5.2. 静态卫星测量的数学处理基础在线视频

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大家好！该视频教程将重点介绍静态卫星测量的数学处理基础。

我们了解有关功能和各种方法的更多信息

并且简要介绍了用于处理静态测量的软件市场。

我们将确定每个接收器收集有关卫星及其距离的数据，并将其写入文件。

常用格式是RINEX。

RINEX代表独立于接收器的交换格式----

卫星导航接收器的源数据文件的数据交换格式。

它允许用户对接收到的数据进行后处理。

不同的接收器可能具有不同的数据存储格式。

例如，对于U-blox接收器，为ubx文件扩展名。

RINEX是一种通用格式，所有软件都支持RINEX格式处理

使用RINEX时，可能有几种文件格式。

它们具有以下扩展名类型：

O-观测数据文件，包含测量的伪距，

N-导航数据文件，包含GPS星历表-卫星，

G和L也包含星历，仅分别用于GLONASS和Gallileo，

M-气象数据文件。当前版本的格式3.03。

我们将讨论使用什么方法来进行卫星测量处理。

首先是在一个站进行的观测处理。

通常，这种方法极少使用，几乎从不提供航空摄影。

如果仅处理代码测量，那么精度将达到几米，并且不是特别重要，

但是，在预处理过程中，它可以使您弄清楚接收者立场的坐标，以备后用。

第二种方法是单一基线，在联合调整中，

主要是通过双重差的形式处理来自两个同时工作的接收器的观测值。

网络中的观测处理分为主要调整（求解基准）和次要调整（均衡基准向量）。

在最简单的情况下，仅使用基线矢量长度的概念，

而卫星观测仅用作测量站点之间距离（ 三边测量）的方法。

三边测量主要用于大地测量中卫星测量的黎明。

还值得注意的是，如果将多个卫星定位仪用于网络解决方案，

则该技术并不严格。

第三种方法是对单个会期的所有接收到的观测值进行联合均衡

（在一个会其中对许多台站的观测值进行均衡）。

在此方法中，将联合处理三个或多个参与接收者同时观察到的所有数据。

如果有多个观察会期，则可以将它们组合为多个会话的均等化，

或合并为多个站点和多个会话的解决方案。

当由于接收器数量有限而将大型网络拆分为多个部分时，这是一种常见的技术。

并非每个大地测量公司都能负担得起5个或更多的卫星接收器。

进行这种调整的主要条件是，

每个会话都通过一个或多个公共站点与至少一个其他会话相关联，

在两个会话中都进行了观测。

公共站数量的增加增加了整个网络的稳定性和可靠性。

比较各个会话的结果可提供最佳的网络准确性控制，

并在公共站点进行足够数量的冗余观测。

用于处理大型卫星网络观测的软件产品通常基于许多站和许多会话的概念。

每个用于处理全球导航卫星测量的软件产品都可以表示为三个连续的部分。

为主要处理准备数据的预处理级别；

基本处理级别处理未知参数的评估；

后处理级别，在该级别中以表格或图表的形式收集接收到的信息，

并在必要时将会话合并为一个网络。

预处理从引入原始或“原始”数据开始。

除了数据文件外，还需要将有关观测时间的信息添加到数据库，

因为一些接收器在打开电源后立即写日志，

它可能比该点上安装接收器更早发生。

它们还介绍了该点与接收器上的特殊风险之间的测得距离----所谓的天线高度。

确保指示天线轮廓----这是一个包含参数的文件，

例如相中心的位置，天线的几何特性。

有时还需要添加站点的近似坐标和有关气象观测条件的信息，

如果目标是在局部坐标系中获取数据，则还将输入这些点的坐标和高度。

在开始处理基线之前，用户会明确设置卫星的截止角----

在良好条件下为15度。

这是必要的，这样近视卫星就不会影响最终结果，

因为他们的测量结果不是很好。

要设置的第二个参数是信号和噪声电平的允许比率（所谓的信噪）。

SNR（信噪）参数显示卫星信号强度的度量。此数量是无量的。

在图片中，您可以看到CREDO 全球导航卫星系统程序中的参数窗口。

除上述参数外，用户还可以选择计算方法----

一个载波频率或两个载波频率不同的对流层，

对流层和电离层的不同模型的选择。

仅在第二阶段进行基线矢量的计算。

该程序的数学处理器将接收器的数据，卫星数据，

其他输入的参数进行比较，并使用差分方法来计算基线长度的确切值。

计算过程如下：解决三重差异的方法；

解决具有真实（浮动）歧义的双相差；

寻找整体模糊性；解决具有固定整数歧义的双差。

结果，模棱两可的相位观测变成了对距离的明确观测。

通过几个近似过程执行该过程，直到获得固定解决方法。

在处理了项目中的所有基准向量之后，

在存在大量观察点并形成闭合图形的情况下，

它们继续进行项目的网络调整。

使用控制闭合图形残差的方法监视获得的误差。

根据此调整的结果，用户会收到自动生成的报告。

通常，报告包含观测点的精确坐标，确定这些坐标的均方根误差，

网络图，基线长度，它们的标准偏差

以及许多其他带有调整数据的自定义块。

我们在屏幕上看到的基线处理报告示例。

对于矢量，给出了解的类型，计划了精度，并确定了高度，并且还计算了长度。

软件市场广大。存在二十几种不同的操作卫星测量软件。

我们将会简略地介绍其中几种。

卫星测量设备的整个市场由几个大型制造商划分。

这些是Trimble，Topcon，Leica，Javad和中国制造商----Stonex，EFT，South。

前四家具有强大的处理软件。

我们列表中的第一个程序Trimble Business Center

是一个功能强大且灵活的软件，可以解决许多问题----

从处理卫星测量到激光反射的处理点。

TBC是一个模块化应用程序，每个用户仅选择需要的模块。

Trimble遵循统一的道路，将所有用户统一在一个品牌下。

这是由于该公司不仅在卫星设备市场中有广泛的代表，

而且还生产激光扫描仪，无人机和全站仪。

使用TBC，实现了Trimble RTX技术，我们之前已经谈到过。

瑞士徕卡公司的第二个程序----徕卡（Leica）地理办公室。

由于除了卫星导航设备之外，

徕卡还生产转速计，水平仪和其他仪器，

因此该程序使您可以组合多种仪器的测量值以获得最佳结果。

可以说，对于大公司而言，创建多功能工具软件正在成为一种趋势。

此外，例如，市场上出现了带有内卫星导航天线的全站仪，

因此采用全面的软件方法是完全合理的。

Topcon MagnetTools 是另一个用于处理卫星导航测量的着名软件。

拓普康板安装在许多无人机上。

例如， Geoscan 无人机配备了Topcon B111。

与该发行版相关，该软件具有便捷的工具，

可用于处理所谓的细节----拍摄和计算这些中心的确切坐标的时刻。

在卫星大地测量的曙光中，JAVAD的软件Pinnacle被广泛使用。

该程序与之前的程序不同之处在于

它专门为处理全球导航卫星系统测量而量身定制。

它具有简约的设计，非常易于使用。

自2007年以来，该软件被停止运用。

在结尾我们将来探讨免费软件。

有些免费的软件，允许用户进行大地测量数据处理而无需花钱购买昂贵的软件。

此类软件特别适用于与大地测量相关的地区的大学，

个人或企业家，或使用卫星大地测量接收器的地区（例如在精确农业中）。

这样的软件称为RTKLib。这是一个开源产品。

最初的发展是日本教授 Tomoji Takasu。

之后，其他公司根据RTKLib创建自己的解决方案，例如Emlid的ReachView。

像任何其他开源免费软件一样，

RTKLib提供了大量功能和非常朴实的界面。

该程序支持所有流行的行业标准，并允许处理卫星测量的各种组合和方法。