开题报告-地球极移对GPS定位精度影响

1、2021-11-211地球极移对地球极移对GPS定位精度影响分析定位精度影响分析2/202021-11-212目录目录计划安排计划安排预期预期目标目标研究研究内容内容概况概况毕业实习毕业实习3/202021-11-2131.毕业实习毕业实习实习地点：实习地点： 13 13号教学楼（倾斜观测）号教学楼（倾斜观测） 鸿鸿远楼（挠度观测）远楼（挠度观测） 图书馆图书馆顶层（顶层（GPSGPS数据采集）数据采集）实习内容实习内容2 2. .挠度挠度观测观测1.1.倾斜观测倾斜观测3.GPS3.GPS基线基线解算解算4/202021-11-2141.毕业实习毕业实习倾斜观测倾斜观测： 通过通过测定建筑物

2、顶部相对于底部或个层间上层相对于下层测定建筑物顶部相对于底部或个层间上层相对于下层的水平位移与高差，分别计算整体或分层的倾斜度、倾斜方向的水平位移与高差，分别计算整体或分层的倾斜度、倾斜方向。 观测观测方法：方法：前方交会前方交会法法 本本次实习对次实习对1313号教学楼的倾斜观测中，八个棱角中最大号教学楼的倾斜观测中，八个棱角中最大倾斜度为倾斜度为0 015081508，其中向北方向倾斜，其中向北方向倾斜0 014331433，向，向东方向倾斜东方向倾斜0 0456456，最大倾斜度为，最大倾斜度为0.3%0.3%，小于允许值，小于允许值0.7%0.7% 所以建筑物安全。所以建筑物安全。5/

3、202021-11-2151.毕业实习毕业实习6/202021-11-2161.毕业实习毕业实习挠度观测挠度观测： 测定测定建筑物受力后挠曲程度。通常是各层间的倾斜差异建筑物受力后挠曲程度。通常是各层间的倾斜差异即为建筑物的挠度，是建筑物的纯粹变形即为建筑物的挠度，是建筑物的纯粹变形。 观测观测方法：方法：前方交会法前方交会法BAFECD鸿远楼鸿远楼7/202021-11-2171.毕业实习毕业实习XYxyz挠度A14075541.958589118.2348A24075541.968589118.226512.35000553-0.0020360480.0047341480.00515341

4、1A1-A2A34075541.976589118.224112.349998780.0020360480.0095421240.009756927A2-A3A44075541.755589118.1372不在一条线上A54075541.749589118.1363-3.1900055580-0.0059550730.005955073A4-A5B14075536.143589167.3934B24075536.15589167.38958.230002427-0.0005949920.0042004240.004242355B1-B2B34075536.155589167.38758.229

5、9995510.0005949920.006207830.006236278B2-B3B44075535.924589167.3955不在一条线上B54075535.922589167.3939-3.1900010740-0.0026772630.002677263B4-B5C14075591.41589139.3253C24075591.408589139.321816.31999968-0.0040130250.0035724310.005372768C1-C2C34075591.412589139.322216.31999980.0034515160.0031985060.0047056

6、78C2-C3C44075591.417589139.322216.320000160.0044817130.0020592520.004932167C3-C4C54075591.415589139.317816.32000002-0.003920204-0.0026126920.004711068C4-C5D1589149.4354075593.831D2589149.4354075593.83715.670003110.000727545-0.0043853940.004445335D1-D2D3589149.4354075593.83615.669997810.0002728840.00

7、85561630.008560514D2-D3D4589149.4354075593.84215.670003020.000893795-0.0041709760.004265667D3-D4D5589149.4354075593.83715.66999488-0.0018942240.0093240230.009514488D4-D5E14075596.039589093.319E24075596.039589093.318616.169995550.0003007080.0120052310.012008997E1-E2E34075596.043589093.32616.17000185-

8、0.0016421510.0031513530.003553545E2-E3E44075596.053589093.359316.170020580.001202736-0.0231568910.023188104E3-E4E54075596.051589093.353816.169991730.0001387060.0058893780.005891012E4-E5F14075596.473589075.0773F24075596.474589075.091816.270005220.002805315-0.0058968720.006530153F1-F2F34075596.4775890

9、75.102516.27000356-0.000801787-0.0026948750.002811621F2-F3F44075596.488589075.139516.2700177-0.002604361-0.0300669260.030179508F3-F4F54075596.482589075.11516.26998480.0006008340.025238430.025245581F4-F58/202021-11-2181.毕业实习毕业实习利用利用GPSGPS数据解算基线数据解算基线长度：长度： 本本次测量结合海洋大地基准做短基线实验，采样间隔为次测量结合海洋大地基准做短基线实验，采

10、样间隔为1 1秒，一秒，一组三角形测量时间为组三角形测量时间为3 3小时，小时，5 5组三角形测量组三角形测量2 2天完成天完成。 利用南方测绘利用南方测绘GNSSGNSS软件以及软件以及GAMITGAMIT软件解算数据，生成软件解算数据，生成NEUNEU文件文件。 计算得到平均基线长为：计算得到平均基线长为： 0.53m 0.784m 1.004m 2.702m 3.05m 3.776m 0.53m 0.784m 1.004m 2.702m 3.05m 3.776m 5.008m 6.004m 6.793m 7.871m 9.006m 10.018m 5.008m 6.004m 6.793m

11、 7.871m 9.006m 10.018m9/202021-11-2191.毕业实习毕业实习10/202021-11-21102.概论概论地球自转参数（地球自转参数（ERPERP）是指）是指极移极移（PMPM）、和极移速率（）、和极移速率（PM ratesPM rates）日长变化（日长变化（LODLOD），其），其与岁差、章动一起构成地球定向参数与岁差、章动一起构成地球定向参数（EOPEOP），它是实现天球参考架与地球参考架相互转换的），它是实现天球参考架与地球参考架相互转换的参数参数平天球坐标系平天球坐标系瞬时极天球坐标系瞬时极天球坐标系瞬时极地球坐标系瞬时极地球坐标系协议地球坐标系协议

12、地球坐标系岁差旋转岁差旋转章动旋转章动旋转旋转真春旋转真春分点时角分点时角极移旋转极移旋转11/202021-11-2111意义：意义： 极移极移作为地球定向参数的组成参数之一，对于人作为地球定向参数的组成参数之一，对于人造卫星和宇宙飞行器的精密造卫星和宇宙飞行器的精密定轨定轨和和导航导航都具有重大都具有重大意义，其对于精确确定意义，其对于精确确定GPSGPS卫星的位置起到不可忽视卫星的位置起到不可忽视的作用，的作用，因此因此研究极移研究极移对满足对满足用户用户地面地面不同不同要求要求的的定位坐标精度定位坐标精度有很大作用有很大作用。2.概论概论12/202021-11-2112研究现状：研究

13、现状： 随着随着甚长基线干涉（甚长基线干涉（VLBIVLBI）、全球定位系统（）、全球定位系统（GPSGPS）等现代空间大地测量技术的不断发展，人们能够以更等现代空间大地测量技术的不断发展，人们能够以更高精度、更高的时间空间分辨率来对地球自转变化进高精度、更高的时间空间分辨率来对地球自转变化进行监测。与经典的光学测量手段相比，其观测精度提行监测。与经典的光学测量手段相比，其观测精度提高了高了510510倍。倍。目前，极移的观测精度已达到目前，极移的观测精度已达到0.1mas0.1mas( (相应于地面上相应于地面上3mm3mm的距离的距离) )。 2.概论概论13/20 曹曹芬讨论了地球自转参

14、数对同步卫星定轨的影响，利用芬讨论了地球自转参数对同步卫星定轨的影响，利用低轨卫星进行试验，得出低轨卫星进行试验，得出公里级公里级轨道精度要求的用户轨道精度要求的用户, , 可可以不使用地球自转参数；以不使用地球自转参数；百米级百米级轨道精度要求的用户轨道精度要求的用户, , 可可以不使用极移，其研究了地球自转参数对于卫星定轨的影以不使用极移，其研究了地球自转参数对于卫星定轨的影响的大小，并未研究其对地面位置的影响大小。响的大小，并未研究其对地面位置的影响大小。2021-11-21132.概论概论14/202021-11-2114 本本次毕业设计利用次毕业设计利用GAMIT/GLOBKGAMI

15、T/GLOBK软件提取地球极软件提取地球极移对移对GPSGPS定位的影响值，分别利用不同精度的地球极定位的影响值，分别利用不同精度的地球极移数据，计算移数据，计算GPSGPS定位误差，统计分析不同精度的极定位误差，统计分析不同精度的极移数据对定位精度的影响规律，为进一步应用地球移数据对定位精度的影响规律，为进一步应用地球极移数据提供重要的参考。极移数据提供重要的参考。3.研究内容研究内容15/203.研究内容研究内容2021-11-2115可行性分析可行性分析： （1 1）查阅了相关的大量的论文和资料，获取了充）查阅了相关的大量的论文和资料，获取了充足的数据；足的数据； （2 2）利用）利用G

16、AMIT/GLOBKGAMIT/GLOBK软件对软件对GPSGPS数据进行相关的数据进行相关的处理；处理； （3 3）多组数据进行解算汇总，分析对比结果。）多组数据进行解算汇总，分析对比结果。16/202021-11-21163.研究内容研究内容一一二二三三四四综合多次所综合多次所提取的精度提取的精度结果，统计结果，统计分析不同精分析不同精度的极移数度的极移数据对定位精据对定位精度的影响规度的影响规律并制图律并制图显显示示通过通过GamitGamit软件对于多软件对于多个基准站的个基准站的数据进行点数据进行点位解算，在位解算，在解算后统计解算后统计点位精度点位精度更改控制参更改控制参数文件中的

17、数文件中的极移参数，极移参数，分别利用不分别利用不同精度的地同精度的地球极移数据，球极移数据，计算并统计计算并统计点位点位精度精度再选取间隔再选取间隔15天以上的天以上的GPS数据，进数据，进行相同处理，行相同处理，得出在相同得出在相同观测站下极观测站下极移对移对GPS定位定位误差影响规误差影响规律并制图律并制图显显示示17/20 （1 1）利用）利用GAMIT/GLOBKGAMIT/GLOBK软软件对我国境件对我国境4 4个个IGSIGS站点站点的观测数据进行基线解算和网平差，得到每个站点的的观测数据进行基线解算和网平差，得到每个站点的WGS84WGS84坐标系下坐标和精度评估结果；坐标系下

18、坐标和精度评估结果； （2 2）对比设置不同极移值进行解算后）对比设置不同极移值进行解算后的结果的结果，得得出其对出其对GPSGPS定位的影响大小；定位的影响大小； （3 3）统计分析不同精度的极移数据对定位精度影）统计分析不同精度的极移数据对定位精度影响规律。响规律。2021-11-21174. 预期预期目标目标18/202021-11-2118 所需要的仪器设备、材料：所需要的仪器设备、材料：仪器设备：仪器设备： 笔记本笔记本电脑电脑 GAMIT/GLOBK软件软件 MATLAB软件软件 IGS网站下载国内网站下载国内4个个IGS站的观测站的观测数据、卫星星历数据、卫星星历数据数据 IERS网站下载地球极移网站下载地球极移数据数据 5.计划安排计划安排19/202021-11-2119序号起止日期工 作 内 容阶段成果 1 14周校内