GNSS原理与应用

一、GPS预处理包括哪些内容？
对于两台及两台以上接收机同步观测值进行独立基线向量 （坐标差）的平差计算叫基线解算，有的也叫观测数据预 处理。 预处理的主耍目的是对原始数据进行编辑、加工整理、分 流并产生各种专用信息文件，为进一步平差计算做准备。
它的基本内容是：（1）数据传输；将GPS接收机记录的观测数据传输到磁盘 或其他介质上。（2）数据分流：从原始记录中，通过解码将各种数据分 类整理，剔除无效观测值和冗余信息，形成各种数据文件， 如星历文件、观测文件和测站信息文件等。（3）统一数据文件格式，将不同类型接收机的数据记录 格式、项目和采样间隔，统一为标准化的丈件格式，以便 统一处理。（4）卫星轨道的标准化，采用多项式拟合法，平滑GPS 卫星每小时发送的轨道参数，使观测时段的卫星轨道标准 化。（5）探测周跳、修复载波相位观测值。（6）对观测值迸行必要改正，在GPS观测值中加入对流层 改正，单频接收的观测值中加入电离层改正。

二、对基线的处理结果进行检核的目的是什么？检核的内容有哪些？
目的：（1）为求GPS在地面坐标系中的坐标，应在地面坐标系中选定起算数据并联测若干原有地方控制点，用于坐标转换。
（2）对起算点所在坐标系、成果间的兼容性进行分析。
（3）对于未知点，观测时要联测成一定的图形， 以保证坐标精度的均匀性减少尺度比误差的影响。
（4）GPS网平差后，可以得到GPS点在地面坐标系中的大地高，要想求得正常高，需要进行高程拟和。
检核内容：1、每个时段同步观测数据的检核
①数据剔除率，剔除的观测值个数与应获取的观测值个数的比值称为数据剔除率。同一时段观测值的数据剔除率，其值应小于10％。
②采用单基线处理模式时，对于采用同一种数学模型的基线解，其同步时段中任一的三边同步环的坐标分量相对闭合差和全长相对闭合差不得超过表1所列限差。
2. 重复观测边的检核
同一条基线边若观测了多个时段，则可得到多个边长结果。这种具有多个独立观测结果的边就是重复观测边。对于重复观测边的任意两个时段的互差,均应小于相应等级规定精度(按平均边长计算)的 倍。
3、同步环观测检核
当环中各边为多台接收机同步观测时，由于各边是不独立的，所以其闭合差应恒为零。但是由于模型误差和软件的内在缺陷，使得这种同步环的闭合差实际上不为零。
4. 异步观测环检核
无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GPS网中选取一组完全的独立基线构独立环

三、GPS基线向量网平差有几种方法？各种方法的观测值，起算数据及平差结果是什么？
一、三维平差和二维平差
1.三维平差
所谓三维平差是指平差在三维空间坐标系中进行，观测值为三维空间中的观测值，解算出的结果为点的三维空间坐标。GPS 网的三维平差，- -般在三维空间直角坐标系或三维空间大地坐标系下进行。
2.二维平差
所谓二维平差是指平差在二维平面坐标系下进行，观测值为二维观测值，解算出的结果为点的二维平面坐标。二维平差一般适合于小范围GPS网的平差。
二、无约束平差、 约束平差和联合平差
1.无约束平差
GPS网的无约束平差指的是在平差时不引入会造成GPS网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据。常见的GPS网的无约束平差，- -般是在平差时没有起算数据或没有多余的起算数据。
2.约束平差
GPS网的约束平差指的是平差时所采用的观测值完全是GPS观测值(即GPS基线向量)，而且，在平差时引入了使得GPS网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据。
3.联合平差
GPS网的联合平差指的是平差时所采用的观测值除了GPS观测值以外，还采用了地面常规观测值，这些地面常规观测值包括边长、方向、角度等观测值等。

质量检核符合要求后，以独立基线组成闭合图形、以三维基线向量及其相应方差作为观测信息、以一个点的WGS-84三维坐标和一个已知方位角已知边为起算依据，进行GPS网无约束平差，平差后，提供WGS-84的三维坐标、各基线向量三个坐标差观测值的改正数、基线边长以及各点位和边长信息。再无约束平差的基础上，可以进行二维和三维无约束平差。约束点的已知坐标、距离和方位，可作为强制约束的固定值，也可作加权观测值。平差后输出基线向量改正数、基线长度、方位精度、转换参数及精度信息。