第一章绪论

本章节包括卫星导航定位系统的发展、子午卫星系统、GPS系统组成、北斗卫星导航系统。

●1.1卫星导航定位系统的发展

卫星定位技术的发展初期，人造地球卫星仅仅作为一种空间的观测目标，获取测站到卫星的方向或距离。20世纪60年代美国建立了利用多普勒卫星定位技术进行测速、定位的卫星导航系统——子午卫星导航系统。然而子午卫星信号进行多普勒定位时，不仅观测时间长，而且不能连续定位、实时定位，又不能达到厘米级的定位精度，因此其应用受到了较大的限制。为了满足连续、实时、精确导航的要求，以GPS为代表的第二代卫星导航系统开始建设，俄罗斯的GLONASS、中国的北斗卫星导航系统、欧洲的Galileo系统逐步投入运行，多星座并存兼容的全球导航卫星系统时代来临。

●1.2子午卫星系统

子午卫星系统由三个部分组成，即空间部分，地面控制部分和用户部分。空间部分由6颗卫星组成，地面控制部分包括卫星跟踪站、计算中心、注入站、而海军天文台。子午卫星系统采用利用多普勒效应进行导航定位，其本质是距离差测量，这种定位原理使其存在定位时间长、作业效率低、定位精度低的不足。

●1.3GPS系统组成

GPS由三个部分组成，分别是空间部分、地面监控部分和用户部分。空间部分和地面监控部分是整个系统的核心，确保系统的正常运行，并最终为用户部分提供服务。空间星座由21颗工作卫星和3颗备用卫星构成，GPS卫星的作用主要包括向广大用户连续不断的发送导航定位信号、接收由地面注入站发送到卫星的导航电文和其他信息、接收地面主控站通过注入站发送的卫星调度命令。监测站对卫星星座的跟踪与测量数据，主控站估计出卫星运行轨道和卫星时钟参数，然后通过注入站将这些导航电文参数上传给卫星。

●1.4北斗卫星导航系统

北斗遵循“三步走”的总体规划，第一步是北斗卫星导航系统的第一阶段，也称为北斗一号。北斗一号定位是一种有源定位，计算工作是在地面中心站内完成，其原理是三球交会。第二阶段于2012年实现了亚太地区的区域定位，形成区域无源服务能力，工作模式采取有源、无源相结合，并兼容北斗一号系统的全部功能。北斗三号系统于2020年7月建成，比原计划提前半年全面完成。首创混合星座设计，包括地球静止轨道(GEO)卫星、中圆地球轨道(MEO)卫星和倾斜地球轨道(IGSO)卫星。

第二章坐标系统与时间系统

本章节包括天球坐标系、站心坐标系、世界时系统、原子时与协调世界时、原子时与协调世界时。

●2.1天球坐标系

天球坐标系是用以描述自然天体和人造卫星在空间的位置或方向的一种坐标系，分为天球空间直角坐标系和天球球面坐标系。由于地球近似为旋转椭球，日、月对地球的引力产生力矩，从而使地球自转轴在空间产生进动，导致了岁差和章动现象，岁差引起北天极的运动轨迹为圆形，章动引起北天极的运动轨迹为椭圆，两者综合的影响是使得北天极以一种更加复杂的轨迹变化。为了建立一个三轴指向不变的天球坐标系，定义了协议天球坐标系。

●2.2站心坐标系

站心坐标系是地球坐标系的一种，这种坐标系能够比较直观方便地描述卫星与观测站之间的瞬时距离、方位角和高度角，了解卫星在天空中的分布情况。站心坐标系的建立过程是：以测站中心在椭球体的法线方向为Z轴，指向天顶为正，以测站大地子午线北端与大地地平面的交线为x轴，向北为正，y轴与x、z轴垂直构成左手系，以向东为正。可以用站心地平直角坐标系和站心极坐标系来表示。地心空间直角坐标系与站心坐标系可以相互转换。

●2.3世界时系统

以地球自转运动为基础的时间系统叫做世界时系统。由于在观察地球自转这种周期运动时，必须选定空间的一个静止参考点，根据参考点的不同，世界时系统又分为恒星时、太阳时和世界时。恒星时所用的参考点是春分点，太阳时分为真太阳时和平太阳时。真太阳时是以太阳中心作为参考点，平太阳是人们设想出来的一个假太阳，和真太阳一样做周年视运动，但有两点不同，第一，其周年视运动轨迹位于赤道平面而不是黄道平面。第二，它在赤道上的运动角速度是恒定的，等于真太阳的平均角速度。以平太阳中心作为参考点而建立起来的时间系统称为平太阳时。世界时是以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时，与平太阳时的差别仅在于起算点的不同。

●2.4原子时与协调世界时

原子时是由原子钟来确定和维持的，国际原子时是由国际计量局的时间部门在维持，国际计量局是依据全球约60个时间实验室中大约240台自由运转的原子钟产生的原子时采用加权平均，进而形成的国际原子时，它是一个高度精确均匀的时间系统。协调世界时严格地以精确地国际原子时秒长为基础，另一方面，当协调世界时与世界时的差距超过0.9秒时，协调世界时就会采用闰秒的方法让二者的差异变小。GPS时由GPS的地面监控系统和GPS卫星上的原子钟建立和维持，它与国际原子时的时间基准并不完全一致。

第三章卫星运动基础及卫星星历

本章节包括卫星轨道参数、无摄状态下卫星位置计算、卫星星历。

●3.1卫星轨道参数

卫星在空间运行的轨迹称为轨道，而描述卫星轨道位置和状态的参数称为轨道参数。开普勒轨道参数由6个参数组成，在不考虑GPS卫星受摄动力的情况时，除真近点角以外的5个参数均为独立的常数，其大小由卫星的发射条件决定，只有真近点角是时间的函数。真近点角并不能直接表示为时间的函数，而是引入平近点角和偏近点角两个辅助参数后间接计算出来的。

●3.2无摄状态下卫星位置计算

在无摄状态下，卫星是在轨道椭圆所在的平面上运行的，首先建立一个以地球质心为原点的轨道坐标系，计算出卫星在轨道坐标系下的位置后，再通过一系列坐标系的旋转，将轨道坐标转换到天球坐标系下。轨道坐标系的指向可以有不同的选择方法，可以选择升交点或近地点作为x轴的指向，通过实际分析，以升交点来定义轨道坐标系更为方便简洁，只需要两次旋转即可转换到天球坐标系。

●3.3卫星星历

卫星星历是描述卫星运行轨道的一组数据，分为广播星历和精密星历。广播星历由参考时刻的开普勒轨道参数和必要的轨道摄动改正参数组成。广播星历中的卫星轨道参数是根据前一段时间求出的轨道参数外推得到的，所以广播星历也称为预报星历，它由卫星导航电文实时播发给用户。精密星历的是GPS官方与用户之外的第三方机构或组织提供的，直接给出目前在轨卫星的三维坐标、三维速度和卫星钟差，它的获取需要用户通过互联网来接收或下载。

第四章GPS卫星信号和导航电文

本章节包括GNSS卫星信号的组成、伪随机噪声码、导航电文、GPS卫星位置的计算。

●4.1GNSS卫星信号的组成

导航定位信号都是由载波，伪随机噪声码和卫星电文组成，区别只在于载波频率的不同，测距码的码结构不同，导航电文格式和内容的不同。载波的主要作用有两个，一是用来搭载测距码和卫星导航电文，二是可以利用载波的相位来测量GNSS卫星和接收机之间的距离。测距码是一种伪随机噪声码，用于测定卫星与接收机之间的距离。导航电文是卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的运行轨道、卫星钟的改正参数、电离层延迟修正参数及卫星的工作状态等信息的二进制代码，也称为数据码。

●4.2伪随机噪声码

测距码是GNSS信号的重要组成部分，测距码本质上是一种伪随机噪声码。采用伪随机噪声码可用于识别和区分不同的GNSS卫星，因为不同的GNSS卫星具有唯一的PRN码，其次，测距码可以用来测定卫星与测站之间的距离，还可用来调制导航电文。GPS使用的测距码包括C/A码和P码。C/A码是民用码，码长较短，易于捕获。P码是美国军方严格控制使用的保密军用码。

●4.3导航电文

导航电文是用户用来定位和导航的数据基础。它主要包括卫星星历、时钟改正、电离层时延改正、卫星工作状态信息以及C/A码转换到P码的信息。导航电文的传输速率为50比特每秒，因此每30秒可以传送完毕一个主帧。GPS的卫星星历位于第2和第3子帧的第3-10字码。

●4.4GPS卫星位置的计算

GPS导航电文中用以描述GPS卫星运行轨道的参数有开普勒轨道6参数，轨道摄动9参数和时间2参数，一共17个参数。卫星位置的计算思路是首先计算GPS卫星在轨道平面坐标系下的坐标，然后进行坐标旋转，求出卫星在地固系下的坐标。其基本思路与(3.2)节类似，但是在计算过程中需要用到各个摄动参数按照固定的步骤分别对开普勒轨道参数进行改正。

●4.5BDS卫星位置的计算

北斗卫星导航系统使用了由MEO、GEO和IGSO三种卫星轨道组成的混合星座，提供的基本导航信息的导航电文仍选用GPS卫星广播星历参数形式作为其各导航卫星的广播星历参数，北斗GEO､MEO和IGSO卫星的广播星历参数均是以6个开普勒轨道根数为基础，并加上星历参考时间、轨道摄动的调和系数及随时间变化的摄动量，共16个参数组成。北斗MEO､IGSO卫星位置计算与GPS完全一致， GEO卫星位置计算的过程则稍有不同。

第五章GPS卫星定位基本原理

本章节包括伪距测量原理、伪距测量观测方程、载波相位测量原理、载波相位测量观测方程、绝对定位、相对定位、周跳的产生及其特点、周跳探测方法、 RTK测量、伪距差分GPS、广域差分。

●5.1伪距测量（1）

测距码都属于伪随机噪声码，伪随机噪声码具有与随机码十分相似的自相关特性，但却是按照一定规律编排起来的可以复制的周期性序列，它的自相关特性不但非常有助于GPS接收机快速的检测到自相关函数的主峰，而且有利于精确测量主峰的位置，降低对码相位的测量误差。其测距过程包括卫星信号的搜索、卫星信号的锁定和观测值的输出三个步骤。

●5.2伪距测量（2）

测距码信号真正的传播时间与传播速度c的乘积，还需要加上电离层延迟改正和对流层延迟改正后，才等于真正的几何距离。真正的几何距离是用户位置与卫星位置的函数。伪距观测方程中的卫星位置是在信号发射时刻，接收机为位置是信号接收时刻的位置。卫星星历误差、多路径误差、观测噪声等均无法模型化，故在观测方程中忽略。

●5.3载波相位测量（1）

理论上卫星到接收机的距离是用两点间的相位差乘以波长，但是卫星端并不量测相位值。考虑到卫星始终是按照标称载波频率产生和发射载波的，所以接收机就可以如此虚拟复制这一卫星端的载波信号。在这种情况下，任意时刻在接收机处虚拟复制信号的相位都等于卫星所产生载波相位。接收机的测相装置来量测载波相位时，能测定的只是不足一周的部分，接收机输出的相位差其实只是完整相位差的一个部分，只有与整周模糊度结合起来，才是完整的相位差。

●5.4载波相位测量（2）

建立载波相位测量观测方程的与伪距测量类似，只是观测值的类型不同，把伪距测量观测方程中相应的观测值替换成载波相位观测值，得到载波相位测量观测方程。载波相位测量观测方程中的整周模糊度是个未知量，通常和接收机位置一起作为待定参数。整周模糊度的出现，使载波相位测量数据处理工作变得较为复杂麻烦。目前所有优于cm级的高精度定位中载波相位观测值占据了主导地位，而伪距观测则主要作为辅助用途。

●5.5绝对定位

绝对定位的原理跟后方交会一样，用户接收机通过观测到若干颗卫星之间的伪距，结合卫星星历计算出来卫星的三维位置，进而得到待定点的位置。由于接收机用的石英钟，它的稳定性很差，所以是时刻变化的，难以模型化，因此接收机钟差和接收机的位置一起作为未知量。在精度评定时，可以用传统的中误差指标，也可以用DOP值来评定。

●5.6相对定位

确定同步观测接收机之间的相对位置的定位方法称为相对定位。与绝对定位不同，相对定位通常要求至少两台接收机对卫星进行同步观测，最终确定的是参与同步观测接收机之间的相对位置，即两点间的坐标差，也叫作基线向量。基线向量含有方位信息和尺度信息，但不包含位置信息。相对定位的本质是对同步观测值进行求差，并且需要给出起算点的坐标值。

●5.7周跳及其探测（1）

卫星信号被某遮挡物阻挡而无法到达接收机、外界干扰或接收机所处的动态条件恶劣而引起卫星信号的失锁等，会使接收机在一段时间内无法接收卫星信号，从而引起整周计数器的暂时终止，这种现象周跳。周跳是波长的整数倍，但它的数值大小可以是任意范围，但是它只影响从周跳发生时刻之后的所有观测值。周跳的通常处理方法是首先确定周跳发生的位置，计算出周跳的大小后对包含周跳的数据进行修复还原，或者确定周跳发生的时刻后引入一个新的整周模糊度参数。

●5.8周跳及其探测（2）

周跳的探测有很多种方法，其关键是构建合适的观测值。高次差法由于GPS接收机所用的石英钟稳定性较差高次差对于小的周跳往往无能为力，一般用双差观测值进行高次差。多项式拟合法与高次差法乐死，但更适合于计算机运算。宽巷组合不仅消除了电离层延迟，也消除了卫星钟差，接收机钟差和卫星到接收机之间的几何距离，它只受到观测噪声和多路径误差的影响，是一个较为理想的周跳检测量。不同探测方法的适用条件和效果也有较大差异，往往要采取多种方法来进行。

●5.9RTK测量

RTK是一种利用GPS载波相位观测值进行实时动态相对定位的技术，它与差分GPS是两种不同的定位模式，差分GPS本质上仍然是单点定位。RTK测量的仪器设备包括GPS接收机、数据通信链和RTK软件。用户在观测过程中需要时刻密切关注整周模糊度的值是否获得固定，初始化成功后可以在瞬间获得厘米级精度的定位结果，并能对所获得的结果进行精度评定，减少了由于成果不合格而导致的返工的几率，因而被广泛的用于图根控制测量、施工放样、工程测量及地形测量等应用领域。

●5.10伪距差分GPS

差分GPS的基本工作原理是，坐标已知的基准站通过数据通讯链将求得的误差改正数及时发送给在附近工作的用户，用户在施加上述改正数后，就能提高其定位精度。以伪距作为观测值的差分GPS称为伪距差分。根据基准站所提供的改正数的类型的不同，差分GPS可分为位置差分和距离差分两种。局域差分根据基准站数量的不同，可分为单基准站差分和多基准站差分。在多基准站差分中，用户需要按照某种算法对来自多个基准站的改正信息进行平差计算，以求得自己的改正数。

●5.11广域差分

广域差分系统由基准站网、数据通讯链、数据处理中心、监测站和用户等部分构成。数据处理中心在计算误差改正数时，对各项误差加以分离，建立卫星星历误差、卫星钟差、大气延迟等各自的改正模型，因此广域差分定位的精度在其整个服务区内的不同地方大致相同。利用GEO卫星向用户播发差分改正信息的广域差分系统也叫作星基增强系统，目前各国积极发展星基增强系统，不断的扩展服务范围，提高各自的影响力，逐渐形成竞争态势。

●5.12精密单点定位

精密单点定位指的是用户利用一台GNSS接收机的载波相位和测码伪距观测值，采用高精度的卫星轨道和钟差产品，并通过模型改正或参数估计的方法精细考虑与卫星端、信号传播路径及接收机端有关误差对定位的影响，实现高精度定位的一种方法。精密单点定位是GNSS定位技术中，自RTK和网络RTK技术后出现的又一次技术革命，它的出现改变了以往只能使用差分定位模式才能实现高精度定位的局面，为全球范围内高精度GNSS定位提供了一种新方法。精密单点定位的参数估计一般不直接采用最小二乘的方法，通常采用将待估参数进行分类的递归最小二乘或序贯最小二乘估计方法。

第六章GPS测量的误差来源及其影响

本章节包括电离层延迟误差、电离层延迟误差改正方法、相对论效应。

●6.1卫星星历误差

由卫星星历计算出来卫星在空间的位置与卫星的实际位置之间的偏差称为卫星星历误差，也叫作卫星轨道误差。在单点定位中，定位误差的量级大体上与卫星星历误差的量级相同，因而广播星历通常只能满足导航和低精度单点定位的需要。在相对定位中，卫星星历误差主要是影响了误差方程的常数项，但是相对于绝对定位而言，其影响被大幅度削弱，在基线较短的情况下可以忽略不计。

●6.2相对论效应

在地面和卫星轨道上两个不同位置，卫星所受到的引力位和运动速度完全不同，所处环境的变化造成卫星原子钟频率的变化。卫星速度的变化会引起它时钟频率的变慢，引力位的变化则卫星原子钟频率变快，两者综合影响是使卫星原子钟频率变快。为了补偿相对论效应，在地面上设计卫星时钟时，必须特意减小它的实际运行基本频率，在上述频率调整的基础上，用户还需要考虑非圆形轨道引起卫星钟的频率变化。用户使用广播星历和精密星历进行绝对定位时，可以用相应的改正模型，在在相对定位时则无需改正。

●6.3电离层延迟误差

不同频率的电磁波在电离层中有不同的传播速度，所以电离层是一种弥散性介质。在电离层中，载波以相速度传播，而测距码则以群速度传播，它们的电离层延迟量具有大小相等、方向相反的特点。计算电离层延迟量的关键是获得总电子含量TEC，但是建立起计算TEC值的严格公式非常困难。电离层延时一般为几米左右，但当太阳黑子活动增强时，电离层中的电子密度会升高，这时候其值可达十几米甚至几十米，因而通常不能忽略电离层延迟对卫星定位的影晌。

●6.4电离层延迟误差改正方法

在相对定位中，如果测站相隔很近并且对同步观测值进行求差，则电离层延迟可以得到消除或大幅度削弱。此外，可以建立经验模型，例如klobuchar模型是目前GPS系统所使用的电离层改正模型，GPS利用它的导航电文向用户播发了klobuchar模型的8个模型参数，用户结合自身位置以及卫星的高度角、方位角、观测时间等参数就可以计算出电离层延迟量。双频改正法不借助任何电离层延迟改正模型，而是直接利用双频GNSS观测值对电离层延迟进行实时测定，使用最为方便。实测模型也可以取得较好的效果，但是具有时间延迟，无法用于实时定位。

●6.5对流层延迟误差

对流层延迟通常是泛指电磁波信号在通过中性大气层时所产生的信号延迟，这里中性大气层包括对流层和平流层，由于80%的延迟发生在对流层，所以将发生在该中性大气层中的信号延迟通称为对流层延迟。在利用对流层模型改正后，对流层延迟中干分量延迟的改正精度一般可以达到厘米级，而湿分量延迟的残余影响仍然比较大。因为大气湿度随地域与气候的不同而变化，所以建立一个统一、有效的湿分量模型比较困难。在长距离相对定位或精密单点定位中，对流层延迟不能只靠经验模型改正，还需要将残余项作为待估参数列入函数模型中。

●6.6多路径误差

GNSS接收机除了接收从卫星发射后，经直线传播的电磁波信号之外，还可能接收到一个或者多个由该电磁波经周围地物反射后的信号，而每个反射信号又可能经过一次或多次的反射才到达接收机天线。这会破坏原本只相应于直射波信号的信号处理结果，导致在伪距和载波相位观测值中引入多路径误差。多路径误差既不具有时间相关性，也不具有空间相关性。由干多路径误差很难被预测和估计，也无法通过观测值求差的方式进行削弱，所以多路径误差已成为高精度定位中重要的误差源。

●6.7卫星钟误差和接收机钟差

在卫星上作为时间和频率基准的星载原子钟也存在着必然的时间偏差和频率漂移，它与标准GNSS时间之间的偏差称为卫星钟误差。接收机钟一般为石英钟，其质量比原子钟差，石英钟不但钟差的数值大，变化快，而且变化的规律性也更差，很难用一种模型来拟合出石英钟钟差的变化。导航电文中提供了卫星钟差改正的三个参数，在伪距单点定位和精密单点定位中，都是把每个观测历元的接收机钟差当做未知参数。

●6.8天线相位中心的误差

卫星导航定位中接收机给出卫星到接收机之间的距离是从卫星发射天线的相位中心到接收机天线相位中心间的距离。天线相位中心是指微波天线的信号传输或接收中心，理论上其设计应与天线的几何中心应保持一致。但由于各种原因，如天线制造工艺、GNSS信号入射方向、卫星高度角等，天线相位中心与几何中心之间存在偏差。在卫星端，IGS精密星历给出的是卫星质心的坐标，卫星质心与卫星发射天线的瞬时相位中心并不重合。对接收机而言，天线信号的相位中心不是固定的，而是随着卫星信号的入射方向变化的，天线瞬时相位中心偏差主要依赖于卫星的高度角和方位角，接收机天线类型决定了天线接收到的不同方向卫星信号相位中心的坐标。天线相位中心误差的改正，主要是采用IGS发布的ANTEX文件来进行。

第七章GPS测量的设计与实施

本章节包括GPS测量的技术设计、GPS网的图形设计、GPS测量的外业实施。

●7.1GPS测量的技术设计

GPS测量的技术设计是根据国家有关规范（规程）以及GPS网的用途、用户的要求等对测量工作的精度、基准和网形等进行具体设计。技术设计的主要依据有GPS测量规范和测量任务书或测量合同。技术设计的主要内容包括精度设计、基准设计和图形设计，其关键内容是基准设计，即明确GPS成果所采用的坐标系统和起算数据，从而将GPS测量获得的GPS基线向量转换到所需要的的国家坐标系或地方独立坐标系。

●7.2GPS网的图形设计

与GPS网构成相关的基本概念有观测时段、同步观测、同步环、独立基线、独立环、非独立基线、异步观等。GPS网特征条件包括测时段数、总基线数、必要基线数、独立基线数以及多余基线数等，这些特征条件由网点数、每个站的设站次数，以及可以使用的接收机台数来计算。GPS网的常见图形布设方式有点连式、边连式、网连式和边点混合连接四种。

●7.3GPS测量的外业实施

GPS外业测量实施包括GPS点的选埋，GPS测量的观测工作和GPS测量的作业模式选择三个方面。在外业观测工作中，观测记录主要有观测数据记录和测量手簿两种，前一种由GPS接收机自行完成，后一种需要由观测者填写。在GPS接收系统硬件和软件的支持下，目前普遍采用的GPS测量的作业模式有静态相对定位、快速静态相对定位、准动态相对定位和动态相对定位等。

第八章GPS测量数据处理

本章节包括GNSS基线向量解算、GNSS基线向量网平差、 GNSS高程测量、常用数据处理软件介绍。

●8.1GNSS基线向量解算

基线向量解算是利用两台或两台以上接收机所采集的同步观测数据，形成的差分观测值，通过参数估计的方法计算出接收机间的三维坐标差。基线解算是通过专门的软件来完成的，大多数软件选择的是双差模型。基线解算的质量指标有单位权方差、方差比因子、环闭合差、重复基线互差。基线解算通常按照自动处理方式进行。若某条基线质量不理想，需要分析其产生的原因，利用软件提供的人工干预手段，来改善基线解算的质量。

●8.2GNSS基线向量网平差

基线向量网是由空间基线向量连接构成的网，基线向量仅能确定网的几何形状，即方向和尺度基准。网平差是以基线向量为基本观测量，计算待定点的坐标和各类精度指标，目的就是为了消除基线网中各类图形闭合条件的不符值，并建立网的基准,即网的位置、方向和尺度基准。网平差的整体流程是先提取基线向量，构建GNSS平差网。再进行三维无约束平差，获得地心参考系下的坐标和基线向量估值，基线向量改正数，以及各类精度统计信息。最后若没有地面常规观测值，直接输入起算数据，进行约束平差；若有地面常规观测值，输入起算数据和常规观测值，进行联合平差。

●8.3GNSS高程测量

根据高程起算基准面的不同，有三种高程系统，即大地高系统、正高系统、正常高系统。大地高以参考椭球面为基准，正高以大地水准面为基准，正常高以似大地水准面为基准。我国现在使用的高程系统为正常高高程系统，而GNSS测量所得的是大地高，必须将其转换为正常高后才能在工程测量中应用。GNSS高程的精度取决于大地高的测定精度和高程异常的求定精度。确定高程异常的基本方法有，重力测量法、数学模型拟合法、联合平差法等。

●8.4常用数据处理软件介绍

常用数据处理软件，包括用于科研的高精度数据处理软件和商用随机软件。高精度数据处理软件具有数据处理精度高、解算功能强大、模块结构清晰、自动批处理稳健、以及运算速度快等共同特点。商用随机软件适于控制网的快速高精度解算，可以根据工程控制网需要，进行平差和高程拟合等功能；带有常用的工程测量计算工具，可以实现各种坐标转换，以及成果输出。