在GPS基線解算中衛星高度截止角的確定

　　摘要：本文研究了衛星高度角的設置對GPS基線解算質量的影響，介紹了設置衛星高度截止角的原則方法，合理設置高度截止角，解算結果精度明顯提高。
　　關鍵詞： 全球定位系統 （GPS）；基線解算；高度角；精度
　　中圖分類號：P22 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)05(A)-0000-00
　　
　　Abstract: This paper discusses the influence of satellite elevation angle determining on the resolving quality of GPS baseline.It presents the baseline processing method of satellite elevation angle determining which can improve the resolving quality for baselines.
　　Key:words:global positioning system(GPS)； baseline processing；elevation angle；accuracy
　　
　　1 前言
　　隨著測繪科技的進步，GPS定位技術以其定位精度高，速度快，操作簡便等特點被廣泛應用于各個行業。在進行GPS測量實踐中，要得到滿足一定要求的定位成果，首先要對接收到的數據進行傳輸，分流，歸并，保存等整理，然后對數據進行濾波，粗差剔除，修復周跳，模型改正等，最后進行基線解算，GPS網平差，報告輸出。
　　其中基線解算是GPS測量中關鍵的環節，影響基線解算質量的因素主要有：已知點的精度等級，衛星高度角的設定，電離層折射模型，對流層折射模型，基線解類型設定，衛星星歷選擇，觀測時長，觀測衛星選擇等。這里談衛星高度角的設定對基線解算的影響。
　　2 衛星高度截止角設置效果對比
　　在GPS控制測量中，一般說來，對某一基線觀測時間越長，接收到的衛星數目越多，其基線解算的精度就越好，但是許多時候并非如此。本人在一次礦區GPS控制測量中對A002—II12基線和A003—II12基線的處理時發現，雖然進行了較長時間的觀測，觀測的衛星數目也較多，觀測過程中沒有發生異常情況，但在基線自動處理時發現基線的部分指標不合格。如下表1：
　　通過對上述基線相關（既A002，A003，II12三點）的接收衛星數據（如下各圖）分析得知，參與基線解算的一些數據，可能因某幾顆衛星在傳送數據時產生了失鎖，周跳等現象，致使當時觀測質量欠佳。如1號衛星接收到的有效數據太少，不應參與基線運算；31號衛星，27號衛星接收到的數據質量較差，對相應基線解算將可能造成消極的影響，因而也不應參與基線運算；另外某些衛星在某一時段發生的滑出觀測范圍及其他不利因素，也將對基線解算質量產生影響。
　　我們對此基線經過重新設置衛星高度角重新解算，把那些接收衛星不穩定的數據排除掉，發現情況有了很大改善。如下表2：
　　3 結論
　　綜上所述，在進行GPS基線解算時，觀測衛星高度角的合理設定非常重要。當衛星高度截止角設置較低時，參與解算的衛星數目較多，而低空衛星在數據通訊時容易被外界干擾，使衛星信號強度弱、信號失鎖，整周模糊度搜索失敗等，因而接收到的數據質量差的較多，在基線解算時易受影響；當衛星高度截止角設置較高時，高空衛星數據通訊不容易被外界干擾，但是參與解算的衛星數目較少，可能出現觀測衛星數的不足或衛星圖形強度欠佳，同樣不能解算出最佳基線。所以，在設置衛星高度截止角時，要綜合考慮兩個方面：在基線詳解中查看到衛星數目較多時，要適當增加高度截止角；在基線詳解中查看到衛星數目較少時，要適當降低高度截止角。
　　
　　參考文獻
　　［1］ 胡伍生，高成發.GPS測量原理及其應用[M].北京：人民交通出版社.2004.
　　［2］