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1　引论1

1.1　全球定位系统（GPS）应用现状1

1.1.1 全球定位系统（GPS）简介1

1.1.2　全球定位系统（GPS）应用3

1.1.3　全球定位系统（GPS）在变形监测中的应用8

1.2　GPS变形监测信息获取方法的现状10

1.2.1 变形监测模式10

1.2.2　GPS数据处理方法简介12

1.2.3 变形监测数据处理方法简介16

1.3　本书研究的主要内容18

1.3.2　周期性重复监测网数据处理方法研究19

1.3.1 直接解算变形信息的似单差方法研究19

1.3.3　GMDPS软件包的研制20

2　单历元解算GPS变形监测信息的似单差方法21

2.1　GPS定位的基本观测方程21

2.1.1 伪距测量的基本观测方程21

2.1.2　载波相位测量的基本观测方程23

2.2　载波相位双差观测方程25

2.2.1 载波相位单差观测方程25

2.2.2　载波相位双差观测方程26

2.2.3　载波相位双差观测方程的线性化27

2.3　GPS变形监测信息单历元解算的似单差模型28

2.3.1 高精度GPS变形监测的特点28

2.3.2　GPS变形监测信息单历元解算的似单差模型29

2.4.1 双差模糊度的约束解33

2.4　GPS变形监测信息单历元解算的似单差模型的算法33

2.4.2　变形信息的解算34

2.5　测试算例与基本结论36

2.5.1　简单试验数据36

2.5.2　基本结论36

2.5.3　似单差法的特点39

3　误差改正模型及质量评价40

3.1　误差改正模型40

3.1.1 与卫星有关的误差41

3.1.2 与传播路径有关的误差44

3.1.3　与接收设备有关的误差56

3.1.4　其他误差62

3.2　模型误差的分析与改善63

3.3　单历元解算变形信息的质量评价66

3.4　小结67

4　监测方案的研究68

4.1　对起算数据的精度要求68

4.1.1 监测工程本身的要求68

4.1.2　模型本身的要求70

4.2　对变形量的要求74

4.3　采样率的选择75

4.4　对同步观测卫星数的探讨79

4.5　小结81

5　GPS监测网质量评价与抗差估计82

5.1　外业观测成果检核83

5.1.1 同步边观测数据的检核83

5.1.2　重复边观测的检核83

5.1.3　同步环闭合差的检核84

5.1.4　异步环闭合差的检核85

5.2　GPS网空间无约束平差的质量评价86

5.2.1　GPS网空间无约束平差模型88

5.2.2 GPS网精确度评价89

5.2.3 GPS网可靠性评价90

5.2.4 GPS网置信度评价94

5.3　抗差估计基本原理95

5.3.1　抗差估计的必要性95

5.3.2　抗差估计的特点96

5.3.3　抗差估计基本原理97

5.4　基于标准化残差的相关观测抗差估计模型99

5.4.1 观测误差对参数LS估计的影响99

5.4.2　相关观测抗差估计模型101

5.4.3　基于抗差估计的GPS网精确度计算公式102

5.5 GPS自由网平差成果的转换104

5.5.1 经典自由网平差成果转换为秩亏平差成果104

5.5.2 经典自由网平差成果转换为拟稳平差成果106

5.6 GPS监测网基准点位移及观测粗差的抗差估计方法108

5.6.1 基准点位移和观测粗差联合影响的误差方程109

5.6.2　基准点位移和观测粗差联合影响的抗差估计模型110

5.6.3　算例与分析111

5.7　小结114

6 GPS监测网动态数据处理方法117

6.1 GPS监测网动态数据处理Kalman滤波模型117

6.1.1 Kalman滤波的状态方程和观测方程117

6.1.2　标准Kalman滤波模型120

6.1.3 GPS监测网形变分析123

6.2 GPS监测网动态数据处理抗差Kalman滤波模型124

6.2.1 观测粗差对状态向量的影响124

6.2.2　抗差Kalman滤波模型125

6.2.3　算例与分析127

6.3　单历元变形信息序列的Kalman滤波算法129

6.3.1 单历元变形信息序列的Kalman滤波方程130

6.3.2 单历元变形信息序列的Kalman滤波算法131

6.3.3　算例与分析133

6.4　小结137

7.1 GPS单历元直接解算变形信息软件简介139

7.1.1 GPS单历元直接解算变形信息软件的主要功能与特点139

7 GMDPS软件包的研制139

7.1.2 GPS单历元直接解算变形信息软件系统流程142

7.1.3 GPS单历元直接解算变形信息软件运行基本过程143

7.2 GPS（监测）网数据处理软件简介147

7.2.1 GPS（监测）网数据处理软件的主要功能与特点147

7.2.2 GPS（监测）网数据处理主要功能软件简介149

7.3　相关软件简介154

7.3.1 常规平面（监测）网数据处理软件简介154

7.3.2　水准（监测）网数据处理软件简介155

7.3.3　GPS网平面坐标系统转换软件简介157

7.3.4 GPS网高程系统转换软件简介158

7.4　小结160

结束语162

参考文献165