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CPI控制网络复测实施方案优化

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:以设计提供的CPI控制点的空间坐标作为约束条件,进行CPI复测网约束平差。

CPI控制网络复测实施方案优化

8.2.3.1 CPI控制网复测方法及网形要求

CPI控制网按二等GPS网的技术要求采用GPS测量方法施测,采用边联结方式构网,形成由三角形或大地四边形组成的带状网(图8-1)。

图8-1 CPI测量网形示意图

8.2.3.2 CPI控制网外业观测及基本技术要求

(1)作业前,光学对点器与基座必须严格检查校准,在作业过程中应经常检查保持正常状态,设站时,对中误差不大于1 mm。

(2)天线安置应严格对中、整平,正确量取至厂商指定的天线参考点高度,并须获得厂商提供的参考点至天线相位中心的改正常数,以便于在随后的数据处理中精确计算天线高。

(3)天线高在每个时段的测前(必须在开机之前)和测后(必须在关机之后)各量取一次,两次量取天线高应在相同的位置。天线高应从天线的三个不同方向(间隔120°)量取,或用接收机天线专用量高器量取。每次在三个方向上量取的天线高误差应不大于±2 mm,否则应重新对中、整平。任一方向上在观测前、后两次量取的天线高误差应不大于±2 mm,否则认为在观测过程中天线发生变动,该时段作废。

(4)测站上所有规定的作业项目经认真检查均符合要求,记录资料完整无缺,将点位恢复原状后方可迁站。

(5)在同一时段的观测过程中不得关闭并重新启动仪器,不得改变仪器的参数设置,不得转动天线位置。在有效观测时段内,如中途断电,则该时段必须重测。因观测环境卫星信号等原因造成数据记录中断累计时间超过25min时,该时段应重测。作业过程中严格按照GPS测量规范要求填写GPS外业观测记录手簿。

(6)观测过程中若遇到强雷雨、风暴天气,应立刻停止当前观测时段的作业。GPS观测采用双频GPS接收机(标称精度≤5 mm+1×10-6·D),按照相对定位模式观测,每条边观测两个时段,每个时段观测时间不少于90min,接收机采样间隔设置为15 s,卫星高度角为15°,GDOP≤6。施测严格按照表8-3的技术要求进行。

表8-3 GPS测量作业的基本技术要求

续表

8.2.3.3 CPI控制网数据处理

GPS数据处理包括基线向量解算和网平差两个部分,基线向量解算采用随机附带的GPS解算软件,网平差计算采用GPS数据处理系统进行处理。

基线处理时,应严格遵守下列要求:

(1)基线解算时,卫星星历统一采用广播星历,卫星高度角一般采用15°。(www.xing528.com)

(2)同一时段观测值的数据剔除率小于10%,否则应重测。

(3)任一时段的同步观测时间,CPI复测网小于90 min则该时段作废;任一时段的有效卫星数少于4颗,则该时段作废。

(4)基线向量满足验收标准后,按最小闭合环原则对全网的基线向量进行闭合环搜索,并对闭合环的闭合差进行计算检验。独立观测边闭合环各坐标分量闭合差应符合下式规定:

式中:n——闭合环边数;

   ——标准差,即基线长度中误差(mm),a为固定误差(mm),b为比例误差(mm/km)。

(5)同一基线不同时段重复观测基线较差应满足:。σ为标准差。如果观测数据不能满足要求时,应对成果进行全面分析,必要时进行补测或重测。

GPS网平差是在基线质量检验合格的前提下进行的,先进行三维向量网无约束平差,各项指标合格后再进行约束平差。

1.三维向量网无约束平差

基线解算各项质量指标均满足要求后,以全网有效观测时间较长、观测条件较好、接近全网中部的控制点的WGS-84坐标作为起算数据,进行全网的无约束平差。

无约束平差中,基线分量的改正数绝对值应符合下式:

否则,认为该基线或者其附近的基线存在粗差,应予剔除。

平差合格后,提供无约束平差WGS-84坐标系中的空间直角坐标、基线向量及其改正数和精度信息。

2.CPI控制网约束平差

在三维无约束平差确定的有效观测基础上,进行约束平差。以设计提供的CPI控制点的空间坐标作为约束条件,进行CPI复测网约束平差。约束平差合格后,提供相应坐标系的空间直角坐标、基线向量及其改正数和精度。

约束平差后,基线向量各分量改正数与无约束平差同一基线改正数较差的绝对值应符合下式要求:

根据设计提供的坐标系投影带和投影面划分,依据不同投影面和中央子午线分两段解算,将平差得到的CPI控制网的空间直角坐标分别投影到相应的平面坐标投影带中,计算出CPI控制点的工程独立坐标值,得出CPI控制点的复测坐标成果。CPI控制网平差最弱边相对中误差和最弱方位角中误差满足《高速铁路工程测量规范》(TB 10601—2009)中CPI控制网基线边方位中误差≤1.3″、最弱边中误差≤1/180 000的精度要求。

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