摘 要： 在數據處理中，為求得高精度的點位坐標，基線解算一般采用精密星歷。精密星歷要在觀測兩周后才能得到，而快速星歷在觀測$, 6 后就能得到。分析了兩種星歷誤差對基線解算、網平差計算結果的影響，結果表明，對于一般的工程控制網而言，快速星歷能夠達到與精密星歷同樣的效果。

關鍵詞： 星歷誤差 快速星歷 精密星歷 基線解算

工程控制網一般規模較小，邊長較短（ 短于$"";<），在同樣觀測時間內，快速星歷能否達到精密星歷的解算效果，值得進行考慮。本文首先對=>? 提供的廣播星歷、快速星歷、精密星歷的精度進行分析，從理論上探討其對定位精度的影響；比較快速星歷、精密星歷差異。最后，根據$ 個工程實例，比較了兩種星歷對基線解算，>@? 網平差的影響。

1 衛星星歷來源及其精度

目前，國際=>? 服務局無償向全球用戶提供>@?的各種信息，如>@? 衛星星歷、=>? 站坐標及其運動速率、=>? 站所接收>@? 信號的相位和偽距數據、地球自轉速率等。這些信息在大地測量和地球動力學方面支持了無數的科學項目，包括電離層、氣象、參考框架、精密時間傳遞、地殼運動等項研究［$］。

就星歷而言，=>? 現提供* 種衛星星歷：預報星歷（=>@）、快速星歷（ =>A）、精密星歷（ =>?）。預報星歷（=>@）提供!( 6 后的預報星歷；快速星歷（ =>A）提供(’ 6 后的星歷；精密星歷（ =>?）提供! 周后的星歷。由于衛星在運行中受到多種攝動力的復雜影響，通過地面監測站又難以可靠地測定這些攝動力的影響，在星歷預報時會產生較大的誤差。其誤差主要取決于諸如跟蹤網的規模、跟蹤站的分布、跟蹤方法及軌道計算的數學模型和軟件等因素［!］。

在一個觀測時間段內，星歷誤差是系統誤差（ 起算數據誤差）。它嚴重影響單點定位的精度，也是精密相對定位中的重要誤差源。廣播星歷根據美國>@?控制中心跟蹤站觀測數據進行擬合外推得到，是通過>@? 衛星發布的一種預報星歷。由于目前還不能充分了解作用在衛星上各種攝動因素的大小及其變化規律，預報星歷存在較大的誤差。目前廣播星歷主要用于導航定位和低等級的工程測量。

精密星歷是根據全球>@? 跟蹤網的觀測數據進行擬合得到，它是在已知精確位置的點上跟蹤衛星來計算觀測瞬間衛星的真實位置，從而獲得準確可靠的精密星歷。精密星歷有一定的時間延遲，一般要兩周后才能得到，常用于精密定位。而快速星歷在$ 天以后得到，常用于大氣的水汽含量、電離層計算等。* 種星歷的精度如表$ 所示，分別為!"" B<、$" B<、# B< 不等［*］。

2 星歷誤差對相對定位精度的影響

!"# 相對定位采用載波相位觀測值為基本觀測量，相對定位的結果是同步觀測所得基線三維坐標差。對同一衛星而言，星歷誤差對不同觀測站同步觀測量的影響具有很強的相關性，在求坐標差時，共同的影響可自行消除，尤其是基線較短時，效果更為明顯。星歷誤差對相對定位的影響可按（$）式進行估算
式中：! 為基線長，%! 為衛星星歷誤差引起的基線誤差，%# 為星歷誤差，! 為衛星至測站的距離，%# $ ! 為星歷相對誤差。對于() *+ 長的基線，取! , ’’ )))*+，%# , ’ +，相當于廣播星歷精度，則%! , -. /( ++，對高精度的控制網而言，這一誤差不容忽視；因此規模較大、精度要求較高的控制網必須采用精密星歷計算。

3 快速星歷與精密星歷比較

對0!# 提供的兩種星歷進行比較，選取的星歷年積日為$ $/)，與之對應的!"# 周為$’ /1)。比較的方法是比較當日-$ 顆衛星兩種星歷同一時刻衛星軌道標之差，并對差值進行統計。圖$ 為$ $/) 當日-$顆衛星所有歷元快速星歷、精密星歷衛星軌道坐標差，表’ 為差值大小統計結果。

從圖$、表’ 可以看出，精密星歷與快速星歷差別一般小于2 3+。$$/) 當日只有個別星的某一個歷元軌道坐標差超過2 3+，但是均小于$) 3+。就基線算而言，按式（’）計算，采用快速星歷或精密星歷，對短基線解算結果不產生實質性的影響。

4 實例分析

由上述公式可大致根據基線長短、星歷類型估計星歷誤差對基線和定位精度的影響，也可根據實際計算數據計算影響。選取實例為某大型工程首級!"#控制網，控制網最長邊(( *+，采用89+:;26)) 型高精度雙頻接收機觀測，每時段觀測$) <，采樣間隔為-)=。為求得嚴格基準下的三維空間坐標，與上海!"#綜合服務網- 個連續跟蹤站聯測，因此，網中存在超過$)) *+ 的長邊。基線解算采用!>?08 軟件，參數選取!>?08 軟件默認參數，分別取快速星歷（ @A9）、精密星歷（ @A=）進行基線解算，平差采用同濟大學8!B""#?)- 高精度!"# 后處理軟件。表- 給出采用兩種星歷基線解算各時段精度指標（C9+=），圖’、圖- 分別為平差后邊長互差和平面坐標互差。

由表- 中基線解算的精度指標看，兩種星歷解算精度無實質差別。圖’ 則明顯看出，短于$)) *+ 邊長互差不超過$ ++，幾條大于$)) *+ 的長邊邊長互差為’ ++。兩者計算結果表明，就本例而言，兩種星歷解算結果，邊長無明顯差別；同樣，平差后所得點位坐標差別亦很小。

5 結束語

工程控制網規模相對較小，邊長一般短于"##$%，多數邊長在&# $% 以下。理論和實際計算表明，基線解算時采用快速星歷或精密星歷對計算結果不產生實質性影響。因此對于一般的工程控制網可以采用快速星歷進行基線解算，至少在精密星歷還沒有公布之前，應用快速星歷進行初步解算，對工程控制網質量做出初步判斷。