一種高精度GPS基線網抗差估計方法

王 彬,高井祥,王 堅,鄭南山

(1.中國礦業大學環境與測繪學院,江蘇徐州221116;2.國土環境與災害監測國家測繪局重點實驗室,江蘇徐州221116;3.江蘇省資源環境信息工程重點實驗室,江蘇徐州221116)

0 引 言

隨著現代科研和工程項目對GPS定位精度要求的不斷提高,許多情況下要建立高精度的GPS控制網,數據處理時,一般采用Gamit、Bernese等精密基線解算軟件進行解算,然后將帶有協方差陣的基線作為觀測值進行整網的平差。GPS觀測量受衛星數據質量和周圍環境的影響較大,野外檢核條件也較少,所以,GPS觀測量中經常包含有粗差,雖然經過精密的基線解算,已經剔除了大部分的粗差,但是有時仍會殘留一小部分粗差,這將嚴重損害GPS定位的精度,如何處理這些粗差是提高定位精度的關鍵。

GPS基線向量網的平差處理,通常取各觀測時段獨立基線作為觀測量,可以解決基線向量之間幾何相關的問題。而同一時段幾何獨立的基線向量之間仍是隨機相關的[1],國內多種平差軟件為了簡化計算,也都忽略了這種相關性,對于一般工程應用仍能滿足要求,但是對于高精度的GPS網平差,則應考慮這種相關性,使數學模型上更嚴密。

由于基線向量之間存在較強的相關性,使得粗差的處理變得更加復雜,我們需要引入相關抗差估計的方法。相關觀測的抗差估計,已有一些較為成功的方法,如相關分析的方法[2]、基于標準化殘差法[3]、以及RECO方案及其改進[4]等。這些方法有各自的優缺點,有的對于相關觀測抗差性不強,效果并不明顯,有的選取的單位權方差不合適時將直接影響抗差效果,有的降權的效率很高但不夠平穩,可能會導致迭代的不收斂。……