GPS控制网正常高精度与可靠性指标评定1
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gps 精度指标GPS(全球定位系统)精度是指GPS接收器确定位置的准确程度。
精度是评估GPS定位性能的重要指标之一,决定了GPS系统在实际应用中的准确性和可靠性。
本文将讨论GPS精度的相关内容,并提供一些参考信息和背景知识。
GPS精度通常以距离为单位进行度量,例如米(m)或英尺(ft)。
下面是一些与GPS精度相关的指标和参考内容:1. 平均精度误差(Average Position Error,APE):APE是指GPS测量结果与参考位置之间的平均距离差。
一般来说,APE 越小表示GPS定位的精度越高。
通常情况下,APE的精度为几米到几十米范围内。
2. 水平精度误差(Horizontal Position Error,HPE):HPE是水平方向上GPS测量结果与参考水平位置之间的误差。
HPE通常表示为一个距离值,例如几米或几十米。
HPE的大小取决于卫星信号质量、接收器的性能和周围环境条件(如建筑物、树木等)。
3. 垂直精度误差(Vertical Position Error,VPE):VPE是垂直方向上GPS测量结果与参考垂直位置之间的误差。
VPE通常与HPE一起考虑,以评估3D定位的精度。
VPE也通常以距离为单位表示。
4. 定位可靠性(Position Fix Reliability):定位可靠性指GPS系统成功解算位置的能力。
它表示为一个百分比,例如90%(表示90%的时间内可以成功定位)或99%(表示99%的时间内可以成功定位)等。
定位可靠性受到卫星信号质量、多径效应、信号遮挡以及GPS接收器的性能等因素的影响。
5. PDOP(Position Dilution of Precision):PDOP是指位置精度衰减因子,用于评估卫星几何分布对定位精度的影响。
PDOP是一个无单位的值,通常在1到10之间。
较低的PDOP 值表示较好的卫星几何分布,有助于提高定位精度。
6. 多路径误差(Multipath Error):多路径误差是指GPS信号在传播过程中发生反射、散射等现象,导致接收器接收到多个路径的信号,从而产生定位误差。
D级GPS控制网技术指标GPS(全球定位系统)是一种用于定位和导航的先进技术。
D级GPS 控制网是一种用于测量和控制GPS系统误差的技术。
下面是D级GPS控制网的技术指标,详细介绍如下:1.网络精度:D级GPS控制网的主要目标是提供高精度的定位和导航服务。
因此,网络精度是评估D级GPS控制网性能的关键指标。
D级GPS 控制网的网络精度应达到亚米级甚至更小,以满足各种应用的需求。
2.网络稳定性:D级GPS控制网应具有良好的稳定性,以确保测量结果的一致性。
网络稳定性通常通过安全系数来衡量,安全系数越高表示网络越稳定。
在D级GPS控制网中,应保证网络稳定性大于等于53.网络覆盖范围:D级GPS控制网应具有广泛的覆盖范围,以满足不同区域的需求。
网络覆盖范围应涵盖全球范围,并可以提供高精度的定位和导航服务。
4.网络可靠性:D级GPS控制网应具有高度的可靠性,以克服各种干扰和故障。
网络可靠性可以通过冗余设计和备份系统来提高,以确保即使在部分系统故障的情况下,仍然可以提供可靠的定位和导航服务。
5.数据质量:D级GPS控制网应提供高质量的测量数据,以确保准确的定位和导航结果。
数据质量可以通过对测量设备和算法的优化来提高,以减少误差和噪声对测量结果的影响。
6.系统容量:D级GPS控制网应具有足够的系统容量,以支持大量用户和同时的定位和导航请求。
系统容量可以通过增加基站数量和优化网络结构来提高。
7.安全性:D级GPS控制网应具有高度的安全性,以防止未经授权的访问和操纵。
安全性可以通过加密通信和身份验证等措施来保护用户和系统数据的安全。
8.实时性:D级GPS控制网应能够实时处理和更新测量数据,以及及时提供定位和导航结果。
对于一些实时应用,如交通管理和航空导航,实时性是至关重要的指标。
9.成本效益:D级GPS控制网应具有较高的成本效益,以确保其在各种应用场景中的可行性。
成本效益可以通过选择合适的技术和管理策略来提高,以及充分利用网络资源。
GPS标准定位服务性能规范评估方法GPS标准定位服务性能规范是目前国际上比较成熟的卫星导航系统服务性能指标体系,该规范给出了服务性能指标的定义和GPS的实测结果,但没有给出具体的计算方法。
本文全面分析了GPS标准定位服务性能规范中指标的意义,并给出了指标的具体计算方法。
另外,利用2013年1月至11月的星历和观测数据,按照给出的方法对GPS的性能进行了统计结果证明利用本文中的计算方法可以得到和GPS标准定位服务规范一致的结果。
随着各大导航系统的发展,卫星导航领域内的竞争日趋激烈,系统服务性能的优劣是竞争输赢的关键,开展卫星导航系统服务性能监测至关重要,有助于推动GNSS 服务性能标体系和评估方法的发展,进一步提升卫星导航系统的性能。
然而,GNSS 服务领域内尚未形成的统一的服务性能标准体系,当前,GPS 已发布了《GPS 标准定位服务性能标准》(Global Positioning System Standard Positioning Service Performance Standard,GPS SPS PS)和《GPS 精密定位服务性能标准》(Global Positioning System Precise Positioning Service Performance Standard,GPS PPS PS)以及针对星基增强服务定义的《GPS 广域增强系统性能标准》(Global Positioning System Wide Area Augmentation System Performance Standard,GPS WAAS PS)等,GPS SPS PS为民用用户使用,GPS PPS PS 为军事和特定用户使用。
GLONASS 未发布类似的标准体系。
北斗于2013 年12月27 日以官方的形式正式发布了《北斗卫星导航系统公开服务性能规范V1.0 版》。
相对而言,《GPS 标准定位服务性能标准》比较成熟,因此深入研究《GPS 标准定位服务性能标准》具有重要的意义,为我国北斗卫星导航系统服务性能指标标准的完善提供参考,对指导北斗系统建设有借鉴意义。
全球定位系统设备的精度评估与校正方法全球定位系统(Global Positioning System, GPS)是一种通过卫星定位技术来确定地理位置的系统。
随着技术的不断发展,GPS设备在我们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。
人们常常使用GPS设备导航行驶、追踪物品、甚至用于军事等方面。
然而,准确的定位对于许多应用来说至关重要,因此我们需要评估和校正GPS设备的精度。
本文将介绍一些常用的GPS精度评估和校正方法。
在评估GPS设备的精度之前,首先需要了解GPS定位误差的来源。
GPS定位误差主要包括卫星钟差、大气延迟、接收机钟差、多径效应、几何精度等因素。
这些因素可以互相影响,并对定位的精度产生不同程度的影响。
一种常用的GPS精度评估方法是对同一位置进行多次测量,并计算出平均误差。
例如,可以在一个固定位置上放置GPS设备,然后进行一系列连续的定位测量。
通过对这些测量结果进行统计分析,可以得到GPS设备的平均定位误差。
这种方法可以帮助我们了解GPS设备的整体性能,但它并不能提供对不同位置的定位精度的具体信息。
为了更准确地评估GPS设备的定位精度,我们可以使用多点校正法。
这种方法要求我们在不同的位置上进行测量,并记录下每个位置的实际坐标。
然后,将这些实际坐标与GPS设备测量得到的坐标进行比较,计算出定位误差。
通过分析这些误差数据,我们可以确定GPS设备在不同位置上的定位精度,并进一步优化校正方法。
这种方法的优势在于可以提供更为细致的定位精度信息,从而帮助我们更好地理解GPS设备的定位性能。
除了评估GPS设备的精度,我们还需要校正GPS设备的误差。
一种常用的校正方法是差分定位法。
差分定位法通过将一个已知位置的GPS设备与待测设备进行对比测量,从而消除定位误差。
具体而言,我们可以将一个高精度的GPS设备称为参考站,将待测设备称为流动站。
参考站和流动站同时进行测量,参考站记录下其实际坐标以及接收到的GPS信号数据。
差I密级1932075学位论文ors网基线解算质量控制基准点可靠性检验作者姓名:指导教师:申请学位级别:学科专业名称:论文提交日期:李金生刘翠芝副教授东北大学测绘遥感与数字矿山研究所硕士学科类别:工学大地测量学与测量工程2008生1z歹月钿论文答辩日期:2008年钐月留日学位授予日期:2008年踟日答辩委员会主席:…㈡象褂力岬东北大学2008年6月勰哿lI卜rFL■Ir’’~霪。
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{byLiJinshengSupervisor:ProfessorLiuCuizhiNortheasternUniversityJune2008分芦j独创性声明本人声明,所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。
论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。
学位论文作者签名:墨龟筻日期:沙g、pe/学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。
本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。
作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后:半年口一年口一年半口两年b/学位论文作者签名:爹垒甚签字日期:撕8、“、q导师签名:么】签字日期:≯8.量易.力。
弦酗.|点的可靠性检验及其对平差结果的影响分析,也是提高GPS测量数据处理质量的必要保证。
本文针对GPS网中基线解算误差来源分析、质量控制指标及方法、基准点分布对控制网精度的影响、基准点的可靠性检验等问题,基于GPS数据处理软件和部分自编程序,通过利用实际工程GPS网观测数据进行检验等手段,开展了GPS网基线解算误差分析、基线解算质量控制方法、平差成果精度与基准点数量及位置分布关系、基准点可靠性检验等方面的研究。
中国国家A级GPS网的数据处理和精度评估一、数据处理流程概述1. 数据采集与预处理在数据采集阶段,我们采用高性能的GPS接收机,按照规定的观测周期和采样率进行数据采集。
采集完成后,对数据进行格式转换,以便后续处理。
接着,对数据进行预处理,包括剔除异常值、修复周跳等,确保数据质量。
2. 基线解算基线解算是对采集到的数据进行相对定位,计算各观测站之间的基线向量。
在这一过程中,我们采用精密单点定位(PPP)技术,结合国际IGS跟踪站数据,提高基线解算的精度。
3. 网平差网平差是对基线解算结果进行整体优化,求解各观测站坐标。
在这一阶段,我们采用卡尔曼滤波方法,结合我国地壳运动模型,对观测数据进行平差处理。
4. 质量控制在整个数据处理过程中,质量控制至关重要。
我们通过对观测数据、基线解算结果和网平差结果进行多环节检查,确保数据处理的高精度和可靠性。
二、精度评估方法1. 内部符合精度评估通过计算各观测站坐标的重复性,评估GPS网的内部符合精度。
具体方法为:对同一观测站在不同时间段的观测数据进行处理,比较坐标结果的差异。
2. 外部符合精度评估将GPS网观测结果与我国及周边国家的基准站数据进行比对,评估GPS网的外部符合精度。
具体方法为:计算GPS网观测坐标与基准站坐标之间的差异,分析其分布规律。
3. 长期稳定性分析对GPS网进行长期观测,分析观测站坐标的时间序列,评估GPS网的长期稳定性。
通过分析坐标变化趋势、周期性及非线性项,揭示GPS网的稳定性特征。
通过对中国国家A级GPS网的数据处理和精度评估,我们旨在为我国地理信息、地震监测、气象预报等领域提供高精度、可靠的空间定位服务。
三、数据处理中的关键问题与解决方案1. 多路径效应的消除选择开阔、无遮挡的观测环境,降低多路径效应的发生概率。
使用多路径抑制技术,如天线相位中心校正和接收机内部信号处理。
对观测数据进行后处理,应用多路径效应滤波算法,进一步消除残余影响。
1 分类方法一:A、B、C、D、E级1.1参考规《全球定位系统GPS测量规-2009》1.2 界面显示参数1.3 划分标准B、C、D和E级的精度应不低于表1的要求:表1.2布设原则:表1.3各级GPS网点位应均匀分布,相邻点间距离最大不宜超过网平均间距的2倍。
接收机的选用:表1.4级别 B C D、E单频/双频双频/全波长双频/全波长双频/单频观测量至少有L1、L2载波相位L1、L2载波相位L1载波相位同步观测机数≥4 ≥3 ≥2观测:表1.5级别级别B C D E卫星截止高度角/度10 15 15 15同时观测有效卫星数≥4 ≥4 ≥4 ≥4有效观测卫星总数≥20 ≥6 ≥4 ≥4 观测时段数≥3 ≥2 ≥1.6 ≥1.6时段长度≥23h ≥4h ≥60min ≥40min采样间隔30 10-30 5-15 5-15注1:计算有效观测卫星总数时,应该各时段的有效观测卫星扣除期间的重复卫星数注2:观测时段长度,应为开始纪律数据到结束记录的时间段注3:观测时段≥1.6,指采用网观测模式时,每站至少观测一时段,其中二次设站点数应不少于GPS网总点数的60%注4:采用基于卫星定位连续运行基准站点观测模式时,可连续观测,但观测时间应不低于表中规定的各时段观测时间的和数据处理(1)外业数据检核1)B级GPS网基线外业预处理和C、D、E级GPS网基线处理,复测基线的长度较差ds应满足公式1.1的规定:ds≦2σ (1.1)σ---为基线测量中误差,单位为毫米2)B、C、D、E级GPS网基线测量中误差σ采用外业测量时使用的GPS接收机的标称精度,计算时变长按实际平均边长计算。
3)B、C、D、E级GPS网同步环闭合差,不宜超过以下规定:三边同步环中只有两个同步边成果可以视为独立的成果,第三边成果应为其余两边的代数和。
由于模型误差和处理软件的在缺陷,第三边处理结果与前两边的代数和常不为零,其差值应符合公式1.2≦≦≦(1.2)式中:σ----基线测量中误差,单位为毫米,计算按12.2.5规定执行。
GPS网质量分析及评价GPS网的质量包括两个方面:精度和可靠性。
精度包括以下几个方面:(1)基线向量改正数的大小;(2)基线向量的重复性;(3)闭合差的大小;(4)符合差的大小;(5)相邻点距离中误差的大小;(6)点位中误差大小。
可靠性包括以下两个方面:(1)可探测出的观测值中粗差的大小;(2)观测值中残余粗差对结果影响的大小。
衡量精度的质量指标包括:控制指标和参考指标。
控制指标是依据应用要求得出的,参考指标是依据统计原理得出的。
控制指标包括:同步环闭合差、异步环闭合差和重复基线较差。
参考指标包括参考方差、均方根误差和确定模糊度时的RMS比值(RATIO)。
规范相关规定:1、各级GPS网相邻点间基线长度精度用下式表示:式中:2、同一时段观测值的数据剔除率,宜小于10%。
3、B级基线外业预处理和C级以下各级GPS网基线处理,复测基线长度较差应满足下式规定:4、B级基线外业预处理和C级以下各级GPS网基线处理,独立闭合环和附合路线坐标闭合差应满足下式规定:式中:5、三边同步环中只有两个同步边成果可以视为独立的成果,第三边成果应为其余两边的代数和,由于模型误差和处理软件的内在缺陷,第三边处理结果与前两边的代数和常不为零,其差值应满足下列要求:对于四站以上同步观测时段,在处理完各边观测值后,应检查一切可能的三边环闭合差。
6、在基线向量检核符合要求后,以三维基线向量及相应方差—协方差针作为观测信息,以一个点的WGS84系三维坐标作为起算数据,进行GPS网的无约束平差,无约束平差须提供各点在WGS-84系下的三维坐标,各基线向量及其改正数和其精度信息。
7、无约束平差中,基线向量的改正数绝对值应满足下式要求:否则,认为该基线或其附近的基线存在粗差,应在平差中采用软件提供的自动方法或人工方法剔除,直至满足上式要求。
需要注意的是:GPS网中点的质量与点位分布无关,网的形状对网的质量没有直接影响。
影响GPS网质量的因素有以下几个方面:(1)观测值的精度:由观测方法和基线处理方法决定;(2)起算数据的质量、数量、分布及与网的关系:由网的设计和外业观测调度决定;(3)网的结构(基线向量的数量及配置):由网的设计和外业观测调度决定;(4)数学模型的完备性:由数据处理软件决定;(5)外业观测工作,如对中、量高、天线定向等:由外业作业人员决定。