六、计算题参考答案 1、 1)该GPS网总的观测时段数：14时段。 2)一个时段的同步基线数：10：一个时段的独立基线数：4 3)该GPS网总基线数：140，必要基线数：32，、独立基线数：56，多余基线数24 4)该GPS网的平均多余观测分量：0.429 2、合格 3、 1)该GPS网总基线数：9，必要基线数：3，独立基线数：6，多余基线数：3 2)重复边D016-D003合格：3)第二时段的同步环不合格：4)异步环 4、合格 1)接收机的调度方案如表1所示（要求：由独立基线构网，合理即可）： 表1 接收机的调度方 接收机位置 R2 R3 R4 D01 D02 D03 D04 D01 D02 D03 D04 3 D06 D05 D03 D04 4 D06 D05 D03 D04 即测量该GPS网时，观测时段数C4。 2)一个时段的同步基线数：6， 一个时段的独立基线数 3)该GPS网总基线数：24，必要基线数：5，独立基线数：12，多余基线数：7 根据调度计划，D03~D04边的重复基线数为4。 4)平均多金观刚分最，0.583 6、1)6.444m2)6.791m:6.781m:6.753m:6.784m:6.786m 1、 1)平移参数x+48.0206m,-63.3293m,尺度因子入=-0.0000100672，旋转角 0=-0.72924103秒。 2)转换后的坐标：见表2。 表2 GPS网坐标系统转换和高程系统转换成果表 转换后的54平面坐标(m) 点名 GPS水准高程(m】 备注 h HHPA 31.1216 基准点 GBCS 47.0813 基准点
六、计算题参考答案 1、 1）该 GPS 网总的观测时段数：14 时段。 2）一个时段的同步基线数：10；一个时段的独立基线数：4 3）该 GPS 网总基线数：140，必要基线数：32，、独立基线数：56，多余基线数 24 4）该 GPS 网的平均多余观测分量：0.429 2、合格 3、 1）该 GPS 网总基线数：9，必要基线数：3，独立基线数：6，多余基线数：3 2）重复边 D016-D003 合格；3）第二时段的同步环不合格；4）异步环 4、合格 5、 1）接收机的调度方案如表 1 所示（要求：由独立基线构网，合理即可）： 表 1 接收机的调度方案 时段 序号 接收机位置 R1 R2 R3 R4 1 D01 D02 DO3 D04 2 D01 D02 D03 D04 3 D06 D05 D03 D04 4 D06 D05 D03 D04 即测量该 GPS 网时，观测时段数 C=4。 2）一个时段的同步基线数：6，一个时段的独立基线数：3 3）该 GPS 网总基线数：24，必要基线数：5，独立基线数：12，多余基线数：7 根据调度计划，D03～D04 边的重复基线数为 4。 4）平均多余观测分量：0.583 6、1）6.444 m ；2）6.791 m；6.781 m；6.753 m；6.784 m；6.786 m 7、 1）平移参数 x0= +48.0206m，y0= -63.3293m，尺度因子λ= -0.0000100672,旋转角 θ= -0.72924103 秒。 2）转换后的坐标：见表 2。 表 2 GPS 网坐标系统转换和高程系统转换成果表 点名 转换后的 54 平面坐标(m) GPS 水准高程(m) 备注 x y h HHPA 31.1216 基准点 GBCS 47.0813 基准点
YUXD 22.5030 基准点 SJSD 23.4706 基准点 CLQA 36532.9904 54710.7423 21.1025 基准点 CSOP 34910.4168 56485.4590 21.4434 基准点 CSUR 35050.9526 53873.7265 24.0405 基准点 MS20 35066.4219 55619.2585 20.6169 基准点 MS3R 35056.6434 55244.6762 22.5868 基准点 MS4T 35061.4229 54982.5052 23.0433 检查点 MSLW 35061.2840 54526.7220 23.6365 基准点 CGVA 33286.2274 57315.1983 42.7397 待定点 MAZ1 36077.4733 55392.7836 19.7717 基准点 MAZ2 35505.7212 55393.5018 22.2981 检查点 MBK3 35527.7217 54982.9393 21.9760 基准点 MBK4 34337.0738 54991.3812 22.5010 基准点 3)高程系统转换模型参数为： a1=379.249,a2=-2.236,a3=3.392,a4=0.349,a5=1.189,a6=0.662 4)解算所有点的GPS水准高程：见表2。 8 1)这些点的球面坐标见表3-1： 2)这些点的WGS-84大地坐标和3度带的高斯平面坐标见表3-2： 3)站心地平直角坐标系下的坐标见表3-3。 表3-1 GPS点的球面坐标(m) 球面坐标 点名 8 赤经 向径R 度分秒 度分秒 《m) DPMO 324005.54107 1161044.72353 6371930.5148 MPNI 323946.25428 1161214.98348 6371932.9879 MPN2 323915.05506 1160949.28349 6371948.7797 MPN3 324034.10809 1160934.78043 6371928.5671 MPN4 323936.36045 1161049.89740 6371932.2642 MPN5 324058.912451161045.37663 6371925.0752 表3-2 GPS点的大地坐标与高斯平面坐标(m) 大地坐标 平面坐标 点名 度 分 秒 度 分 x(m) y(m)
YUXD 22.5030 基准点 SJSD 23.4706 基准点 CLQA 36532.9904 54710.7423 21.1025 基准点 CSOP 34910.4168 56485.4590 21.4434 基准点 CSUR 35050.9526 53873.7265 24.0405 基准点 MS2Q 35066.4219 55619.2585 20.6169 基准点 MS3R 35056.6434 55244.6762 22.5868 基准点 MS4T 35061.4229 54982.5052 23.0433 检查点 MSLW 35061.2840 54526.7220 23.6365 基准点 CGVA 33286.2274 57315.1983 42.7397 待定点 MAZ1 36077.4733 55392.7836 19.7717 基准点 MAZ2 35505.7212 55393.5018 22.2981 检查点 MBK3 35527.7217 54982.9393 21.9760 基准点 MBK4 34337.0738 54991.3812 22.5010 基准点 3）高程系统转换模型参数为： a1= 379.249，a2= -2.236，a 3= 3.392，a4= 0.349，a5= 1.189，a6= 0.662 4）解算所有点的 GPS 水准高程：见表 2。 8、 1）这些点的球面坐标见表 3-1； 2）这些点的 WGS-84 大地坐标和 3 度带的高斯平面坐标见表 3-2； 3）站心地平直角坐标系下的坐标见表 3-3。 表 3-1 GPS 点的球面坐标（m） 点名 球面坐标 赤 纬 B 度 分 秒 赤 经 L 度 分 秒 向径 R （m） DPMC 32 40 05.54107 116 10 44.72353 6371930.5148 MPN1 32 39 46.25428 116 12 14.98348 6371932.9879 MPN2 32 39 15.05506 116 09 49.28349 6371948.7797 MPN3 32 40 34.10809 116 09 34.78043 6371928.5671 MPN4 32 39 36.36045 116 10 49.89740 6371932.2642 MPN5 32 40 58.91245 116 10 45.37663 6371925.0752 表 3-2 GPS 点的大地坐标与高斯平面坐标（m） 点名 大地坐标 平面坐标 纬 度 B 度 分 秒 经 度 L 度 分 秒 大地高 H （m） x(m) y(m)
DpW0325035.949231161044.7235346.32213635670.270639423146.9093 MPN1325016.608591161214.9834846.9743 3635056.476439425489.7291 MPN2324945.321061160949.2834959.8208 3634121.8597 39421692.7821 MPN3325104.59580 1160934.7804347.0718 3636567.0997 39421334.9803 MPN4325006.68733 1161049.8974045.3167 3634767.7455 39423274.4694 MPN5325129.469371161045.3766345.9222 3637318.953339423176.7058 表3-3 GPS点的站心地平直角坐标(m) 点名 x(N)/m v(E)/m h(UP)/m DPMC 0 0 MPN1 -595.5338 2347.3698 0.1928 MPN2 -1559.5606 -1441.9597 13.1445 MPN3 882.6611 -1818.7220 0.4293 MPN4 -901.4476 134.5599 -1.0708 MPN5 1648.7565 16.9813 -0.6138 9、计算的北斗卫星坐标见表4 表4 北斗卫星坐标(m) 卫星编号 X Z c01 -322992460928 27066052.9220 898368.3968 C03 4465222.7703 41906711.0001 835275.9422 c07 -25052757.9140 25466744.6710 22255389.8254 C10 -9039111.9019 26650660.1424 31342577.6902 C11 -12908398.7547 24502767.3085 -3922624.0024 C12 -20183857.0847 13953795.947 13405279.1512 10、1)各行数据的格式及含义见5。 ①文件头格式 表5-1 GS广播星历文件的文件头节格式说明 文件头标 (第61一80列) 说明 格式 RINEX VERSION TYPE -RINEX格式的版本号（在本例中为2.00） F9.2,11X -文件类型（在本文件中为“N”文件） A1,19X PGM RUN BY DATE 创建本数据文件所采用程序的名称 A20 创建本数据文件单位的名称 A20 创建本数据文件的日期 A20
DPMC 32 50 35.94923 116 10 44.72353 46.3221 3635670.2706 39423146.9093 MPN1 32 50 16.60859 116 12 14.98348 46.9743 3635056.4764 39425489.7291 MPN2 32 49 45.32105 116 09 49.28349 59.8208 3634121.8597 39421692.7821 MPN3 32 51 04.59580 116 09 34.78043 47.0718 3636567.0997 39421334.9803 MPN4 32 50 06.68733 116 10 49.89740 45.3167 3634767.7455 39423274.4694 MPN5 32 51 29.46937 116 10 45.37663 45.9222 3637318.9533 39423176.7068 表 3-3 GPS 点的站心地平直角坐标（m） 点名 x(N)/m y(E)/m h(UP)/m DPMC 0 0 0 MPN1 -595.5338 2347.3698 0.1928 MPN2 -1559.5606 -1441.9597 13.1445 MPN3 882.6611 -1818.7220 0.4293 MPN4 -901.4476 134.5599 -1.0708 MPN5 1648.7565 16.9813 -0.6138 9、计算的北斗卫星坐标见表 4 表 4 北斗卫星坐标（m） 卫星编号 X Y Z C01 -32299246.0928 27066052.9220 898368.3968 C03 4465222.7703 41906711.0001 835275.9422 C07 -25052757.9140 25466744.6710 22255389.8254 C10 -9039111.9019 26650660.1424 31342577.6902 C11 -12908398.7547 24502767.3085 -3922624.0024 C12 -20183857.0847 13953795.9447 13405279.1512 10、1）各行数据的格式及含义见 5。 ①文件头格式 表5-1 GPS广播星历文件的文件头节格式说明 文件头标签 ( 第61 ～80 列) 说明 格式 RINEX VERSION / TYPE - RINEX 格式的版本号(在本例中为2.00) - 文件类型( 在本文件中为“N”文件) F9.2,11X A1，19X PGM / RUN BY / DATE - 创建本数据文件所采用程序的名称 - 创建本数据文件单位的名称 - 创建本数据文件的日期 A20 A20 A20
COMMENT 注释行 A60 ION ALPHA 历书中的电离层参数0~A3(第4子顿的第18页) ION BETA 历书中的电离层参数B0~ 2X,4D12.4 DELTA--TC:A0,A1,T,W用于算UTC时间的历书参数（第4子顿的第18页） -A0,A1：多项式系数 3X.2D19.12 -T:TC据的参老时刻 19 -W:TC参考周数 为连续计数，不是1024的余数 LEAP SECONDS 由于跳秒而造成的时间差 END OF HEADER 文件头节的最后一个记录 60X ②数据记录格式 表5-2 GPS广播星历文件的数据记录格式说明 观测值记录 说明 格式 PRN号/历元/卫星钟.卫星的PRN号 历元：1oc(卫星钟的参考历元) 年2个数字 如果需要可补0) 1X,2.2 月，日，时， 4(1X,I2) F5.1 ·卫星钟的偏差a(S) 3D19.12 ·卫星钟的漂移a1(s/s) ·卫星钟的漂移速度am(s/3） 广播轨道-1 IODE(Issue of Data,Ephemeris./数据、星历发布时间)3X,4D19.12 .C.(m) An rad /s) -Mo (rad) 广播轨道-2 -Cu(rad) 3X,4D19.12 ,e轨道偏心率 Cu(radians) -sqrt (A)(m 广播轨道-3 .TOE星历的参考历元(GPS周内的秒数) 3X,4D19.12 -Cie(rad) -rad)(OMEGA) -Cis rad) 广播轨道-4 -io rad) 3X,4D19.12 -Cre(m) -rad) -rad/s)(OMEGA DOT) 广播轨道-5 -I(rad/s)(IDOT) 3X,4D19.12 .12上的码 GPS周数与TOE一同表示时间。为连续计数，不 是1024的余数 -2P码数据标记 广播轨道-6 ·卫星精度(m) 3X,4D19.12 -卫星健康状态（第1子顿第3字第17~22位）
COMMENT 注释行 A60 ION ALPHA 历书中的电离层参数A0 ～A3( 第4 子帧的第18 页) 2X，4D12.4 ION BETA 历书中的电离层参数B0 ～B3 2X，4D12.4 DELTA-UTC: A0，A1，T，W 用于算UTC 时间的历书参数( 第4 子帧的第18 页) - A0，A1: 多项式系数 - T: UTC 数据的参考时刻 - W: UTC 参考周数，为连续计数，不是1024 的余数 3X,2D19.12 I9 I9 LEAP SECONDS 由于跳秒而造成的时间差 I6 END OF HEADER 文件头节的最后一个记录 60X ②数据记录格式 表5-2 GPS广播星历文件的数据记录格式说明 观测值记录 说明 格式 PRN 号/ 历元/ 卫星钟 - 卫星的PRN 号 - 历元: tOC( 卫星钟的参考历元) 年( 2 个数字，如果需要可补0) 月，日，时，分 秒 - 卫星钟的偏差a0( s) - 卫星钟的漂移a1 ( s / s) - 卫星钟的漂移速度a2 ( s / s2 ) I2 1X，I2.2 4( 1X，I2) F5.1 3D19.12 广播轨道-1 - IODE( Issue of Data，Ephemeris /数据、星历发布时间) - Crs ( m) - Δn ( rad / s) - M0 ( rad) 3X，4D19.12 广播轨道-2 - Cuc( rad) - e 轨道偏心率 - Cus ( radians) - sqrt ( A) ( m1/2 ) 3X，4D19.12 广播轨道-3 - TOE 星历的参考历元( GPS 周内的秒数) - Cic ( rad) - Ω( rad) ( OMEGA) - Cis ( rad) 3X，4D19.12 广播轨道-4 - i0 ( rad) - Crc( m) - ω( rad) - ( rad / s) ( OMEGA DOT) 3X，4D19.12 广播轨道-5 - I ( rad / s) ( IDOT) - L2 上的码 - GPS 周数(与TOE 一同表示时间) 。为连续计数，不 是1 024的余数 - L2 P 码数据标记 3X，4D19.12 广播轨道-6 - 卫星精度( m) - 卫星健康状态( 第1 子帧第3 字第17 ～22 位) 3X，4D19.12
-TGD sec) -IODC钟的数据龄期 广播轨道-7 电文发送时刻（单位为GPS周的秒，通过交接字 3X,4019.12 （HOw中的2计数得出) 拟合区间(h),如未知则为零 、 备用 。备用 2)计算的GPS卫星坐标及速度见表6。 表6 卫星坐标与速度 历元 X(m) y ( Z( VX(m/s)VY(m/s)Vz(m/s) 429600 13679080.5973 -22690336.0788 -1030174.350g -3429.0124 -2350.2346-3175.2174 432000 13928875.7776 -21602455.6534 6498015.3778 -3982.9185-760.9077-3033.4433 433500 13758785.5109-19895264.274910856149.0489 -3846.2561314.1035-2752.5734 3)卫星坐标和卫星速度的八阶切比雪夫多项式的拟合参数见表7。 力7-1 卫星坐标拟合参数 参数 X分量 y分量 Z分量 C 1.362013096199E+07 9.852394957235E+04 -5.596469902055E+00 -2.048350665714E+07 -2.905867321537E+02 5.868135807366E+01 C 6.055381886237E+06 -1.239483815164E405 -6.321704327289E+00 C: 8.059629977240E+04 1.360167415050E403 3.322940940704E+00 C 3.142051355541E+06 -1.145393033834E+04 2.808776120947E-01 Cs 1.054671843710E+07 2.584962533724E+03 -7.908953105527E-01 Ce -3.073790364776E+05 -8.649805250379E+02 1.520449947566E-02 C 1.107436215079E+0E -6.840915212970E+01 -1.692150402814E-01 Cs -4.400421971661E+05 4.391672002707E+02 1.010407647118E-02 表7-2 卫星速度拟合参数 参数 X分量 W分量 Z分量 C -3.456355334904E+03 5.826141639820E+00 3.671777405504E-02 C -7.060306780502E+02 -6.774609413181E+01 3.251716725678E-03 -2.825460906364E+03 -5.804137734667E+00 3.359268512710E-03 -1.105364395839E+02 -6.829261389996E+00 1.836333932196E-04 2.375786467800E+03 -6.290682333879E-01 -2.148793929922E-03 Cs 4.849309919646E+02 -1.249131943134E+00 -3.537461727928E-05 5.196970433890E+02 -4.853100746067E-02 -1.166919851698E-04 C1 5.424471326043E+01 5.453681253892E-01 -1.825424121193E-05 2.067299209513E+02 2.204452500140E-02 6.354311096857E-06
- TGD ( sec) - IODC 钟的数据龄期 广播轨道-7 - 电文发送时刻( 单位为GPS 周的秒，通过交接字 ( HOW)中的Z 计数得出) - 拟合区间( h) ，如未知则为零 - 备用 - 备用 3X，4D19.12 2）计算的 GPS 卫星坐标及速度见表 6。 表 6 卫星坐标与速度 历元 X（m） Y（m） Z（m） VX(m/s) VY(m/s) VZ(m/s) 429600 13679080.5973 -22690336.0788 -1030174.3509 -3429.0124 -2350.2346 -3175.2174 432000 13928875.7776 -21602455.6534 6498015.3778 -3982.9185 -760.9077 -3033.4433 433500 13758785.5109 -19895264.2749 10856149.0489 -3846.2561 314.1035 -2752.5734 3）卫星坐标和卫星速度的八阶切比雪夫多项式的拟合参数见表 7。 表 7-1 卫星坐标拟合参数 参数 X 分量 Y 分量 Z 分量 C0 1.362013096199E+07 9.852394957235E+04 -5.596469902055E+00 C1 -2.048350665714E+07 -2.905867321537E+02 5.868135807366E+01 C2 6.055381886237E+06 -1.239483815164E+05 -6.321704327289E+00 C3 8.059629977240E+04 1.360167415050E+03 3.322940940704E+00 C4 3.142051355541E+06 -1.145393033834E+04 2.808776120947E-01 C5 1.054671843710E+07 2.584962533724E+03 -7.908953105527E-01 C6 -3.073790364776E+05 -8.649805250379E+02 1.520449947566E-02 C7 1.107436215079E+06 -6.840915212970E+01 -1.692150402814E-01 C8 -4.400421971661E+05 4.391672002707E+02 1.010407647118E-02 表 7-2 卫星速度拟合参数 参数 VX 分量 VY 分量 VZ 分量 C0 -3.456355334904E+03 5.826141639820E+00 3.671777405504E-02 C1 -7.060306780502E+02 -6.774609413181E+01 3.251716725678E-03 C2 -2.825460906364E+03 -5.804137734667E+00 3.359268512710E-03 C3 -1.105364395839E+02 -6.829261389996E+00 1.836333932196E-04 C4 2.375786467800E+03 -6.290682333879E-01 -2.148793929922E-03 C5 4.849309919646E+02 -1.249131943134E+00 -3.537461727928E-05 C6 5.196970433890E+02 -4.853100746067E-02 -1.166919851698E-04 C7 5.424471326043E+01 5.453681253892E-01 -1.825424121193E-05 C8 2.067299209513E+02 2.204452500140E-02 6.354311096857E-06