河北工程大学GPS最终版 - 图文

4.异步环闭合差的检核

在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测基线向量，则该多边形环路叫异步观测环，简称异步环。

? 异步环闭合差检核示例

某一GPS网中有四边异步环，按顺序各边基线向量坐标分别为（-974.6340,-1945.8816,2027.9

065）,（2723.6694, 2928.9144, -2338.0368）,（-717.1387,-1191.6980,1313.6724）和 （-1031.8912, 208.6638, -1003.5456）。若接收机的标称精度为5mm±5ppm，通过计算（给出必要公式）说明该异步环是否合格？（坐标单位：m） 式中，（△Xi,△Yi,△Zi）为第i条基线向量的坐标。

?

无约束平差、约束平差、GPS网与地面网联合平差 ?

GPS基线向量网的平差分为三种类型：

无约束平差的目的：是检验网本身的内

部符合精度，以及基线向量之间有无明显的系统误差和粗差

PPT上：无约束平差，即只固定网中某一点坐标的平差方法。无约束平差的目的是多方面的。 1.是建立GPS网的位置基准。确定一个三维网在空间直角坐标系中的位置，需要三个坐标的定位基准，一个尺度基准和三个方向基准，即三个绝对定位和四个相对定位共七个基准。 2.是发现基线闭合环路闭合差发现不了的小的基线向量粗差，在确定没有粗差后，通过验后方差因子的χ２检验发现基线向量随机模型的误差。

3.根据平差结果，客观地评价GPS网本身的内部符合精度及网的可靠性，如单位权中误差、点位中误差、基线边中误差及其相对中误差；同时为利用GPS大地高与水准联测点的正常高联合确定GPS网点的正常高提供平差处理后的大地高程数据。

4.是以后分析GPS网坐标转换过程中，地面网基准点或约束条件中有无不相容的误差的基础。 ? 衡量GPS网的可靠性有三个指标：多余

观测分量，内可靠性，外可靠性 ? 内可靠性：GPS网的内可靠性亦称观测

的可控性，是指在一定的显著水平和检验功效下，用数理统计方法所能探测出的在基线向量中存在的最小粗差。 ? 外可靠性：GPS网的外可靠性，是指每

个可识别的粗差临界值，即可识别的最小粗差，对平差的未知参数及其这些参数的函数的影响。

GPS测量为什么至少要4颗卫星才能定位？

一般是至少3颗。但进行伪距单点定位（绝对定位）时，由于每颗卫星的伪距测量观测值中都包含有接收机钟差这一误差，造成距离测量观测值很不准确，需要将接收机钟差作为一个未知数加入到伪距单点定位的计算中再加上坐标三个未知数，所以至少需要4个伪距观测值，即需要同时观测至少4颗GPS卫星。

三颗星可以确定站立点的二维平面空间坐标（经度、纬度），四颗星才能确定站立点的三维立体空间坐标（经度、纬度，加海拔）。

回复：从理论上来说，以地面点的三维坐标（N，E，H）为待定参数，确实只需要测出3颗卫星到地面点的距离就可以确定该点的三维坐标了。但是，卫地距离是通过信号的传播时间差Δt乘以信号的传播速度v而得到的。其中，信号的传播速度v接近于真空中的光速，量值非常大。因此，这就要求对时间差Δt进行非常准确的测定，如果稍有偏差，那么测得的卫地距离就会谬以千里。而时间差Δt是通过将卫星处测得的信号发射时间tS与接收机处测得的信号达到的时间tR求差得到的。其中，卫星上安置的原子钟，稳定度很高，我们认为这种钟的时间与GPS时吻合；接收机处的时钟是石英钟，稳定度一般，我们认为它的时钟时间与GPS时存在时间同步误差，并将这种误差作为一个待定参数。这样，对于每个地面点实际上需要求解就有4个待定参数，因此至少需要观测4颗卫星至地面点的卫地距离数据。