理论教育 GNSS定位测量技术第2版-外业观测计划拟订

GNSS定位测量技术第2版-外业观测计划拟订

时间:2023-10-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:外业观测工作是GNSS 测量的主要工作。为了保证外业观测工作能够按计划、保质保量地顺利完成,必须制订严密的观测计划。作业组在观测前应根据测区的地形、交通状况、GNSS网的大小、精度的高低、仪器的数量、GNSS网的设计、卫星预报表和测区的天气、地理环境等拟订接收机调度计划和编制作业调度表,以提高工作效率。

GNSS定位测量技术第2版-外业观测计划拟订

外业观测工作是GNSS 测量的主要工作。为了保证外业观测工作能够按计划、保质保量地顺利完成,必须制订严密的观测计划。

1.拟订观测计划的依据

(1)根据GNSS网的精度要求确定所需的观测时间、观测时段数。

(2)GNSS网规模的大小:网的规模越大,观测计划要越详细周密。

(3)点位精度及密度要求。

(4)观测期间GNSS卫星星历分布状况,卫星的几何图形强度:PDOP值不得大于6,必须制作可见星历预报。

(5)参加作业的GNSS接收机类型、数量。

(6)测区交通通信后勤保障等。

2.观测计划的主要内容

(1)编制可视卫星预测图。

在作业组进入测区观测前,应事先编制GNSS卫星可见性预报图。可视卫星预测是预报将来某一个观测时间段内,某个测站点上能观测到的卫星数及卫星号。GNSS卫星可见性可利用GNSS的数据处理软件进行预测,通过可视卫星分布图和可视卫星数分布图展示。

例如,启动中海达数据处理软件,在“工具”菜单下的“星历预报”中,输入测区中心某一测站的概略坐标,输入预计工作日期和时间,即可得到在高度截止角不小于15°的限制下的GNSS卫星的可见性预报图(规范中规定应使用距预报日期不超过20 d的星历文件),如图2.1.11所示。

图2.1.11 可视卫星数分布图

当测区较大、作业时间较长时,应按不同时间和地区分段预报;测区中心位置的概略坐标可通过设计图纸获取,也可利用GNSS接收机进行单点测量获取。概略星历可以将接收机安置到室外观测一段时间即可获得。

(2)最佳观测时段的选择。

GNSS定位精度同卫星与测站构成的图形强度有关,所测卫星与观测站所组成的几何图形,其强度因子可用空间位置因子(PDOP)来代表,无论是绝对定位还是相对定位,PDOP值不应大于6。此时,可视卫星几何分布对应的观测窗口称为最佳观测窗口。

当进行GNSS观测,可观测到卫星数多于4颗且分布均匀时,PDOP值小于6的时段就是最佳时段。当卫星高度角大于等于15°时,某测站上可视卫星的PDOP随时间变化的曲线如图2.1.12所示。它是使用中海达数据处理软件,用测站的概略经、纬度和星历龄期不大于20 d的星历所做出的PDOP值预报,用以选择最佳观测时段。由图2.1.12可知,在整个作业期间,除凌晨1点和5点左右可见卫星数只有3颗左右、PDOP≥4外,其余时段的可见卫星数≥5颗、PDOP≤6,均可进行观测。

图2.1.12 PDOP值预报及最佳观测时段的选择

(3)观测区域的设计与划分。(www.daowen.com)

当GNSS网的点数较多,网的规模较大,而参与观测的接收机数量有限,交通和通信不便时,可实行分区观测。为了增强网的整体性,提高网的精度,相邻分区应设置公共观测点,且公共点数不得少于3个。

(4)编制作业调度表。

作业组在观测前应根据测区的地形、交通状况、GNSS网的大小、精度的高低、仪器的数量、GNSS网的设计、卫星预报表和测区的天气、地理环境等拟订接收机调度计划和编制作业调度表,以提高工作效率。调度计划制订应遵循以下原则:

①保证同步观测;

②保证足够多的重复基线

③设计最优接收机调度路径;

④保证最佳观测窗口。

作业调度表包括观测时段、测站号、测站名称及接收机号等,作业调度表如表2.1.10所示。

表2.1.10 GNSS作业调度表

(5)当作业仪器台数、观测时段数及测站数较多时,在每日出测前应采用外业观测通知单进行调度,如表2.1.11所示。

表2.1.11 GNSS测量外业观测通知单

例如:根据图2.1.13所示,计划采用3台双频GNSS接收机(24536、29869、34159)同步观测,观测时间长度为60 min,相邻点之间的距离约1.5 km,搬站时间在30 min以内,参考图2.1.12的PDOP值,编制GNSS接收机作业调度表(表2.1.12)。

图2.1.13 GNSS网形

表2.1.12 GNSS接收机作业调度表

注:除了1点和5点左右外,观测时间可以任选。

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