高精度gps數(shù)據(jù)處理軟件介紹

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1、GPS數(shù)據(jù)處理是GPS研究的一個重要內(nèi)容。目前，國際上廣泛使用的GPS相對定位軟件有：美國麻省理工學(xué)院（MIT）和加州大學(xué)圣地亞哥分校Scripps海洋研究所（SIO）研制的GAMIT/GLOBK，美國噴氣推進實驗室（JPL）研制的GIPSY/OASIS軟件和瑞士BERNE大學(xué)研制的Bernese軟件。選用一種好的數(shù)據(jù)處理方法和軟件對GPS數(shù)據(jù)結(jié)果影響很大。在GPS靜態(tài)定位領(lǐng)域中，幾十公里以下的定位應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，接收機的隨機附帶軟件已經(jīng)能夠滿足大多數(shù)的應(yīng)用需要。但是在GPS衛(wèi)星定軌以及長距離、大面

2、積的定位應(yīng)用中，如洲際板塊運動監(jiān)測及會戰(zhàn)聯(lián)測中，這些隨機附帶軟件就遠遠不能達到要求。Technorati標簽:GAMIT/GLOBK,GISPY/OASIS,BERNESE浙江博客網(wǎng)w!D:I:^6k%q7浙江博客網(wǎng)ug;^jF,u9J8e近年來，GPS定位理論和軟件科學(xué)的發(fā)展促進了GPS定位軟件的研發(fā)，一批滿足不同應(yīng)用需求的GPS定位軟件亦已面世。盡管不同軟件在數(shù)據(jù)處理方法上各有其特點，但它們的總體結(jié)構(gòu)基本上是一致的，即由數(shù)據(jù)準備、軌道計算、模型改正、數(shù)據(jù)編輯和參數(shù)估計5部分組成。hy1FfjtA

3、0數(shù)據(jù)準備：RINREX格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為軟件特有的數(shù)據(jù)格式；剔除一些不正常的觀測值（如缺偽距或某個相位數(shù)據(jù)）；根據(jù)測站的先驗坐標、星歷和偽距數(shù)據(jù)確定站鐘偏差的先驗值或站鐘偏差多項式擬合系數(shù)的先驗值。KdE7m.

4、[jIw0x0軌道計算：將廣播星歷或精密星歷改成標準軌道；如果需要改進軌道，則進行軌道積分，將衛(wèi)星坐標及坐標對初始條件和其他待估參數(shù)的偏導(dǎo)寫成列表形式。RTA$r]X!CZB%eQk0模型改正：對觀測值進行各種誤差模型改正（對流層折射、潮汐、自轉(zhuǎn)等）得到理論值及一階偏導(dǎo)，從觀測值中扣除這些理

5、論值得到相應(yīng)的驗前觀測殘差。浙江博客網(wǎng).F6e&Y8FU7x數(shù)據(jù)編輯：修正相位觀測值的周跳，剔除粗差。浙江博客網(wǎng)'y.B0B0kBr2cG^{n.B參數(shù)估計：采用最小二乘或卡爾曼濾波估計，由編輯干凈的非差觀測值或雙差觀測值求解測站坐標、相位模糊度、（如果采用定軌或軌道松弛）衛(wèi)星軌道改正值、地球自轉(zhuǎn)和對流層濕分量天頂延遲等參數(shù)。hP}n0tBg6hS0GAMIT/GLOBK浙江博客網(wǎng)-]ReUGz0f,dGAMIT/GLOBK軟件是MIT和SIO研制的GPS綜合分析軟件包，可以估計衛(wèi)星軌道和地面測站的

6、三維相對位置。軟件設(shè)計基于支持X－Windows的UNIX系統(tǒng)，現(xiàn)在的版本適用于Sun（OS/4，Solaris2）、HP、IBM/RISC、DEC和基于、Intel工作站的LINUX操作系統(tǒng)。作為科研軟件，GAMIT/GLOBK供研究和教育部門無償使用，只需通過正式途徑得到使用許可證。完全的開放性使用戶可以對軟件的工作原理、數(shù)據(jù)處理流程及技巧有全面的了解，這也在一定程度上促進了GAMIT/GLOBK的不斷更新。浙江博客網(wǎng)NR~u5WA&Q#NvGAMIT軟件處理雙差觀測量，采用最小二乘算法進行參數(shù)估

7、計。采用雙差觀測量的優(yōu)點是可以完全消除衛(wèi)星鐘差和接收機鐘差的影響，同時也可以明顯減弱諸如軌道誤差、大氣折射誤差等系統(tǒng)性誤差的影響。GAMIT軟件主要功能和特點如下：浙江博客網(wǎng)

8、2Gn].eQ$yN（1）衛(wèi)星軌道和地球自轉(zhuǎn)參數(shù)估計；7U/"e(NIAKfM0（2）地面測站的相對定位計算；浙江博客網(wǎng)G'u9^*nT.q（3）用模型改正各種地球物理效應(yīng)（極移、歲差、章動、潮汐等）；MK5M7Yb0（4）對流層天頂延遲參數(shù)和大氣水平梯度參數(shù)估計；浙江博客網(wǎng)4

9、2P7Kr7X（5）支持接收機天線相位中心的E

10、LEV（隨衛(wèi)星高度角變化）模型改正；DU%

11、7J6LB0`0（6）可選觀測值等權(quán)、反比于基線長度或隨高度角定權(quán)；OeM'N+zNpwC0（7）同時提供載波相位整周模糊度分別為實數(shù)和整數(shù)的約束解及松弛解；浙江博客網(wǎng)^-}%l,i,['（8）數(shù)據(jù)編輯可人工干預(yù)（CVIEW），也可自動處理（AUTCLN）。浙江博客網(wǎng)b1y(W)c~'@q用GAMIT估計對流層天頂延遲參數(shù)和大氣水平梯度參數(shù)，通常采用線性分段模型，根據(jù)觀測時間和區(qū)域自主確定參數(shù)個數(shù)。如果測站間隔較近，估計得到的參數(shù)間的相關(guān)性會非常大，由

12、此降低了應(yīng)用于氣象學(xué)研究的可靠性。這是所有相對定位軟件的共同局限。浙江博客網(wǎng)&^#IRthA關(guān)于觀測值定權(quán)，軟件推薦的是隨高度角定權(quán)的方法，關(guān)系式表示為rms＝a*a＋b*b/(elev*elev)（mm），具體操作中a和b可采用缺省設(shè)置，也可以在等權(quán)解算結(jié)果的基礎(chǔ)上，利用AUTCLN通過對觀測值的殘差分析擬合得到。很顯然，通過殘差擬合a和b是以增加計算時間為代價的。可以通過處理少數(shù)幾天的觀測數(shù)據(jù)，獲取每個站a和b的平均值作為這個站的缺省值，浙江博客網(wǎng)