CN104614747B - Gnss网布测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种GNSS网布测方法，步骤为：建立临时连续运行站：根据项目区域大小、特点，在区域内合理布设临时连续运行站；GNSS网点布设：根据项目需要在项目区域内布设GNSS网点；在临时连续运行站的控制下，进行外业观测：按照外业观测技术要求，对临时连续运行站和GNSS网点进行外业观测：Q4：数据处理：数据处理采用逐级控制的原则，结构简单，在多个GPS连续运行参考站的控制下，进行独立点、边、环状观测，这些独立观测得到的数据不构成网状结构，并均单独进行数据处理，即可提供成果使用；这样可以缩短外业作业周期，提高外业观测效率，节约外业观测成本，达到增效的目的。

Description

GNSS网布测方法

技术领域

本发明涉及全球导航卫星系统技术领域，特别涉及一种GNSS网布测方法。

背景技术

随着社会经济的发展，科技水平的进步，无线通信技术和全球卫星定位系统(GPS)技术越来越多地应用于日常生活的方方面面开始。无论是在各方面的安全监控和维护，无线通信(GSM)和DGPS技术发挥了重要作用。基于GSM的无线通信网络覆盖范围大，成本低。单独的GPS系统，GSM系统的车辆和人员通过无线卫星定位通信链路的移动电话用户完成车辆和人员的监控发送位置信息。

GNSS的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。

但是目前的现有技术中，现有的经典GNSS网布测方法是由点、边、环构成网，外业观测由边连接，整个外业观测完成后，才能进行数据预处理、整网统一平差，最后提供成果。以前布测的GPS A、B级网(1991-1996)、一二级网(1992-1998)、形变监测网及中国地壳运动观测网络工程(1998-2001)都是采用该方法建立的。使用经典布测方法建立具有一定规模的GPS网，少则需要几个月时间，多则需要几年的时间才能完成，不仅周期长，而且成果更新困难，结构非常复杂，容易损坏且成本高昂。

发明内容

针对现有技术中GNSS网布测方法周期长、容易损坏且成本高昂的上述缺陷和问题，本发明实施例的目的是提供一种更好的GNSS网布测方法，结构简单，可以缩短作业周期，能提高外业工作效率的同时，极大的降低外业观测成本，达到增效的目的。

为了达到上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种GNSS网布测方法，其特征在于，步骤如下：

Q1：建立临时连续运行站：根据项目布设目的、精度要求、接收机类型、测区地形和交通状况以及作业效率要求，按照优化设计原则在区域范围内均匀布设临时连续运行站，临时连续运行站相邻点间平均距离50km；

Q2：GNSS网点布设：根据项目布设目的、精度要求、卫星状况、接收机类型和数量、测区已有资料、测区地形和交通状况以及作业效率要求，按照优化设计原则进行GNSS网点布设；

Q3：外业观测：按照外业观测的基本技术规定，卫星截止高度角10°-15°；同时观测有效卫星数≥4；有效观测卫星总数≥20；临时连续运行站在外业观测期间连续运行，时段长度23.5h，采样间隔30s；GPS B级点观测3天，时段长度23.5h，采样间隔30s；GPS C级点观测1个时段，时段长度8h，采样间隔15s；GPS D级点观测1个时段，时段长度4h，采样间隔15s；GPS E级点观测1个时段，时段长度2h，采样间隔15s等；

Q31：临时连续运行站观测：

在GNSS网点观测期间，临时连续运行站保持连续运行；

Q32：GNSS网点观测：

根据项目区域大小、测区地形和交通状况、GNSS网的形状、GNSS网点的数量、单位仪器数量，按照优化设计原则，制订同步观测环的仪器个数，即同步观测环的网点数；根据外业实施计划对每个GNSS网点按照Q3进行外业观测；

Q33：对GNSS网点外业观测数据进行质量检核，同一时段观测值的数据剔除率不宜大于10％，复测基线的长度较差σ为基线测量中误差，采用外业测量时使用的GPS接收机的标称精度，观测数据质量检核结果符合外业观测技术要求，提供内业数据处理；

Q4：数据处理：数据处理采用逐级控制的原则：

Q41，在项目区域周边选取5-7个分布均匀的国家GNSS连续运行站，并以此作为起算点，将国家GNSS连续运行站及临时连续运行站的数据按观测年积日放在一起，按同步观测时段为单位进行基线向量解算，GPS观测值应加入接收机天线相位中心改正、对流层延迟改正、电离层改正、测站固体潮汐改正、卫星钟差改正、接收机钟差改正、卫星天线相位中心偏差改正，基线精处理应采用精密星历，基线处理完成后，利用基线处理结果文件，约束项目区域周边的国家GNSS连续运行站，在相应的参考椭球上进行整体平差，从而获得临时连续运行站的三维地心坐标成果；

Q42：将临时连续运行站及GNSS网点的数据按观测年积日放在一起，按同步观测时段为单位进行基线向量解算，GPS观测值应加入接收机天线相位中心改正、对流层延迟改正、电离层改正、测站固体潮汐改正、卫星钟差改正、接收机钟差改正、卫星天线相位中心偏差改正等，基线精处理应采用精密星历，基线处理完成后，利用基线处理结果文件，约束临时连续运行站，在相应的参考椭球上进行整体平差，从而获得GNSS网点的三维地心坐标成果。

作为上述技术方案的优选，所述Q32步骤中对GNSS网点之间构成环状，不构成网状。

作为上述技术方案的优选，所述Q1与Q2步骤不分前后，同时进行。

本发明实施例提供的一种GNSS网布测方法，与传统的技术相比，结构简单，在多个GPS连续运行参考站的控制下，进行独立点、边、环状观测，这些独立观测得到的数据不构成网状结构，并均单独进行数据处理，即可提供成果使用；这样可以缩短外业作业周期，提高外业观测效率，节约外业观测成本，达到增效的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的一种GNSS网布测方法的结构示意图。

图2为本发明实施例2的一种GNSS网布测方法的结构示意图。

图3为本发明实施例3的一种GNSS网布测方法的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种7个GNSS网点的GNSS网布测方法，步骤如下：

Q1：建立临时连续运行站：根据网形的特点，按照优化设计原则，将Z004设为临时连续运行站，Z004临时连续运行站在外业观测期间连续运行，采样间隔30s；

Q2：GNSS网点布设：根据网形的特点及作业效率等因素综合考虑，按照优化设计原则进行，区域内布设7个GNSS网点Z001-Z007，其中Z004为临时连续运行站；

Q3：按照外业观测的基本技术规定，卫星截止高度角15°；同时观测有效卫星数≥4；有效观测卫星总数≥20；GPS点观测1个时段，时段长度8h，采样间隔15s；

Q31：临时连续运行站观测：

在GNSS网点观测期间，临时连续运行站Z004的1台仪器保持连续运行；

Q32：GNSS网点观测：

由Z001、Z002、Z003构成观测同步环1，由Z005、Z006、Z007构成观测同步环2；根据外业实施计划对每个GNSS网点Z001-Z007进行独立观测；

Q33：对GNSS网点Z001-Z007外业观测数据进行质量检核，同一时段观测值的数据剔除率不宜大于10％，复测基线的长度较差σ为基线测量中误差，采用外业测量时使用的GPS接收机的标称精度，观测数据质量检核结果符合外业观测技术要求，提供内业数据处理；

Q4：数据处理：数据处理采用逐级控制的原则：

Q41：在区域周边选取5个分布均匀的国家GNSS连续运行站，并以此作为起算点，将国家GNSS连续运行站及临时连续运行站Z004的数据按观测年积日放在一起，按同步观测时段为单位进行基线向量解算，GPS观测值应加入接收机天线相位中心改正、对流层延迟改正、电离层改正、测站固体潮汐改正、卫星钟差改正、接收机钟差改正、卫星天线相位中心偏差改正等，基线精处理应采用精密星历，基线处理完成后，利用基线处理结果文件，约束项目区域周边的国家GNSS连续运行站，在相应的参考椭球上进行整体平差，从而获得临时连续运行站Z004的三维地心坐标成果；

Q42：在临时连续运行站Z004的控制下，解算同步环1，将Z004、Z001、Z002、Z003放在一起进行解算；解算同步环2，将Z004、Z005、Z006、Z007放在一起进行解算，从而获得2个同步环分别形成的观测数据的基线文件；

在临时连续运行站的控制下，采用同步环1、同步环2形成的观测数据的基线结果，进行整体平差，从而获得Z001、Z002、Z003、Z005、Z006、Z007的成果。

实施例2

如图2所示，本实施例提供了在长江航道GPS控制网上进行实施的GNSS网布测方法，步骤如下：

Q1：建立临时连续运行站：根据项目区域大小、特点，在长江区域内设立9个临时连续运行站，采用9台仪器进行同步观测。

Q2：GNSS网点布设：根据项目需要，在每2个临时连续运行站之间将布设的GNSS网点构成一个同步环，即将GNSS网点分成8个同步环进行独立观测；

Q3：在9个临时连续运行站的控制下，进行外业观测：按照外业观测技术要求，对临时连续运行站和GNSS网点进行外业观测：

Q31：临时连续运行站观测：

在GNSS网点观测期间，临时连续运行站的仪器均保持连续运行；

Q32：GNSS网点观测：GNSS网点分成8个同步环进行独立观测；

Q33：对GNSS网点观测数据检验，检验结果符合外业观测技术要求，提供内业数据处理；

Q4：数据处理：数据处理采用逐级控制的原则：

Q41，在国家GNSS连续运行站的控制下，解算9个临时连续运行站，从而获得9个临时连续运行站的成果；

Q42：在国家GNSS连续运行站、9个临时连续运行站的控制下，分别解算8个同步观测环，从而获得8个同步环分别形成的观测数据的基线文件；

在国家GNSS连续运行站、临时连续运行站的控制下，采用8个同步环分别形成的观测数据的基线结果，进行整体平差，从而获得GNSS网点的成果。

实施例3

如图3所示，本实施例提供了在四川空间定位基准恢复重建上进行实施的GNSS网布测方法，步骤如下：

Q1：建立四川连续运行站：根据项目区域大小、特点，在四川部分区域内设立24个四川连续运行站，采用24台仪器进行同步观测。

Q2：GNSS网点布设：根据项目布设目的、精度要求、卫星状况、接收机类型和数量、测区已有资料、测区地形和交通状况以及作业效率等因素综合考虑，在四川部分区域布设297个GPS C级点；

Q3：按照外业观测的基本技术规定，卫星截止高度角15°；同时观测有效卫星数≥4；有效观测卫星总数≥20；GPS点观测1个时段，时段长度8h，采样间隔15s；

Q31：连续运行站观测：

在GNSS网点观测期间，临时连续运行站的仪器均保持连续运行；

Q32：GNSS网点观测：GNSS网点外业于2010年9月26日-2011年1月1日观测，共计267个时段，时段长度为8小时；

Q33：对GNSS网点观测数据检验，检验结果符合外业观测技术要求，提供内业数据处理；

Q4：数据处理：数据处理采用逐级控制的原则：

Q41，在项目区域周边选取7个分布均匀的国家GNSS连续运行站，并以此作为起算点，将国家GNSS连续运行站及四川连续运行站的数据按观测年积日放在一起，按同步观测时段为单位进行基线向量解算，GPS观测值应加入接收机天线相位中心改正、对流层延迟改正、电离层改正、测站固体潮汐改正、卫星钟差改正、接收机钟差改正、卫星天线相位中心偏差改正等，基线精处理应采用精密星历，基线处理完成后，利用基线处理结果文件，约束项目区域周边的国家GNSS连续运行站，在相应的参考椭球上进行整体平差，从而获得24个四川连续运行站的三维地心坐标成果；

Q42：将四川连续运行站及GNSS网点的数据按观测年积日放在一起，按同步观测时段为单位进行基线向量解算，GPS观测值应加入接收机天线相位中心改正、对流层延迟改正、电离层改正、测站固体潮汐改正、卫星钟差改正、接收机钟差改正、卫星天线相位中心偏差改正等，基线精处理应采用精密星历，基线处理完成后，利用基线处理结果文件，约束四川连续运行站，在相应的参考椭球上进行整体平差，从而获得四川297个GPS C级网点的三维地心坐标成果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种GNSS网布测方法，其特征在于，步骤如下：

Q1：建立临时连续运行站：根据项目布设目的、精度要求、接收机类型、测区地形和交通状况以及作业效率要求，按照优化设计原则在区域范围内均匀布设临时连续运行站，临时连续运行站相邻点间平均距离50km；

Q2：GNSS网点布设：根据项目布设目的、精度要求、卫星状况、接收机类型和数量、测区已有资料、测区地形和交通状况以及作业效率要求，按照优化设计原则进行GNSS网点布设；

Q3：外业观测：按照外业观测的基本技术规定，卫星截止高度角10°-15°；同时观测有效卫星数≥4；有效观测卫星总数≥20；临时连续运行站在外业观测期间连续运行，时段长度23.5h，采样间隔30s；GPS B级点观测3天，时段长度23.5h，采样间隔30s；GPS C级点观测1个时段，时段长度8h，采样间隔15s；GPS D级点观测1个时段，时段长度4h，采样间隔15s；GPS E级点观测1个时段，时段长度2h，采样间隔15s；

Q31：临时连续运行站观测：

在GNSS网点观测期间，临时连续运行站保持连续运行；

Q32：GNSS网点观测：

根据项目区域大小、测区地形和交通状况、GNSS网的形状、GNSS网点的数量、单位仪器数量，按照优化设计原则，制订同步观测环的仪器个数，即同步观测环的网点数；根据外业实施计划对每个GNSS网点按照Q3进行外业观测；

Q33：对GNSS网点外业观测数据进行质量检核，同一时段观测值的数据剔除率不宜大于10％，复测基线的长度较差σ为基线测量中误差，采用外业测量时使用的GPS接收机的标称精度，观测数据质量检核结果符合外业观测技术要求，提供内业数据处理；

Q4：数据处理：数据处理采用逐级控制的原则：

Q41，在项目区域周边选取5-7个分布均匀的国家GNSS连续运行站，并以此作为起算点，将国家GNSS连续运行站及临时连续运行站的数据按观测年积日放在一起，按同步观测时段为单位进行基线向量解算，GPS观测值应加入接收机天线相位中心改正、对流层延迟改正、电离层改正、测站固体潮汐改正、卫星钟差改正、接收机钟差改正、卫星天线相位中心偏差改正，基线精处理应采用精密星历，基线处理完成后，利用基线处理结果文件，约束项目区域周边的国家GNSS连续运行站，在相应的参考椭球上进行整体平差，从而获得临时连续运行站的三维地心坐标成果；

Q42：将临时连续运行站及GNSS网点的数据按观测年积日放在一起，按同步观测时段为单位进行基线向量解算，GPS观测值应加入接收机天线相位中心改正、对流层延迟改正、电离层改正、测站固体潮汐改正、卫星钟差改正、接收机钟差改正、卫星天线相位中心偏差改正，基线精处理应采用精密星历，基线处理完成后，利用基线处理结果文件，约束临时连续运行站，在相应的参考椭球上进行整体平差，从而获得GNSS网点的三维地心坐标成果。

2.根据权利要求1所述的一种GNSS网布测方法，其特征在于，所述Q32步骤中对GNSS网点之间构成环状，不构成网状。

3.根据权利要求1所述的一种GNSS网布测方法，其特征在于，所述Q1与Q2步骤不分前后，同时进行。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种GNSS网布测方法，其特征在于，步骤如下：

Q1：建立临时连续运行站：根据网形的特点，将Z004设为临时连续运行站；采用3台仪器进行同步观测；

Q2：GNSS网点布设：根据项目需要在项目区域内布设7个GNSS网点Z001-Z007；

Q3：在临时连续运行站Z004的控制下，进行外业观测：按照外业观测技术要求，对临时连续运行站Z004和GNSS网点Z001-Z007进行外业观测：

在GNSS网点观测期间，临时连续运行站Z004的仪器保持连续运行；

由Z001、Z002、Z003构成观测同步环1，由Z005、Z006、Z007构成观测同步环2；根据外业实施计划对每个GNSS网点Z001-Z007进行独立观测；

Q33：对GNSS网点Z001-Z007观测数据检验，检验结果符合外业观测技术要求，提供内业数据处理；

Q41，在国家GNSS连续运行站的控制下，解算临时连续运行站Z004，从而获得临时连续运行站Z004成果；

Q42：在临时连续运行站Z004的控制下，解算同步环1，将Z004、Z001、Z002、Z003放在一起进行解算；解算同步环2，将Z004、Z005、Z006、Z007放在一起进行解算，从而获得2个同步环分别形成的观测数据的基线文件；

在临时连续运行站的控制下，采用同步环1、同步环2形成的观测数据的基线结果，进行整体平差，从而获得Z001、Z002、Z003、Z005、Z006、Z007的成果。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种GNSS网布测方法，其特征在于，步骤如下：

Q1：建立临时连续运行站：根据项目区域大小、特点，在长江区域内设立9个临时连续运行站，采用9台仪器进行同步观测；

Q2：GNSS网点布设：根据项目需要，在每2个临时连续运行站之间将布设的GNSS网点构成一个同步环，即将GNSS网点分成8个同步环进行独立观测；

Q3：在9个临时连续运行站的控制下，进行外业观测：按照外业观测技术要求，对临时连续运行站和GNSS网点进行外业观测：

在GNSS网点观测期间，临时连续运行站的仪器均保持连续运行；

Q32：GNSS网点观测：GNSS网点分成8个同步环进行独立观测；

Q33：对GNSS网点观测数据检验，检验结果符合外业观测技术要求，提供内业数据处理；

Q41，在国家GNSS连续运行站的控制下，解算9个临时连续运行站，从而获得9个临时连续运行站的成果；

Q42：在国家GNSS连续运行站、9个临时连续运行站的控制下，分别解算8个同步观测环，从而获得8个同步环分别形成的观测数据的基线文件；

在国家GNSS连续运行站、临时连续运行站的控制下，采用8个同步环分别形成的观测数据的基线结果，进行整体平差，从而获得GNSS网点的成果。