木工艺品制作作者：孟凡超
来源：《科技创新与生产力》 2016年第2期
孟凡超
（辽源职业技术学院资源工程系，吉林 辽源 136201）
摘 要：进入21世纪以来，GPS观测技术得到了迅猛发展和完善，在卫星导航、基础测绘、变形监测等方面已被广泛应用。而如何精确地确定GPS卫星轨道问题（即GPS卫星星历）是GPS观测技术中的一个重要内容。结合实际观测数据用广播星历和精密星历分别进行基线解算，通过对解算结果比较得到使用广播星历的最佳基线长度范围。 关键词：GPS；广播星历；精密星历；基线解算组件回收
中图分类号：P228．4 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2016.02.058
收稿日期：２０15－08－20；修回日期：２０15－12－27
座便轮椅 作者简介：孟凡超（1985-），男，辽宁葫芦岛人，讲师，主要从事工程测量技术专业教学研究，E-mail：415067696@qq。
GPS导航定位就是根据已知的卫星轨道参数计算出卫星的瞬间位置，并作为已知数据广播给用户，用户根据所测得的GPS接收机天线至卫星的距离为观测量，利用空间距离后方交会求得接收机所处的位置。卫星星历是描述卫星运动轨道的信息，是计算卫星瞬间位置的依据。卫星星历的数据来源有广播星历和实测星历两类[1]。
1 广播星历
GPS广播星历由GPS系统的地面监测站提供的观测数据形成，并实时发布。广播星历可以用轨道参数的摄动项对已知的卫星参考星历加以改正，即可外推出任意观测历元的卫星星历[2]。为了保证广播星历的准确度，采用限制外推时间间隔的方法，即GPS卫星所发射的广播星历每1 h更新一次，将参考历元选在两次更新星历的中央时刻，则外推时间间隔不大于0.5 h。但在每1 h星历更新时，将会产生小的跳跃，一般可以采用拟合技术加以平滑。目前广播星历的精度估计约为20 m。
2 精密星历
在应用GPS技术做地球动力学研究时，要求达到10-7～10-8的定位精度，相应的卫星星历的精度要达到米级甚至分米级，广播星历显然不能适应这种高精度定位的要求[3]。
精密星历是由地面跟踪站根据精密观测资料，按照一定的计算方法计算的卫星星历，不含外推误差，其精度可以达到厘米级[4]。由于这种星历通常是在事后通过Internet、电传、磁带等通信媒体向用户传递，因此又称为后处理星历。目前获得精密星历比较方便且有效的方法是直接在国际GNSS服务组织网站上下载其数据产品[5-6]。由于精密卫星星历是由跟踪实测GPS卫星求定的，所以精密星历误差来源于不可避免的实测误差。这种后处理的解算方式，虽然对导航和实时定位意义不大，但在静态精密定位中起着积极的作用。
3 算例分析
通过利用广播星历和精密星历对某区域的局部静态控制网点数据（所用数据处理软件为拓普康Pinnacle软件）解算结果的分析比较，从而得出不同星历对于不同长度GPS基线解算结果的影响。在比较过程中，遵循可比性原则，即除星历不同外，其他条件均保持一致。将IGS最终精密星历所得的结果视为真值，比较同一基线所采用广播星历与精密星历所得到的基线结果的差值[7]。利用差值法比较了三维自由网平差和二维约束平差的一些结果，见第59页表1、表2。为了研究广播星历和精密星历对解算坐标的精度，需对解算的坐标进行比较研究，见第59页表3和表4，其中Rms为观测值均方根误差。
可用性评估
由表3、表4可见精密星历解算的坐标比广播星历解算的坐标较高。以上是比较平面坐标，表5为精密星历与广播星历对高程的影响，由表5可知星历对高程解算的影响较大。
4 结论
由于GPS定位导航的精度与GPS卫星星历的精度有着不可分割的相关性，所以针对同一条基线在采用不同精度的星历进行计算时所得到的成果会存在差异。解算结果表明在实时解算短基线时，利用广播星历可以满足工程施工需要，但随基线长度的增加，解算的各基线分量和距离差值有逐渐增大的趋势。其原因是伴随长度的增加，相关性逐渐减弱，轨道误差成为影响定位精度的一个重要因素，此时利用精密星历进行基线解算可以提高精度[8]。
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] 王洪,张兴国,赵向阳.广播星历和精密星历解算GPS基线的结果比较[J].科技情报开发与经济,2008,18(29): 117-118.
[3] 焦海松,王红芳,姚飞娟.卫星星历误差对GPS定位精度的影响与分析[J].全球定位系统,2009(1):24-28.
[4] 杜娟,刘星,陈正阁.GPS卫星轨道精度对定位结果的影响[J].全球定位系统,2012(3):19-21.
空调衣
[5] 杨润书,周红云.广播星历与精密星历对GPS基线解算和网平差的影响[J].地矿测绘,2010(4):7-9.
[6] 孙小荣,李海陵,王宇杰,等.广播星历和精密星历解算GPS基线成果的比较分析[J].现代测绘,2009(3):45-46.
[7] 周昀,黄智刚,王陆潇.导航电文星历参数对卫星轨道精度的影响[J].全球定位系统,2012(2):8-14.
中药提取 [8] 孙正明,高井祥,王坚.GPS广播星历误差及对单点定位的影响[J].测绘工程,2007(6):16-18.
（责任编辑 高 腾）
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