機(jī)接收的L1和L2載波數(shù)據(jù)同時進(jìn)行基線解算及平差處理。且該軟件具有“輸出地理數(shù)據(jù)到文件中”功能，該功能可以把解算的基線導(dǎo)出，生成基線文件?.OBN。此外在平差報告的輸出上，Solutions 2.6無論是在漢化程度還是界面格式上都要遠(yuǎn)優(yōu)于Solutions 3.1，不足之處是兩款軟件在閉合環(huán)的統(tǒng)計分析上均需要手動拾取才能完成。

3 實(shí)例應(yīng)用分析

3.1 數(shù)據(jù)解算的方法實(shí)現(xiàn)

某工程利用8臺套Ashtech Z－MAX GPS雙頻接收機(jī)對6個未知點(diǎn)和兩個已知點(diǎn)進(jìn)行同步C級觀測(觀測網(wǎng)示意圖如圖1所示)，按規(guī)范[6]要求，每點(diǎn)重復(fù)設(shè)站數(shù)≥2，因此應(yīng)觀測兩個時段，由于6個未知點(diǎn)處在城市邊緣地帶，為提高網(wǎng)型的穩(wěn)定性以及與原城市C級網(wǎng)整體精度的匹配，如何在不增加外業(yè)觀測工作量的情況下，引入原城市C級網(wǎng)中與兩個已知點(diǎn)相聯(lián)系的基線文件，是需要解決的問題。

圖1 GPS觀測網(wǎng)示意圖

為了能夠解算網(wǎng)中所有同步基線，同時為了得到較好的數(shù)據(jù)質(zhì)量，只能利用Solutions 3.1數(shù)據(jù)解算軟件對L1和L2雙頻載波數(shù)據(jù)進(jìn)行粗差探測、求解基線。因此首先利用Solutions 3.1把已處理過的基線導(dǎo)出生成基線文件?.OBN，然后利用Solutions 2.6“添加已處理基線”功能把該文件及原城市C級網(wǎng)中與兩個已知點(diǎn)相聯(lián)系的基線文件分別載入(網(wǎng)圖示意圖如圖2所示)。首先在WGS－84坐標(biāo)系下進(jìn)行無約束平差，然后在1954年北京坐標(biāo)系下進(jìn)行約束平差計算，最后要想得到地方坐標(biāo)系成果，就必須建立1954年北京坐標(biāo)系下坐標(biāo)與地方坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，如果是做與已知點(diǎn)相比較低一等級的網(wǎng)(如 D級網(wǎng))，可把 GC01～GC06，6個點(diǎn)均作為已知起算點(diǎn)進(jìn)行求解轉(zhuǎn)換參數(shù)，然后進(jìn)行平差處理；但是為了使本工程測繪的未知點(diǎn)與原C級網(wǎng)中的點(diǎn)具有同等精度，因此在約束平差處理之前的項目設(shè)置時，在定義地方直角坐標(biāo)系窗口(如圖3所示)中可直接填寫解算原C級網(wǎng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。在圖3中6個空白處填寫好相應(yīng)的數(shù)值單擊‘確定’完成設(shè)置，然后即可選定控制點(diǎn)并進(jìn)行平差處理。

圖2 添加基線后GPS網(wǎng)示意圖

圖3 地方直角坐標(biāo)系定義界面

3.2 精度指標(biāo)的分析

下面通過對基線分量、復(fù)測基線、環(huán)閉合差和各坐標(biāo)分量閉合差及邊長相對精度等幾個方面分析一下本網(wǎng)的精度。本工程所用儀器的標(biāo)稱精度為:

(1)在WGS－84坐標(biāo)系下進(jìn)行無約束平差基線分量的改正數(shù)(V△x、V△y、V△z)絕對值應(yīng)滿足:｜V△x｜≤3σ，｜V△y｜≤3σ，｜V△z｜≤3σ，3σ＝3×20.1＝60.3 mm，經(jīng)統(tǒng)計，基線分量最大改正數(shù)為:max｜V△x｜＝22 mm，max｜V△y｜＝27 mm，max｜V△z｜＝25 mm，完全符合規(guī)范[6]要求。

(4)把GC01～GC06，6個點(diǎn)均作為平面控制點(diǎn)進(jìn)行二維約束平差，由平差報告得出，最弱邊相對精度為1∶640 683，遠(yuǎn)高于1∶8萬的規(guī)定精度。

通過對本網(wǎng)一些關(guān)鍵精度指標(biāo)的分析，可見其精度指標(biāo)均能滿足規(guī)范[6]要求，因此判斷本網(wǎng)平差成果精度是可靠的，可以作為最后成果輸出使用。

4 結(jié) 語

通過利用不同版本Solutions軟件對GPS數(shù)據(jù)的共同處理，不僅減少了外業(yè)觀測的工作量，充分利用了原有成果，并且做到了GPS控制網(wǎng)的同級加密，為工程建設(shè)提供了高精度的平差成果，隨著國際互聯(lián)網(wǎng)的普及發(fā)展，目前已經(jīng)有許多國家和科研機(jī)構(gòu)開發(fā)了GNSS在線數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，我國在建立CGCS2000國家坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，隨著北斗系統(tǒng)的逐步完善，也將會推出GNSS在線數(shù)據(jù)處理服務(wù)系統(tǒng)，屆時將能快捷、高效解決工程中GPS數(shù)據(jù)處理中遇到的各類問題，并且能及時提供滿足工程需要的高精度的數(shù)據(jù)成果。

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[5] 王天倉，張照杰，李月寶等.GPS控制網(wǎng)的布設(shè)原則及優(yōu)化設(shè)計探討[J].測繪通報，2009(6)

[6] GB/T 18314－2009.全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范.

The Discussion on the Method of Apply Different Solutions Software Processing GPS Data in Common

Wang Xulong
(Survey and Design Institute of Jilin City，Jilin 132011，China)

The dissertation first enucleate basic function and features of two different version Solutions software which Ashtech Solutions 2.6 and GNSS Solutions 3.1 as to processing GPS data，and then，by comparision and analysis，bring forward one method which make use of two different version Solutions software processing GPS data jointly.The method include application of the data and coordinate transformation parameters which urban pristine GPS control network.The method not only reduced workload but also upgraded control network level，Practice has proved that the method is applicable.

Solutions；GPS；double frequency；baseline file；adjustment

2011—07—27

王緒龍(1974—)，男，工程師，主要從事工程測繪等技術(shù)工作。

1672－8262(2011)06－92－02

P228.43

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