黃玉潔 韓海 剛大慶油田設(shè)計(jì)院

GPS基線解算的質(zhì)量控制

黃玉潔 韓海 剛大慶油田設(shè)計(jì)院

要得到工程應(yīng)用的GPS定位成果，首先必須進(jìn)行基線向量解算，評(píng)定基線精度。基線解算質(zhì)量將直接影響到GPS網(wǎng)的平差精度，有效地控制GPS基線解算的質(zhì)量可減少和避免返工重測(cè)現(xiàn)象。詳細(xì)探討了控制基線解算質(zhì)量的優(yōu)化策略，并應(yīng)用于大慶油田產(chǎn)能項(xiàng)目，取得了良好效果，說明該優(yōu)化策略下處理的基線結(jié)果可靠性強(qiáng)，能有效提高網(wǎng)平差的精度和可靠性。

基線解算；質(zhì)量控制；優(yōu)化方法

要得到工程應(yīng)用的GPS定位成果，首先必須進(jìn)行基線向量解算，評(píng)定基線精度?；€解算質(zhì)量將直接影響到GPS網(wǎng)的平差精度，有效地控制GPS基線解算的質(zhì)量可減少和避免返工重測(cè)現(xiàn)象。

1 基線解算的質(zhì)量控制指標(biāo)

基線解算質(zhì)量控制的指標(biāo)分為參考性指標(biāo)和控制性指標(biāo)兩大類。

（1）衡量GPS網(wǎng)質(zhì)量的參考指標(biāo)。單位權(quán)方差因子σ^0：以mm為單位，該值越小，表明基線的觀測(cè)值殘差越小且相對(duì)集中，觀測(cè)質(zhì)量也較好；觀測(cè)值的RMS：反映觀測(cè)值與參數(shù)估值間的符合程度，在一定程度上反映觀測(cè)值的質(zhì)量，RMS越小，質(zhì)量越好；比率RATIO：反映所確定出的整周未知數(shù)參數(shù)的可靠性，該值始終大于1，且值越大可靠性越高；相對(duì)幾何強(qiáng)度因子RDOP：反映GPS衛(wèi)星的狀態(tài)（即觀測(cè)條件）對(duì)相對(duì)定位的影響程度，與觀測(cè)條件有關(guān)，不受觀測(cè)值質(zhì)量好壞的影響。

（2）衡量GPS網(wǎng)質(zhì)量的控制指標(biāo)。同步環(huán)閉合差：理論上應(yīng)總為0，但實(shí)際上由于種種誤差的影響不為0，如果超出一定限值，則組成同步環(huán)的基線中至少有一條基線向量是錯(cuò)誤的；異步環(huán)閉合差：當(dāng)滿足限差要求時(shí)，表明組成異步環(huán)的基線向量質(zhì)量均合格，反之則表明至少有一條基線向量的質(zhì)量不合格；復(fù)測(cè)基線較差：指不同觀測(cè)時(shí)段對(duì)同一條基線的不同觀測(cè)結(jié)果之間的差異。

2 基線解算優(yōu)化實(shí)例

在大慶油田東風(fēng)新村產(chǎn)能項(xiàng)目首級(jí)控制測(cè)量開始作業(yè)前，項(xiàng)目組進(jìn)行如下驗(yàn)證性試驗(yàn)：采用4臺(tái)TrimbleGPS接收機(jī)以靜態(tài)模式觀測(cè)2個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段長(zhǎng)4h。選擇兩條重復(fù)基線，以TGO默認(rèn)基線處理方式處理，結(jié)果見圖1。

圖1 默認(rèn)方式基線處理結(jié)果

暫時(shí)忽略解算結(jié)果的參考指標(biāo)，作無約束平差，查看平差報(bào)告中AdjustedObservations的改正數(shù)，找出改正數(shù)較大的基線，經(jīng)過分析B2、B4的衛(wèi)星相位圖，發(fā)現(xiàn)兩條基線觀測(cè)值中周跳較多。故改變基線處理策略，采用參數(shù)估計(jì)的方法來處理周跳，將可修復(fù)最大周跳時(shí)間由默認(rèn)的600s改為0，重新處理B2、B4兩條基線，結(jié)果見圖2。

圖2 采用參數(shù)估計(jì)法的基線解算結(jié)果

通過圖1和圖2的對(duì)比可看出，優(yōu)化處理后的B2、B4基線長(zhǎng)度差為毫米級(jí)，且參考指標(biāo)均良好，這證明基線解算優(yōu)化策略有助于提高基線解算的質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，將本優(yōu)化策略在東風(fēng)新村產(chǎn)能項(xiàng)目控制測(cè)量作業(yè)過程中進(jìn)行推廣應(yīng)用，整體上提高了基線解算的精度，保證了后續(xù)GPS網(wǎng)平差的精度。

3 結(jié)論

為使GPS技術(shù)更好地服務(wù)于油田產(chǎn)能和長(zhǎng)距離油氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)，詳細(xì)探討了控制基線解算質(zhì)量的優(yōu)化策略，并應(yīng)用于大慶油田產(chǎn)能項(xiàng)目，取得了良好效果，說明該優(yōu)化策略下處理的基線結(jié)果可靠性強(qiáng)，能有效提高網(wǎng)平差的精度和可靠性。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.4.018