广义延拓法在GPS高程转换中的应用

广义延拓法在GPS精密星历内插和外推中的应用陈强强;陈志平;李芳【摘要】利用精密星历解算卫星坐标是实现全球定位系统高精度差分定位的首要基础,受限于全球定位系统精密星历的采样时间间隔,为了得到任意时刻的卫星坐标,需要对全球定位系统精密星历数据做内插和外推处理.分析卫星位置随时间变化的规律后,采用广义延拓法对卫星的一段轨道构造以时间为坐标的内插和外推模型,在不引入较大位置误差的同时简化了卫星坐标的计算过程,并与拉格朗日插值法进行对比实验.研究结果表明,利用广义延拓法内插时误差小于5 cm,且在外推30 min 内仍然能维持精度,明显优于拉格朗日插值法.【期刊名称】《天文研究与技术－国家天文台台刊》【年(卷),期】2018(015)001【总页数】7页(P52-58)【关键词】精密星历;插值;外推;广义延拓;全球定位系统【作者】陈强强;陈志平;李芳【作者单位】杭州电子科技大学机械工程学院,浙江杭州 310018;中国科学院国家天文台,北京 100012;杭州电子科技大学机械工程学院,浙江杭州 310018;中国科学院国家天文台,北京 100012【正文语种】中文【中图分类】P228.1国际GNSS服务中心(International GNSS Service, IGS)提供的精密星历通常用于全球定位系统精密单点定位等数据处理中，但国际GNSS服务中心发布的精密星历采样间隔是15 min，而在全球定位系统精密定位中接收机的采样率一般远小于这个值，因此，需要对精密星历进行高精度的插值。

另一方面，由于国际GNSS 服务中心精密星历仅提供当天00：00：00～23：45：00时间段的星历数据，若想仅用当天的数据得到23：45：00～24：00：00时间段的星历数据，还需要进行外推以获得任意时刻的卫星坐标。

要使插值定位结果平滑、稳定，要求插值多项式及其导数连续平滑，较为常见的插值方法有切比雪夫多项式插值法、牛顿多项式插值法和拉格朗日插值法等[1-3]。

基于广义延拓逼近法的GPS高程拟合
林国钻;邱斌
【期刊名称】《海洋测绘》
【年(卷),期】2015(35)5
【摘要】将广义延拓逼近法用于GPS高程拟合中,解析了该方法的基本原理与算法.通过实例验证分析此方法用于GPS高程拟合的适用性与精度,重点将该方法与其他几种常见的GPS高程拟合方法在同等条件下的计算结果进行对比分析.实例证实,该算法用于GPS高程拟合相对于其他方法,精度较高,计算简单,且所得函数曲面光滑性更好.
【总页数】3页(P35-37)
【作者】林国钻;邱斌
【作者单位】中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083
【正文语种】中文
【中图分类】P228.4
【相关文献】
1.基于广义延拓逼近法的典型机械零件曲面轮廓设计 [J], 钟山;黄美发;钟艳如
2.探讨广义延拓逼近法在GPS高程拟合中的应用 [J], 冯涛;黎虎
3.基于广义延拓逼近法的复杂曲面重构研究 [J], 钟山;黄美发;匡兵;孙永厚
4.广义延拓逼近法在GPS高程拟合中的应用 [J], 杨兆臣;刘翔
5.基于广义延拓逼近法的煤矿通风机特性曲线拟合研究 [J], 钟山;黄美发;钟艳如;许敏
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基于广义回归神经网络的GPS高程转换王新志;祝明坤;曹爽【期刊名称】《大地测量与地球动力学》【年(卷),期】2011(31)6【摘要】为提高GPS高程转换的精度,采用广义回归神经网络(GRNN)进行拟合.将控制点的X、y坐标作为网络输入,高程异常作为网络输出,采用实验数据训练网络,训练完成的网络作为模型进行高程异常预测.结果表明,GRNN方法具有较高的GPS 转换精度.%To improve the accuracy of GPS height transform from geodetic height to normal height, General Regression Neural Network ( GRNN) was used for fitting. The X and Y coordinates of the control points were employed as the inputs of GRNN, and the elevation anomaly were the outputs of the neural network. We adopted experimental data for training the network, then, took the trained network as a model to complete the abnormal height prediction. The results show that the GRNN method is feasible and has the high accuracy of the GPS height transform.【总页数】4页(P113-116)【作者】王新志;祝明坤;曹爽【作者单位】南京信息工程大学遥感学院,南京2100441;青岛勘察测绘研究院,青岛266032;南京信息工程大学遥感学院,南京2100441【正文语种】中文【中图分类】P207【相关文献】1.基于多项式的拟合推估法在 GPS 高程转换中的应用 [J], 刘玮;石杏喜2.基于曲面拟合的GPS高程转换精度分析 [J], 谢忠俍3.基于EGM2008在GPS高程转换中的精度分析 [J], 姬洪亮4.基于EGM2008重力场模型的GPS高程转换在复杂地形中的应用研究 [J], 张荣斗;郭火元;张进5.基于Matlab和RBF网络的GPS高程转换程序开发及应用 [J], 吴剑;王红彬;刘博因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

简述GPS高程测量的发展及应用摘要：GPS高程测量是一门新兴的测量技术，现已逐步得到广泛的应用。

本文主要介绍了GPS的起源和发展, 叙述了GPS高程转换的常用方法，GPS高程测量的基本原理，不同椭球之间高程异常的转换以及提高GPS高程测量精度的措施。

关键词：GPS高程测量；高程异常；GPS水准1、GPS卫星定位技术的概述全球定位系统(Global Positioning System-GPS)是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。

它的主要特点是：(1)定位精度高；(2)观测时间短；(3)测站间无需通视；(4)可提供三维坐标；(5)全天候作业；(6)操作简便、应用范围广。

鉴于GPS具有以往系统不可比拟的优点，GPS技术己发展成多领域(陆地、海洋、航空航天)、多模式(GPS、DGPS、LADGPS、WADGPS)、多用途(在途导航、精密定位、精确定时、卫星定轨、灾害监测、资源调查、工程建设、市政规划、海洋开发、交通管制等)、多机型(测地型、定时型、手持型、集成型、车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式等)的高新技术国际性产业。

GPS的应用领域，上至航空航天器，下至捕鱼、导游和农业生产，己经无所不在了，正如人们所说的“GPS的应用，仅受人类想象力的制约”。

2、GPS在高程控制中地位正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统，它在水利、排灌、交通以及地壳形变监等方面有着非常重要的作用。

测定正常高，经典的、最精密的方法是几何水准。

精密水准测量是建立国家高程控制网的基本手段。

水准测量基于水准仪的水平视线，读取两标尺点间的高差，仪器至标尺的距离不超过100m，通常采用往返测，每隔2-6km要埋设标石，至少要4人作业。

GPS的出现对许多常规测量技术产生了极大冲击，对几何水准也不例外。

首先，在效率、经济性、实时性甚至在精度上，GPS的挑战是明显的。

GPS高程拟合方法在工程中的应用GPS高程拟合方法是目前广泛应用于工程领域的一种测量方法。

它基于全球定位系统（GPS）技术，通过收集地面接收机接收卫星发射的信号，精确测量出实际地面高度，然后通过高精度的算法将收集到的数据进行拟合，得出最终的高程数据。

本文将重点介绍GPS高程拟合方法在工程中的应用。

首先，GPS高程拟合方法可以应用到地质勘探和建筑测量等领域。

地质勘探中，GPS高程拟合可以非常精准地测量出地表和地下岩层的高度和分布，帮助研究者更好地预测地质灾害的发生，对地质灾害的预防、管控等方面具有非常重要的意义。

而在建筑测量中，GPS高程拟合可以用于建筑物的制图、拓扑等方面，可大大提高建筑测量的效率和精度，减少人为误差。

其次，GPS高程拟合方法还可以应用到道路、桥梁等工程建设中。

在道路建设中，GPS高程拟合可以帮助工程师快速而准确地测量出土地高度和坡度，计算土方开挖量、填方量，以控制工程质量和节约成本。

在桥梁建设中，GPS高程拟合可以对桥梁的建筑和维护提供实时高精度数据和监控，大大提高了桥梁的安全性和底部维护效率。

此外，GPS高程拟合方法还可以应用到水利工程中。

水利工程为了更好地保证水资源的利用，需要对水库、水渠等进行渗透建设。

GPS高程拟合可以帮助工程师测量出水库、水渠等的高度和坡度，计算出渠道的水力特性，为水利工程的设计、施工和维护提供数据支持。

总之，GPS高程拟合方法在工程领域的应用非常广泛。

它可以为地质勘探、建筑测量、道路、桥梁和水利等领域提供实时高精度数据和监控，帮助工程师更好地掌握工程进度和质量，优化工程成本和效率，是工程测量的必备工具之一。