基于CGO軟件的GNSS基線解算分析

張霽陽 張云成 王文斌 朱福

摘 要：闡述了CGO軟件特點、安裝方法、數(shù)據(jù)傳輸功能，詳細說明了CGO軟件解算GNSS基線的基本步驟。以T8型GNSS接收機觀測的校實習基地數(shù)據(jù)為例，介紹了錯誤數(shù)據(jù)、質(zhì)量不好數(shù)據(jù)的剔除方法及基線處理過程。結合實際經(jīng)驗提出了影響GNSS基線解算質(zhì)量的主要因素，總結出基線的解算時，一定要設置好準確的起點坐標；選擇周跳少、殘差小的衛(wèi)星數(shù)據(jù)；嘗試改變衛(wèi)星高度截止角，剔除低仰角的衛(wèi)星數(shù)據(jù)等一些利于推廣應用的基線解算的經(jīng)驗方法。

關鍵詞：CGO軟件 GNSS 基線解算 質(zhì)量控制

中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）12（a）-0015-02

隨著 GNSS （Global Navigation Satellite System） 技術的高速發(fā)展及廣泛應用，特別是在道路勘測設計、道路工程施工、道路結構物變形監(jiān)測等領域控制測量中的應用，為GNSS數(shù)據(jù)處理軟件的發(fā)展與應用提供了良好的平臺。眾所周知，GNSS基線解算精度將直接影響整個網(wǎng)的質(zhì)量[1-3]，為此該研究基于華測公司生產(chǎn)的T8型GNSS接收機的道路勘測設計控制網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)，采用CGO軟件對基線觀測結果進行了詳細解算，重點論述CGO軟件的特點、軟件安裝、數(shù)據(jù)傳輸、基線詳解步驟與影響基線解算質(zhì)量的主要因素等內(nèi)容，得出一些有益結論，可為工程生產(chǎn)一線的廣大技術人員應用CGO軟件提供參考。

1 CG0 軟件特點

CGO（CHC Geomatics Office）軟件是華測公司完全自主研發(fā)的第二代全功能后處理軟件。該軟件采用的數(shù)據(jù)結算引擎，達到國際先進水平，符合國家的控制測量規(guī)范，可以進行自由組合的BDS、GPS、GLONASS數(shù)據(jù)解算，具有靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)后處理（ppk）等多種作業(yè)方式，兼容天寶、科傻極限解算文件，可以進行多種報告輸出（平差報告、基線報告、網(wǎng)圖報告、閉合環(huán)報告、項目總結報告等），具有自我配置的平差檢驗報告，符合國際化、行業(yè)化標準。該軟件還具有全新的坐標轉換和Rinex轉換模塊，并有精細的操作日志記錄，可以在操作過程中實時了解當前操作與后期回放。

2 數(shù)據(jù)傳輸與基線解算

2.1 CGO軟件安裝與數(shù)據(jù)傳輸

首先運行安裝目錄下的CHC Geomatics Office中文版安裝程序，單擊【下一步】繼續(xù)安裝程序，可以通過【瀏覽】按鈕來更改安裝路徑，等待安裝進度完成后，軟件安裝全部完成，點擊【完成】按鈕即可退出安裝向?qū)А?/p>

運行CGO.exe啟動軟件，點擊【新建項目】，輸入項目名稱，設置項目文件的存儲路徑，點擊【確定】按鈕，在“項目屬性”對話框內(nèi)，進行項目坐標系統(tǒng)、時間系統(tǒng)、單位格式等配置。在導入界面選擇需要導入的文件，接收機的原始數(shù)據(jù)的文件格式是華測格式HCN 文件，也就是后綴為.HCN的文件，選中所有測得的文件之后，點擊【確定】，即可完成數(shù)據(jù)的導入。

2.2 CGO軟件解算GNSS基線基本步驟

導入數(shù)據(jù)之后可以看到，在界面中網(wǎng)圖已經(jīng)形成了，基線的不同顏色用來表示不同的解算狀態(tài)，白色是表示未解算的，綠色是表示解算成功的，黃色則是表示不成功的，按照默認配置或者自己重新進行基本設置后，點擊【基線處理】→【處理全部/選定基線】，然后彈出一個基線解算對話框，系統(tǒng)同時依次逐條處理全部或選中基線。可以看到在這個過程中，許多白色的基線逐漸變成了綠色，其中誤差橢圓的大小也代表了處理精度的如何。這個程序進行完后，會在頁面得到基線解算的成果，處理完之后，黃的的基線代表處理結果是不合格的，需要對不合格基線進行處理，打開基線數(shù)據(jù)觀測數(shù)據(jù)頁面，參考基線殘差圖，在上面的在衛(wèi)星相位跟蹤圖中，找到那條黃色的不合格的基線。在橫線上，可以選擇避免使用某顆衛(wèi)星某段的觀測數(shù)據(jù)，在橫線后面勾選，則整顆衛(wèi)星的全部數(shù)據(jù)就刪除掉了，或者用鼠標進行框選，刪除掉某段不合格的數(shù)據(jù)。再次點擊基線處理，黃色消失了就表示基線處理已經(jīng)合格了，在網(wǎng)圖中同樣那條基線就已經(jīng)變成綠色的了，如果重解后精度比重解前更差，那就右鍵點擊恢復，重新選擇刪除的區(qū)域。

2.3 GNSS基線算例詳解

以學校實習基地為例，采用T8型GPS接收機進行部分點位觀測，獲得了一些原始數(shù)據(jù)，同時記錄下了測站名，測量的起始時間和天線高。將觀測的HCN后綴的數(shù)據(jù)文件導入CGO軟件，在軟件操作界面上可以看到白顏色基線，按照默認配置或者自己進行配置之后，點擊【基線處理】，基線開始解算，彈出基線解算對話框。這個程序進行完畢之后，會得到基線解算的結果，然后需要對不合格的基線進行處理，打開基線數(shù)據(jù)觀測數(shù)據(jù)頁面。通過觀察發(fā)現(xiàn)b2基線中G30衛(wèi)星就存在一段觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量不好，通過鼠標左鍵將這一段框選刪除，然后再次點擊圖中左下角的【基線處理】按鈕，如果網(wǎng)圖中黃色消失，圖中基線全部變?yōu)榫G色，則就證明處理合格了。同樣的方法進行其他基線的處理，直到全部基線合格為止。

2.4 影響GNSS基線解算質(zhì)量的主要因素分析

通過該研究總結出影響GNSS基線解算質(zhì)量的主要因素。

（1） 基線起始坐標設置不準確；

（2） 衛(wèi)星觀測時間太短、個別時間段周跳太多、多路效應嚴重；

（3） 最后是對流層或電離層折射影響過大。

3 結語

CGO（CHC Geomatics Office）軟件是華測公司自主研發(fā)的第二代全功能后處理軟件，通過在數(shù)據(jù)處理過程中的摸索總結，得出以下主要結論。

（1）在基線的解算時，一定要設置好準確的起點坐標，因為在之后的基線處理過程中，有關于起點坐標的錯誤并沒有相應的較好的判別方法。較為準確的起點坐標可以通過較長時間的單點測量來獲得，或者采用與CGCS2000或WGS84中較準確的點聯(lián)測得到。

（2）數(shù)據(jù)觀測最后要采用觀測條件較好的數(shù)據(jù)，選擇周跳少、殘差小的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，可以人工進行在觀測數(shù)據(jù)中刪除一些片段或者整體將數(shù)據(jù)質(zhì)量不好的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行剔除。

（3）如果還對解算結果不滿意，可以考慮對流層和電離層對數(shù)據(jù)的影響，可以嘗試改變衛(wèi)星高度截止角，剔除低仰角的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，采用模型對延遲進行改正，從而消除或減弱這些因素對GNSS基線解算的影響。

參考文獻

[1] 朱勁松，余穎媛.南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件基線解算分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2009（20）：272-273.

[2] 李毓照，王利，莊文泉，等.基于TBC軟件的GPS基線解算結果及分析[J].工程勘察，2015（4）：61-65.

[3] 劉紫平，余代俊，惠海鵬.幾款商用GPS數(shù)據(jù)處理軟件基線解算結果比較分析[J].礦山測量，2011（1）：18-20.