北斗应用于高铁CPI控制测量的算法与试验研究

针对高速铁路CPI控制网,对北斗/GPS系统的单独与联合基线解算模型进行研究,开发北斗/GPS基线处理软件,并应用于高铁控制网建设。对川藏铁路成都-雅安段CPI控制网测试的结果表明:北斗基线解算精度X,Z方向优于1mm,Y方向优于2mm;北斗重复基线较差、同步环和异步环闭合差的合格率与GPS相当;北斗无约束平差最弱边相对中误差为3.1ppm,精度与GPS基本一致;北斗CPI控制网测试各项指标均满足《高速铁路工程测量规范》要求,可用于高速铁路测量控制网的建立。

高铁CPⅡ控制网BDS/GPS快速测量对比试验分析

随着BDS-3的升空运行,GNSS多星座观测条件得到显著改善,面对新一代北斗卫星导航系统,TB 10601—2009《高速铁路工程测量规范》的控制网观测时长以及作业效率的性能有待评估分析。首先,根据单GPS、GPS+BDS卫星可见性分析全球PDOP值的变化情况;然后,推导其基线解算精度随观测时长变化的先验模型;最后,以某高铁线路CPⅡ控制网的观测数据为例,通过自编软件实现单BDS、单GPS、GPS+BDS三种模式的基线解算。结果显示,相比单GPS、GPS+BDS在我国的PDOP值能够降低0.7~1.6,且相对定位精度(观测时长约16 min)与单GPS(观测时长60 min)相当。示例结果中,GPS+BDS平面和高程方向定位精度分别为4.3 mm和10.9 mm,相比单GPS分别有54%和57%的提升。结果表明,在高铁CPⅡ控制网测量中,GPS+BDS能够将观测时长缩短为规范的34%,且满足GPS所要求的指标,并对规范修订具有一定参考价值。