多核环境下的GNSS网平差数据并行处理研究

对当前多核环境下多时段或者多测站的GNSS网平差数据处理所涉及的计算密集型任务并行算法进行研究。分析GNSS网平差数据处理涉及的热点计算任务,提出基于分块理论的矩阵乘法运算、矩阵分解运算等数值计算并行方法,对比了单核和多核环境下的计算时间。通过多个算例验证多核并行设计方法的有效性,利用.NET4.0框架下的Parallel Extensions实现相关并行设计。试验结果表明,大型GNSS网平差数据处理的多核并行计算能充分发挥多核体系带来的性能优势,极大提高资源利用效率和GNSS数据处理效率。

大区域GNSS网平差基准误差探测方法研究

在GNSS数据处理中,坐标基准的传递通过固定站基准进行约束平差来实现,固定站的坐标基准框架决定了平差成果的坐标框架。为保证平差的精度,基准点的误差必须能被探测和控制。对探测大区域GNSS网平差的基准误差的方法进行研究,提出采用基准站数据质量检测法、坐标基准赫尔默特转换法、卡方检验法等来保证GNSS网解算过程中对基准误差的控制。结果表明,综合平差结果与ITRF2014公布的IGS站成果的差异基本小于2 mm,在剔除存在误差的基准站后,解算得到的ITRF2014框架2010.0历元的坐标比较准确。

全球IGS网络综合平差方法研究

为了建立我国国家坐标系统与全球ITRF框架基准的联系,使用全球IGS网络数据作为全球约束来解算我国区域GNSS连续运行站网是最有效和严密的方法。重点介绍全球约束站的选站原则,探讨全球综合解算的平差方案,在此基础上使用全球IGS网数据,合理选择全球稳定的基准站作为约束,实现我国大区域GNSS网络和全球IGS站的联合解算。结果表明,全球IGS网络基准站选择,必须按照严格的选站原则选择稳定的基准站来进行约束,同时在平差中要分别给予约束站的坐标向量和速度向量合理的约束值。在综合平差之前,需采用Helmert残差分析法,对约束基准进行坐标一致性检验,剔除基准不一致的时段或基准站,可有效避免基准误差引入平差结果中。

顾及粗差和不合理方差—协方差阵的改进GNSS基线网平差算法

GNSS基线网平差的函数模型和随机模型分别是基于基线向量及其方差—协方差阵构造。然而由于种种因素,经基线解算后获得的基线向量中往往含有粗差,且获得的方差—协方差阵难以精确反映基线的精度信息。含粗差的基线向量以及不合理的方差—协方差阵势必会导致函数模型和随机模型的偏差,严重影响网平差的参数估计。本文综合考虑粗差以及不合适的方差—协方差,提出一种改进网平差算法,该算法可有效削弱粗差对参数估值的污染且能够正确恢复出基线向量的精度,平差后点位坐标精度相比传统算法有明显提升。

高职院校校内测量实训GNSS控制网建设研究

为满足学生GNSS测量实训要求,建设了校园GNSS测量控制网,有利于提高学生动手能力。根据校园地形情况和范围大小,考虑点位之间平均距离1km左右,选取6个GNSS点,基本覆盖整个校区范围,确定采用《卫星定位城市测量技术标准》(CJJ/T73-2019)一级技术要求,通过选点埋石、外业观测、数据检核、平差计算等,校园GNSS测量控制网各项精度指标均满足规范要求。通过GNSS控制网建设有效促进了学生GNSS静态控制测量实习和GNSS-RTK数字测图实习。