黄玉洁 韩海 刚大庆油田设计院

GPS基线解算的质量控制

黄玉洁 韩海 刚大庆油田设计院

要得到工程应用的GPS定位成果，首先必须进行基线向量解算，评定基线精度。基线解算质量将直接影响到GPS网的平差精度，有效地控制GPS基线解算的质量可减少和避免返工重测现象。详细探讨了控制基线解算质量的优化策略，并应用于大庆油田产能项目，取得了良好效果，说明该优化策略下处理的基线结果可靠性强，能有效提高网平差的精度和可靠性。

基线解算；质量控制；优化方法

要得到工程应用的GPS定位成果，首先必须进行基线向量解算，评定基线精度。基线解算质量将直接影响到GPS网的平差精度，有效地控制GPS基线解算的质量可减少和避免返工重测现象。

1 基线解算的质量控制指标

基线解算质量控制的指标分为参考性指标和控制性指标两大类。

（1）衡量GPS网质量的参考指标。单位权方差因子σ^0：以mm为单位，该值越小，表明基线的观测值残差越小且相对集中，观测质量也较好；观测值的RMS：反映观测值与参数估值间的符合程度，在一定程度上反映观测值的质量，RMS越小，质量越好；比率RATIO：反映所确定出的整周未知数参数的可靠性，该值始终大于1，且值越大可靠性越高；相对几何强度因子RDOP：反映GPS卫星的状态（即观测条件）对相对定位的影响程度，与观测条件有关，不受观测值质量好坏的影响。

（2）衡量GPS网质量的控制指标。同步环闭合差：理论上应总为0，但实际上由于种种误差的影响不为0，如果超出一定限值，则组成同步环的基线中至少有一条基线向量是错误的；异步环闭合差：当满足限差要求时，表明组成异步环的基线向量质量均合格，反之则表明至少有一条基线向量的质量不合格；复测基线较差：指不同观测时段对同一条基线的不同观测结果之间的差异。

2 基线解算优化实例

在大庆油田东风新村产能项目首级控制测量开始作业前，项目组进行如下验证性试验：采用4台TrimbleGPS接收机以静态模式观测2个时段，每个时段长4h。选择两条重复基线，以TGO默认基线处理方式处理，结果见图1。

图1 默认方式基线处理结果

暂时忽略解算结果的参考指标，作无约束平差，查看平差报告中AdjustedObservations的改正数，找出改正数较大的基线，经过分析B2、B4的卫星相位图，发现两条基线观测值中周跳较多。故改变基线处理策略，采用参数估计的方法来处理周跳，将可修复最大周跳时间由默认的600s改为0，重新处理B2、B4两条基线，结果见图2。

图2 采用参数估计法的基线解算结果

通过图1和图2的对比可看出，优化处理后的B2、B4基线长度差为毫米级，且参考指标均良好，这证明基线解算优化策略有助于提高基线解算的质量。在此基础上，将本优化策略在东风新村产能项目控制测量作业过程中进行推广应用，整体上提高了基线解算的精度，保证了后续GPS网平差的精度。

3 结论

为使GPS技术更好地服务于油田产能和长距离油气长输管道建设，详细探讨了控制基线解算质量的优化策略，并应用于大庆油田产能项目，取得了良好效果，说明该优化策略下处理的基线结果可靠性强，能有效提高网平差的精度和可靠性。

（栏目主持 杨军）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.4.018