理论教育 实施GNSS控制测量的优化方案

实施GNSS控制测量的优化方案

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:使用GNSS接收机进行控制测量的工作过程为:方案设计→外业观测→内业数据处理。表8.3GNSS控制测量任务的基本技术要求3)网形要求与传统的三角及导线控制测量方法不同,使用GNSS接收机设站观测时,并不要求各站点之间相互通视。4)坐标转换为了计算出测区内WGS-84坐标系与测区坐标系的坐标转换参数,要求至少有两个及以上的GNSS控制网点与测区坐标系的已知控制网点重合。

实施GNSS控制测量的优化方案

使用GNSS接收机进行控制测量的工作过程为:方案设计→外业观测→内业数据处理

1)精度指标

GNSS测量控制网一般是使用载波相位静态相对定位法。它是使用两台或两台以上的接收机同时对一组卫星进行同步观测。控制网相邻点间的基线精度mD

式(8.16)中,a为固定误差,单位为mm;b为比例误差系数,单位为ppm;D为相邻点间的距离,单位为km。《工程测量规范》规定,各等级卫星定位测量控制网的主要技术指标应符合表8.2的规定。

表8.2 卫星定位测量控制网的主要技术要求

2)观测要求

同步观测时,测站从开始接收卫星信号到停止数据记录的时段称为观测时段;卫星与接收机天线的连线相对水平面的夹角称为卫星高度角,卫星高度角太小时不能观测;反映一组卫星与测站所构成的几何图形形状与定位精度关系的数值称为点位几何图形强度因子PDOP(Position Dilution of Precision),其值与观测卫星高度角的大小以及观测卫星在空间的几何分布有关。如图8.7所示,观测卫星高度角越小,分布范围越大,其PDOP值越小。综合其他因素的影响,当卫星高度角≥15°时,点位的PDOP值不宜大于6。GNSS接收机锁定一组卫星后,将自动显示锁定卫星数及其PDOP值,案例如图8.15(a)、图8.15(h)、图8.16(g)所示。

图8.7 卫星高度角与点位几何图形强度因子PDOP

《工程测量规范》规定,各等级卫星定位控制测量任务的基本技术要求应符合表8.3的规定。

表8.3 GNSS控制测量任务的基本技术要求(www.daowen.com)

3)网形要求

与传统的三角及导线控制测量方法不同,使用GNSS接收机设站观测时,并不要求各站点之间相互通视。在网形设计时,根据控制网的用途、现有GNSS接收机的台数,可以分为两台接收机同步观测、多台接收机同步观测和多台接收机异步观测3种方案。本节只简要介绍两台接收机同步观测方案,其两种测量与布网的方法如下:

(1)静态定位

网形之一如图8.8(a)所示,将两台接收机分别轮流安置在每条基线的端点,同步观测4颗卫星1 h左右,或同步观测5颗卫星20 min左右。它一般用于精度要求较高的控制网布测,如桥梁控制网或隧道控制网。

图8.8 GNSS静态定位典型网形

(2)快速静态定位

网形之一如图8.8(b)所示,在测区中部选择一个测点作为基准站并安置一台接收机连续跟踪观测5颗以上卫星,另一台接收机依次到其余各点流动设站观测(不必保持对所测卫星连续跟踪),每点观测1~2 min。它一般用于控制网加密和一般工程测量。

控制点点位应选在视野开阔,交通便利,远离高压线、变电所及微波辐射干扰源的地点。

4)坐标转换

为了计算出测区内WGS-84坐标系与测区坐标系的坐标转换参数,要求至少有两个及以上的GNSS控制网点与测区坐标系的已知控制网点重合。坐标转换计算通常由GNSS附带的数据软件自动完成。

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