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[摘 要 ]基于GAMIT软件对GPS数据长基线的解算,本文提出了对IGS站所提供的数据进行分析与研究,得出了IGS站产品的精度可靠性.

[关 键 词 ]GAMIT软件 IGS精密星历 基线解算

[中图分类号] P208 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-10-109-1

1引言

GAMIT/GLOBK是一套高精度数据处理软件,主要用于分析研究地壳变形、高精度GPS测量数据处理等领域.它由美国麻省理工学院(MIT)和斯克里普斯海洋研究所(SIO)联合开发,并得到美国哈佛大学和美国国家科学基金会的支持.作为开源的软件,数据处理人员可以对数据处理的流程及技巧有全面的了解,同时还可以对软件的源码进行编译,依据不同的环境建立适合科研的数学模型,这也在一定程度上促进了GAMIT/GLOBK的不断更新.GAMIT/GLOBK 高精度数据处理软件不但精度高而且开放源代码, 使用者可以根据需要进行源程序的修改.目前, 它已广泛应用于长距离、高精度、长时间的GPS定位数据处理.本文基于GAMIT软件,对IGS几个参考站进行了解算,分析了其精度可靠性.

2.GAMIT/GLOBK软件分析及其数据处理流程

2.1GAMIT/GLOBK软件

GAMIT是利用GPS载波相位观测值进行定位定轨的基线处理软件.基于最小二乘原理进行参数估计.通过载波相位,采用双差观测量的优点是可以完全消除卫星钟差和接收机钟差的影响,同时也可以明显减弱诸如轨道误差、大气折射误差等系统性误差的影响.

GLOBK是利用卡尔曼滤波方法进行网平差.GLOBK的实质是一个卡尔曼滤波器,它是GAMIT强大的后处理软件的经典.其主要目的是对处理的数据进行平差分析,进行后处理分析.因此它所输入一般是由GAMIT在松弛约束条件下运行后生成的测站文件以及在GAMIT运行时下载获取的参数表文件等,同时在前期的数据准备的时候要注意由于GLOBK不对整周模糊度进行解算,所以在GAMIT运行时,要先计算出结果.


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2.2软件处理流程

GAMIT软件是由许多功能不同的模块组成,其中各个模块具有一定的独立性,但模块之间又是紧密地联系的这些模块共同完成数据处理和分析的过程,这些模块安其功能可分为两部

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0998;:数据准备和数据处理.

(1)数据的准备

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GAMIT软件数据处理关键就是数据的准备工作,其中数据准备部分包括原始观测数据的格式转换、计算卫星和接收机钟差、星历的格式转换等.在利用sh_gamit做GAMIT批处理之前,先应该做一些基本的准备工作.

(2)数据处理

数据处理部分包括观测方程的形成、轨道的积分、周跳的修复和参数的结算等.GAMIT自动批处理sh_gamit ,可以对准备的文件进行处理.其一般的批处理命令如示例:sh_gamit -d 01 242 -orbit SIOF-expt xianeops usno

2.3 IGS产品

目前,全球260多个lGS跟踪站中,我国占20多个,分布在武汉、拉萨、乌鲁木齐、昆明、上海等地,全球IGS网的GPS数据,由单台接收机交换 (RINEX)格式生成的日观测和导航数据文件组成,其存储方式为ASCII码文本格式,内容包括观测值、导航星历信息、气象数据等.这些数据经UNIX 压缩后传送到相应的数据中心.观测值文件包括整天内所观测的数据.采样率都采用标准的30s.

3实验分析

本次要处理的数据是选自IGS站提供的BJFS、WUHN、SHAO、BRUS、GRAZ、IRKT、KUNM、LHAZ、SOFI 9个站,其中BJFS、WUHN、SHAO是作为强约束的基准站来用的以用来得到其余几个站的坐标.通过GAMIT的软件处理得到基线的H-file松弛解,O-file约束解还有Q-file过程记录文件.此次平差是基于武汉大学编制的科傻平差软件进行平差的,其基本操作步骤在一些文献里也有所说明.经过平差所得几个测站数据如表1所示:

由表1可以看出,其中内符合精度最好的点是LHAZ站,最差的是BRUS,而外符合精度其中三个方向即X、Y、Z方向上的精度都有不同程度的差异.在最好的点位相对精度中最差的点也可以达到10E-8,所以在实际应用中可以满足用户的精度要求.


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4结论

本文基于GAMIT软件在实际数据处理中的应用,对其处理数据的关键步骤进行了说明,结合武汉大学研制的科傻软件对IGS站的观测数据进行了处理分析,得出IGS精度在内部可靠性和外部可靠性都可以达到高等级GPS网的要求.

参考文献

[1]李征航,黄劲松.GPS测量与数据处理[M].武汉:武汉大学出版社,2005.

[2]王敏.GPS数据处理方面的最新进展及其对定位结果的影响[J].国际地震动态,2007,(7):3-8.

[3]徐杰,任超.使用GAMIT进行高精度基线向量解算的方法与实践[J].海洋测绘,2007(11) .

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