把GPS大地高转换为正高时的曲面内插技术

本文对如何根据一组同时已知正高和大地高的点来计算ＧＰＳ点的正高（高平均海水面的高度）的几种内插技术进行了研究。利用了一个可以移动的曲面和一些已知点，已知点离内插点的距离在用户规定范围内。其中有一种方法利用了美国国家大地测量局研制的程序ＧＥＯＩＤ９０所求得的大地水准面差距，第二种方法采用了加权平均法，其余五种方法则均为内插移动最小二乘法，每种方法都拟合一个通过周围各已知点的曲面以便进行内插，在缺乏建     

用曲面内插法将GPS椭球高转换成正高

本文论述了根据一组已正高和椭球高的眯，将ＧＰＳ椭球高转换成正高的几种曲面内插法。这些方法使用一移动曲面，并且借助用户指定测区内的已知高程控制点。其中第一法是利用美国国家大地测量局（ＮＧＳ）研制的ＧＥＯＩＤ９０模型而得到的大地水准面高。第二法是加权一地。其余五种方法均属移动面最小乘内插法（ＩＭＬＳ），每种方法均通过邻已知点拟合出一个曲面。这些方法可为推导详细模型（例如ＧＥ－ＯＩＤ９０）缺乏必要重力数     

单频GPS实时定位精度分析

电离层延迟误差是单频GPS实时/事后定位误差的一个重要来源,目前尚无有效的方法来削弱其影响。针对这一状况,该文首先介绍了单频GPS改正电离层延迟误差的常用方法,通过分析说明了电离层格网数据能够有效改善单频GPS实时/事后定位误差。给出了电离层格网数据的建立、预报方法,并详细介绍了刺入点地心经纬度VTEC值的计算方法、四点格网法内插刺入点天顶方向的总电子含量以及单层模型投影函数。结合算例,分析比较了不同类型电离层改正数据与卫星星历数据对单频GPS实时/事后定位精度的影响。实验结果表明,利用电离层格网预报数据能够显著改善单频GPS的实时/事后导航定位精度,对提高单频GPS定位精度具有一定实用价值。     

GPS天线相位中心改正方法研究

由于天线本身的特性及机械加工等原因,GPS卫星和接收机天线相位中心与其几何中心不重合,从而产生相位中心偏差。某些类型的天线该偏差甚至可达数cm,直接影响高精度GPS测量的精确可靠性[1]。讨论了GAMIT软件在高精度GPS数据处理中进行天线相位中心改正的原理、方法和策略,结合美国IGS观测站及南加州区域站观测数据,对改正方法及策略进行了实验对比与分析。结果表明:对接收机天线相位中心和卫星天线相位中心采用模型改正,而卫星天线相位中心偏移不改正,所得到的基线解算结果较好[2];地面接收机天线方位角的变化对U方向的基线解算结果有较大影响,在高精度GPS测量中,必须进行天线方位角的变化改正。     

对提高导航型GPS定位精度之工作方法的探讨

论文主要介绍了导航型GPS坐标转换参数的计算方法和测量误差的改正方法。该方法的要点是通过实测多个公共点来计算坐标转换参数,以此获得较好的转换精度;并进一步对观测结果加以误差改正,从而提高其定位精度。     

GPS偏心观测及其精度分析

由于种种条件的限制，在很多情况下GPS天线都无法实现真正的对中，在某些特殊情况下，例如观测站必须与VLBI站或SLR站重合，而又无法在这些站的标志中心安设接收机天线，这就要求进行GPS偏心观测。本文将着重对GPS偏心观测归心元素的测定方法、归心改正数的计算以及归心元素的测定精度进行讨论和分析。     

用EXCEL编制GPS归心改正计算程序

给出了GPS归心改正计算的数学模型，结合实例介绍了用EXCEL编制的GPS归心改正计算程序。     

GPS天线相位转绕误差及其对GPS精密单点定位的精度影响分析

对于GPS精密单点定位,天线相位转绕误差无法通过星间求差法消除或者减弱,因此必须通过适当的模型加以改正。本文详细分析该误差的特性及其改正方法,并采用自编软件通过计算实例分析其对GPS精密单点定位的精度影响。     

气象改正对GPS水利工程控制网数据处理的影响特性研究

介绍GPS对流层延迟改正原理以及气象参数的确定方法,按照设计的三种基线解算方案对某大型水利工程GPS控制网的观测数据进行处理,比较分析三种气象改正方法对GPS数据处理的影响特性,得出几点结论。     

Improving Orthometric Heights Using Precise GPS Measurements

The vertical component obtained from the Global Positioning System (GPS) observations is from the ellipsoid (a mathematical surface), and therefore needs to be converted to the orthometric height, which is from the geoid (represented by the mean sea level). The common practice is to use existing bench marks (around the four corners of a project area and interpolate for the rest of the area), but in many areas bench marks may not be available, in which case an existing geoid undulation is used. Present available global geoid undulation values are not generally as detailed as needed, and in many areas they are not known better than ±1 to ±5 m, because of many limitations. This article explains the difficulties encountered in obtaining precise geoid undulation with some example computations, and proposes a technique of applying corrections to the best available global geoid undulations using detailed free-air gravity anomalies (within a 2° × 2° area) to get relative centimeter accuracy. Several test computations have been performed to decide the optimal block sizes and the effective spherical distances to compute the regional and the local effects of gravity anomalies on geoid undulations by using the Stokes integral. In one test computation a 2° × 2° area was subdivided into smaller surface elements. A difference of 37.34 ± 1.6 cm in geoid undulation was obtained over the same 2° × 2° area when 1° × 1° block sizes were replaced by a combination of 5' × 5' and 1' × 1' subdivision integration elements (block sizes).     

利用GPS共视法确定重力位差及海拔高差的实验研究

阐述了GPS共视法的基本原理,讨论了利用重力频移法通过GPS共视观测数据确定重力位差和高程差的方法。利用国际权度局(BIPM)发布的时间序列数据,选取了4个守时台站之间的时间差序列进行实验。结果表明,受目前GPS共视法精度所限,高程差计算值与理论值之间的平均差异和标准差在几十m的量级水平。     

高精度推求正高的两种方法

论述了高精度推求正高的两种方法 ,并对正高精度的推估及其在模型上的试算也作了讨论 ,对于海拔为 5 0 0 0m的高山 ,正高的误差一般不超过± 1 0cm ,这与距青岛水准原点达数千公里的西部高山 (原 )处正常高的精度也比较接近     

Orthometric corrections from leveling, gravity, density and elevation data: a case study in Taiwan

A new orthometric correction (OC) formula is presented and tested with various mean gravity reduction methods using leveling, gravity, elevation, and density data. For mean gravity computations, the Helmert method, a modified Helmert method with variable density and gravity anomaly gradient, and a modified Mader method were used. An improved method of terrain correction computation based on Gaussian quadrature is used in the modified Mader method. These methods produce different results and yield OCs that are greater than 10 cm between adjacent benchmarks (separated by 2 km) at elevations over 3000 m. Applying OC reduces misclosures at closed leveling circuits and improves the results of leveling network adjustments. Variable density yields variation of OC at millimeter level everywhere, while gravity anomaly gradient introduces variation of OC of greater than 10 cm at higher elevations, suggesting that these quantities must be considered in OC. The modified Mader method is recommended for computing OC.Acknowledgments.This study is supported by the Ministry of the Interior (MOI), Taiwan, under the project `Measuring gravity on first-order benchmarks'. The authors are grateful to F.S. Ning and his colleagues at BSB (Base Survey Battalion) for their precision work in collecting gravity data, and to R. Forsberg for the terrain correction program. They also thank the Institute of Agricultural and Forestry Aerial Survey for elevation data and MOI for leveling data. Dr. Will Featherstone and three anonymous reviewers are thanked for their constructive comments.     

GPS seismology

GPS seismology uses convential geodetic models to analyze GPS data at high sampling rates, such as 1 Hz. GPS seismology results are shown for the Denali, San Simeon, Tokachi-oki, and Chuetsu earthquakes. Records for these earthquakes indicate that GPS is an excellent instrument for measuring large displacements near earthquake ruptures. GPS systems can be improved for seismic applications if their sampling rates are increased from 1 to 10 Hz.     

GPS水准

本文根据国内外GPS水准研究的文献资料,结合作者的研究心得,分析、探讨了各种GPS水准的理论与方法。比较其特点和应用条件及有待深入研究的课题。本文共分三部分;第一部分先说明GPS水准概念,然后探讨了GPS大地高(差)的精度及GPS水准——几何法求定大地水准面的各种算法;第二部分讨论了如何应用重力资料精化大地水准面的几何解;第三部分介绍了国内外一些重要的试验结果,以使读者有一明确的数字概念。     

基于GPS基准站网的GPS测量

采用基于GPS基准网的GPS测量可以提高GPS测量的可靠性和准确性 ,可以消除和减小GPS测量观测值中与时间和空间相关的大气误差和轨道误差的影响 ,使中、长距离快速静态定位和RTK动态定位成为现实 ,还具有可直接得到WGS84Z坐标等优点。本文介绍基于GPS基准站网的GPS测量 ,简要地论述GPS虚拟参考站法VRS和区域改正数法FKP的原理、方法和特点 ,以及目前实施中存在的一些问题     

GPS接收机

Royal Tek公司引入了REB—12RGPS插件,它是一种供OEM使用的12信道接收机。通过使用L1波段的C/A编码,这种接收机可在没有可用性选择(SA)的情况下,提供25m位置精度和每秒0.1m的速度精度,它接受RTCM104差分GPS修正,并通过NMEA0183接口输出数据,这种接收机可在1800m的高空每秒515m的速度和4g的加速度,以及在—40°至185℃范围的温度中工作。