定位误差计算中几个疑难问题解析

定位误差的分析与计算一、定位误差的概念和原因定位误差是指定位系统测量结果与真实位置之间的差异或偏差。

在现代生活中，定位系统广泛应用于导航系统、无人驾驶、无人飞行器等领域，而定位误差对于系统的准确性和可靠性至关重要。

1.信号传播误差：这是由于信号在传播过程中受到大气中的影响，如电离层、大气湿度等所产生的误差。

这种误差对于GPS系统尤为明显，导致多径效应、钟差误差等。

2.接收机误差：接收机的硬件和软件系统可能存在不同程度的误差。

硬件方面，接收机的时钟精度、天线阻抗匹配等问题都可能导致定位误差。

软件方面，接收机的算法、数据处理等也可能引入误差。

3.观测误差：观测误差是指由于测量设备的精度或不完善性所导致的误差。

例如，测量设备的精度限制了对信号强度、TOA（Time of Arrival）等参数的准确测量。

4.环境因素：环境因素也是定位误差产生的原因之一、比如，建筑物、树木、走廊等物体会对信号传播产生阻碍和衍射，从而影响接收机的测量结果。

5.多径效应：多径效应是指信号传播过程中，信号除了直射到达接收机外，还经历了反射，导致信号的多个传播路径同时到达接收机。

多径效应会产生明显的信号干扰和测量误差。

二、定位误差的计算方法1.位置误差计算：位置误差是指实际测量位置与真实位置之间的距离差异。

一种常见的计算方法是通过比较GPS测量点与参考点之间的差异来计算位置误差。

通过收集多个测量点的数据，可以使用最小二乘法进行曲线拟合，从而计算出测量点与真实位置之间的距离差异。

2.时间误差计算：时间误差是指实际测量时间与真实时间之间的差异。

在GPS系统中，时间误差主要由于卫星钟的钟差所引起。

通过GPS接收机接收到的卫星信号的时间戳和GPS接收机内部的时间戳之间的差异，可以计算出时间误差。

4.误差修正算法：为了减小定位误差，可以使用一些误差修正算法来对测量结果进行修正。

一种常见的方法是差分GPS技术，通过使用两个或多个接收机接收同一卫星信号，对测量结果进行差分处理，从而减小定位误差。

RTK测量定位的误差原因及其解决方法汇总，值得学习！RTK测量定位的误差主要来源于地面接收设别、卫星信号的传播过程和GPS卫星等。

1.转换参数的影响RTK测量时必须先求转换参数，就是将WGS-84坐标系转换成地方坐标系，参数的精度直接影响测量成过的精度，转换参数受影响的因素有：转换控制点的精度、转换控制点的分布，不同的方式对rtk的测量精度产生不同的结果，在rtk转换参数时，基准站必须保证不动，然后再去测控制点，不然就会产生系统误差，获得的成果可能整体出错，另外参数的确定有四参数和七参数。

2.卫星信号的影响RTK要求基准站和移动站能同时接收至少5颗相同的卫星信号，卫星数量越多和分布情况好的时候，RTK的信号越好，反之测量精度会很差，甚至不能解算。

3.RTK基准站数据链传输的影响因为RTK测量时要求基准站rtk接收机实时的把观测数据和基准站已知数据通过无线电传输给移动站rtk，所以无线电信号的传输在rtk测量中至关重要。

但无线电的数据链信号在传输过程中容易被高山，楼房的阻挡，也有可能会受到其他电磁波的干扰产生异常，所以移动站的电台接收跟rtk测量信号稳定有很大关系。

4.移动站工作方式的影响移动站工作方式一般有对中杆和三脚架两种。

使用对中杆方便使用，但机子容易晃动，精度起伏稍大，三脚架稍繁琐，但精度要高一点，特别是在对控制点进行测量的时候就需要机子稳定下来在测。

5.作业时段的选择为了使RTK能够接收到足够多的卫星，应该避开雨天，云层比较厚的天气，同时为了减少电流层，对流层的影响应该避开14时左右的时间段。

6.基准站作业的选择为了保证接收到足够多的卫星信号和发射无线电数据链，基准站上空应无大面积遮蔽和影响数据链通讯的无线电干扰，因此，rtk基准站应选择视野开阔的建筑物楼顶或地势较高处，必须避开电视、电台发射塔，飞机场、高压线和大面积水域等。

7.移动站作业时的选择除了地形地貌和放样外，移动站应和基站一样避免卫星信号和数据链的影响和多路径效应的产生。

P.157（题3-3）习题（定位误差分析计算）解答：答：本工序铣槽要保证两个加工精度：尺寸014.054-和对称度不大于0.03。

1、采用第一种定位方案（见b 图）时，（1）对于尺寸014.054-的定位误差： )047.0(314.0021.0145sin 121.012sin 12=≤≈⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆-∆=∆αd JB JW DW T 所以能保证尺寸014.054-的加工精度要求。

（2）对于对称度的定位误差：000=+=∆+∆=∆JW JB DW（注：由于V 形块对工件外圆定位时，其定位基准就是过外圆中心的垂直线，即垂直方向的直径，所以定位基准与对称度的设计基准重合，0=∆JB ；又由于V 形块具有自动对中作用，外圆的中心仅在垂直方向上产生位置偏差，不会在水平方向上产生偏移，所以0=∆JW 。

） 所以能保证对称度的加工精度要求。

由此可见，第一种定位方案能同时保证上述两个加工精度要求。

2、采用第二种定位方案（见c 图）时，因定位销轴水平放置，属于单边固定接触。

（1）对于尺寸014.054-的定位误差： ）（047.0314.0085.0)202.003.0()21.0202.0(=≥=+++=∆+∆=∆JW JB DW （注：由于用销轴对工件内孔进行定位，定位基准是工件内孔的中心，而设计基准是工件外圆的下母线，所以基准不重合，另外要注意到根据题目的提示：内孔与外圆还存在着同轴度公差，同轴度公差是指任意直径方向上，所以基准不重合误差既要考虑到工件外圆半径公差，还要考虑到同轴度公差在半径方向上所产生的最大偏差）所以不能保证尺寸014.054-的加工精度要求。

（2）对于对称度的定位误差： ）（01.0303.002.0002.0=≥=+=∆+∆=∆JW JB DW （注：由于销轴对工件内孔定位时，其定位基准就是内孔中心，而对称度的设计基准是外圆的中心，即垂直方向的直径，当外圆的中心与内孔的中心在水平方向上产生最大的同轴度误差时，定位基准与对称度的设计基准不重合，02.0=∆JB ；又由于水平放置的销轴也具有自动对中作用，内孔的中心仅在垂直方向上产生位置偏差，不会在水平方向上产生偏移，所以0=∆JW 。

最新定位误差计算解析323 定位误差的分析与计算在成批⼤量⽣产中，⼴泛使⽤专⽤夹具对⼯件进⾏装夹加⼯。

加⼯⼯艺规程设计的⼯序图则是设计专⽤夹具的主要依据。

由于在夹具设计、制造、使⽤中都不可能做到完美精确，故当使⽤夹具装夹加⼯⼀批⼯件时，不可避免地会使⼯序的加⼯精度参数产⽣误差，定位误差就是这项误差中的⼀部分。

判断夹具的定位⽅案是否合理可⾏，夹具设计质量是否满⾜⼯序的加⼯要求，是计算定位误差的⽬的所在。

1. ⽤夹具装夹加⼯时的⼯艺基准⽤夹具装夹加⼯时涉及的基准可分为设计基准和⼯艺基准两⼤类。

设计基准是指在设计图上确定⼏何要素的位置所依据的基准；⼯艺基准是指在⼯艺过程中所采⽤的基准。

与夹具定位误差计算有关的⼯艺基准有以下三种：（1）⼯序基准在⼯序图上⽤来确定加⼯表⾯的位置所依据的基准。

⼯序基准可简单地理解为⼯序图上的设计基准。

分析计算定位误差时所提到的设计基准，是指零件图上的设计基准或⼯序图上的⼯序基准。

（2）定位基准在加⼯过程中使⼯件占据正确加⼯位置所依据的基准，即为⼯件与夹具定位元件定位⼯作⾯接触或配合的表⾯。

为提⾼⼯件的加⼯精度，应尽量选设计基准作定位基准。

（3）对⼑基准（即调⼑基准）由夹具定位元件的定位⼯作⾯体现的，⽤于调整加⼯⼑具位置所依据的基准。

必须指出，对⼑基准与上述两⼯艺基准的本质是不同，它不是⼯件上的要素，它是夹具定位元件的定位⼯作⾯体现出来的要素（平⾯、轴线、对称平⾯等）。

如果夹具定位元件是⽀承板，对⼑基准就是该⽀承板的⽀承⼯作⾯。

在图3.3中，⼑具的⾼度尺⼨由对导块 2的⼯作⾯来调整，⽽对⼑块2⼯作⾯的位置尺⼨ 7.85⼟ 0.02是相对夹具体 4的上⼯作⾯（相当⽀承板⽀承⼯作⾯）来确定的。

夹具体4的上⼯作⾯是对⼑基准，它确定了⼑具在⾼度⽅向的位置，使⼑具加⼯出来的槽底位置符合设计的要求。

图3.3中，槽⼦两侧⾯对称度的设计基准是⼯件上⼤孔的轴线，对⼑基准则为夹具上定位圆柱销的轴线。

GPS测量误差因素分析与消除措施摘要：GPS测量出现误差是在工程中容易出现的现象，造成误差的因素有很多，如何消除测量误差，得到精准、稳定的测量结果，是本文研究的重点。

关键词：GPS、RTK测量、误差因素、消除措施随着社会科技的发展，GPS-RTK测量技术在地形测量、工程测量等专业测量中的应用越来越广泛，下面是我在GPS-RTK测量工作中对测量误差因素的产生及消除措施的一点心得体会。

一、GPS-RTK测量误差的因素分析1、转换参数造成的误差由于GPS测量采用WGS- 84坐标系统, 而我国目前所采用的坐标系统为1954北京坐标系(或1980国家大地坐标系统等) , 所以GPS-RTK测量时必须先求转换参数, 以便将WGS-84坐标转换到1954北京坐标系、1980国家大地坐标系等。

转换参数的求解是RTK测量的基础, 转换参数的精确程度是影响RTK测量精度的关键因素。

2、测量作业的控制区域测量作业范围受转换控制点的约束。

一般应在转换控制点的控制圆区域内作业, 超过一定范围, 测量精度就大受影响。

3、卫星信号的影响由于卫星分布随着时间的变化而变化, 不同时段卫星数量和位置都不同。

在卫星数量较多和位置图形较佳时, 天线接收的信号较好,初始化时间就短, 精度较好; 反之, 在卫星数量较少和位置较差时, 虽然天空中有五颗甚至五颗以上的卫星, 但因为基准站和流动站没有能同时接收到足够的卫星信号, 使初始化时间很长, 测量精度很差, 甚至不能解算出固定解。

同时, 由于基准站或流动站选择的位置不当, 还会产生部分卫星信号被高楼等建筑阻挡, 出现卫星数量不足; 或卫星信号被周围物体反射再接收而产生“多路径效应”, 使测量出现错误。

另外, 卫星信号还会由于电离层、对流层影响, 其他莫名的遮蔽、中断等原因而产生失锁和整体移位、数据出错现象。

二、消除GPS RTK测量误差的措施1、转换参数的合理求解一般转换参数求解时，尽量用高等级的控制点作为转换控制点，且转换控制点尽量分布均匀、包含整个测区。

定位误差一直是定位技术研究和应用中的重要问题，在定位误差的来源中，基准位移误差和基准不重合误差是很常见的，它们对定位结果的影响很大。

本文将从基准位移误差和基准不重合误差两个方面展开讨论，分析它们的含义、影响和解决方法。

一、基准位移误差的含义和影响1. 基准位移误差是指参与定位的不同测量参考点之间的位置偏移，它可以由测量仪器的精度、环境条件等因素引起。

2. 基准位移误差会导致最终定位结果的不准确，特别是在需要高精度定位的应用场景中，如无人驾驶、航空航天等领域，基准位移误差的影响更加显著。

3. 解决基准位移误差的关键在于选择和设置合适的基准点，采用高精度的测量设备，并对环境因素进行充分的考虑和调整。

二、基准不重合误差的含义和影响1. 基准不重合误差是指不同基准点之间的坐标系之间存在一定的错位和偏移，这种误差可能来源于测量手段、数据处理等环节。

2. 基准不重合误差会使定位系统的各个基准点之间的数据不一致，从而影响定位精度和可靠性。

3. 解决基准不重合误差的关键在于建立统一的坐标系，采用一致的数据处理方法和标定策略，确保各个基准点之间的一致性和准确性。

三、如何综合考虑和解决基准位移误差和基准不重合误差1. 首先要对定位应用的具体场景和精度要求有清晰的认识和把握，根据具体要求选择合适的基准点和测量手段。

2. 其次要充分考虑环境因素对定位精度的影响，对测量设备、数据处理方法等进行调整和优化。

3. 最后要建立完善的数据校准和纠正机制，定期对基准点进行维护和更新，确保定位系统的持续稳定和精准性。

结语基准位移误差和基准不重合误差是定位系统中普遍存在的问题，它们会直接影响到定位结果的准确性和可靠性。

针对这些误差，我们需要根据具体场景和要求，综合考虑和解决，采用合适的基准点选择、测量设备和数据处理方法，建立完善的定位系统，以满足不同领域对定位精度的要求。

基准位移误差和基准不重合误差是定位系统中非常关键的问题，对于需要高精度定位的应用场景，如航空航天、导航系统、地理信息系统等领域，这些误差的影响更加显著。

定位误差的计算方法：（1）合成法为基准不重合误差和基准位移误差之和； （2）极限位置法工序基准相对于刀具（机床）的两个极限位置间的距离就是定位误差； （3）微分法先用几何方法找出工序基准到定位元件上某一固定点的距离，然后对其全微分，用微小增量代替微分，将尺寸误差视为微小增量代入，就可以得到某一加工尺寸的定位误差。

注：基准不重合误差和基准位移误差它们在工序尺寸方向上的投影之和即为定位误差。

例如：用V 型块定位铣键槽，键槽尺寸标注是轴的中心到键槽底面的尺寸H 。

T D 为工件定位外圆的公差；α为V 型块夹角。

1. 工序基准为圆柱体的中心线。

表示一批工件依次放到V 型块上定位时所处的两个极端位置情形，当工件外圆直径尺寸为极大和极小时，其工件外圆中心线分别出于点O '和点O ''。

因此工序基准的最大位置变动量O O '''，便是对加工尺寸H 1所产生的定位误差： 故得：OE O E H H O O 11DH1''-'='-''='''=ε O A E Rt 1''∆中： max 1D 21A O ='' 2sin A O O E 1α''='O A E Rt 1''''∆中：min 1D 21A O ='''' 2sin A O O E 1α''''=''2sin 2T 2sin 2T 2sin A O A O O E O E D D11DH1α=α=α''''-''=''-'=ε2. 工序基准为圆柱体的下母线：工件加工表面以下母线C 为其工序基准时，工序基准的极限位置变动量C C '''就是加工尺寸H2所产生的定位误差。

测绘技术中的GPS定位常见问题解析GPS（全球定位系统）是一种基于卫星定位的技术，广泛应用于测绘领域，为测量、导航和位置服务提供了精确的定位信息。

然而，GPS定位在实际应用中可能会遇到一些常见问题，本文将从几个方面进行分析和解析。

一、信号屏蔽和干扰在测绘现场，地形、建筑物、树木等因素可能会对GPS信号造成屏蔽，导致定位不准确。

此外，其他电子设备的无线信号也可能干扰GPS信号的接收。

因此，在选择定位点时需要避开高大建筑物和茂密的树木，并且尽量远离其他电子设备的干扰源。

二、多径误差多径误差是指GPS信号在传播过程中经过了多个路径反射，导致接收器接收到了多个时间不同的信号，并产生定位误差。

为了减小多径误差，可以选择开阔的天空区域进行定位，使用具有抗多径干扰能力的接收器，并采用差分GPS技术进行误差修正。

三、卫星几何因素在某些情况下，将会出现所谓的卫星几何因素问题。

这种情况非常罕见，但是它可能会在测绘过程中出现。

当你接收地理定位技术时，有时候信号被缓慢捕获、所有卫星的位置都很接近，或者信号丢失是可能的。

这些情况可能是由于卫星在天空中的位置或相对于太阳的角度等因素造成的。

幸运的是，这些问题很少出现，而且它们通常会很快解决。

四、大气延迟大气延迟是指GPS信号在穿过大气层时遭遇的延迟。

大气中的水蒸气、离子和分子会导致信号传播速度减慢，从而影响定位的准确性。

为了消除大气延迟的影响，可以使用差分GPS技术进行修正，或者使用GPS观测数据与气象数据进行模型推算。

五、钟差误差GPS卫星上的原子钟非常精确，但是接收器上的晶体振荡器相对较差，导致接收器的本地时钟与卫星钟之间存在一定的差异。

这种钟差误差会导致定位误差的累积。

为了解决这个问题，可以在接收器中设置自动或手动校正的方法，定期校准接收器的时钟。

六、数据处理误差在GPS数据处理过程中，由于各种因素，如测量误差、噪声和算法等，可能会引入额外的误差。

为了减小数据处理误差，可以使用多台接收器进行同步观测，采用差分GPS技术对数据进行校正，以及选择合适的数据处理算法。

第23卷第9期V o.l 23N o .9荆门职业技术学院学报Journal o f Ji ng m en T echn i ca l Co lleg e 2008年9月Sep .2008[收稿日期]2008-05-26[作者简介]刘长青(1972-),女,湖北宜昌人,荆楚理工学院副教授。

研究方向:机械制造及自动化。

E -m ai:l bi n -w en @j cut .edu .cn 。

定位误差计算中几个疑难问题解析刘长青(荆楚理工学院学报编辑部,湖北荆门 448000)[摘 要] 结合实例分析定位误差计算中遇到的一些容易模糊和疑难问题:工件位置公差的处理、误差合成中正负符号的判断、组合表面定位误差计算分析,提出解决的思路和方法,并为合理的定位方案设计提供一些建议。

[关键词] 定位误差;位置公差;误差合成;基准位移;组合表面[中图分类号] TH 161.24 [文献标识码] A [文章编号] 1008-4657(2008)09-0023-05在设计机床夹具时,需对产生的定位误差进行分析和计算,以此判断选定的定位方案能否满足工序的加工精度要求。

由于定位方式和尺寸标注方式的多样化,求解定位误差存在一定的难度,但大量的文献研究已经建立了一个明确、完整、一般性的适用于单一表面定位误差的计算公式、计算步骤和计算方法[1-3],甚至开发出计算机辅助定位误差计算软件,实现了计算的规范化和程序化[4]。

本文旨在研究构成定位误差的三要素v B 、v Y 、正负号计算及判断中遇到的一些模糊概念和疑难问题,特别是组合表面定位的分析计算,提出解题思路和方法,以确保计算结果正确。

1 工件位置公差与v B 关系单一基面各种定位方式的定位误差合成计算公式为v D =v B cos H ?v Y cos C ,v B =E D i cos B (1)式中:v B 、v Y 分别为基准不重合误差和基准位移误差,H 、C 分别为工序基准变动方向和定位基准移动方向与工序尺寸方向的夹角。

定位误差如何计算——⽤这13道例题来解答这是夹具侠（jiajoin）发布的第 1054 篇技术⽂章，转载请注明出处Q：关于定位误差计算，⼤家有相关资料/软件分享吗？A：由于加⼯零件结构多样性及尺⼨标注多样性，定位误差计算也因此有多样性，算⽆定式。

⽬前能见到的是针对特定类型程式计算，但这不能称为软件，不过是降低计算难度。

上⾯是夹具侠社群内⼤家关于定位误差的相关讨论，定位作为夹具设计中的本质问题，其误差控制也是经典的话题。

虽然“算⽆定式”，但这些例题也是很不错的参考：1.如下图的定位中，分析定位误差是否满⾜要求？2.如下图钻φ12 孔，试分析是否满⾜定位要求？3.如图铣平⾯保证h，已知两圆的同轴度φ0.1，其它已知条件见图，试分析⼯序尺⼨h的定位误差。

4.已知条件和加⼯要求见图⽰，试分析a)、b)、c）三种定位⽅案中，⼯序尺⼨L的定位误差。

5.如图车外圆，要求外圆对内孔有同轴度要求，已知⼼轴直径为φ30（-0.009 -0.025），计算⼯件内外圆的同轴度的定位误差△ dw 。

6.钻直径为φ10 的孔，采⽤a）、b)两种定位⽅案，试分别计算定位误差。

7.如图在⼯件上铣台阶⾯，保证⼯序尺⼨A ，采⽤V 形块定位，试进⾏定位误差分析。

8.钻孔O， a)为⼯序图， b)~f) 为不同定位⽅案，试分别计算各种⽅案的定位误差。

9.如图同时钻四个φ12 孔，请从左⾄右分别分析1、2、3、4 孔的定位误差。

10.如图钻孔，保证A，采⽤a)～ d)四种⽅案，试分别进⾏定位误差分析。

11.如图钻d 孔，保证同轴度要求，采⽤a)～d) 四种定位⽅式，试分别进⾏定位误差分析。

12.如图铣槽，保证对称度、m 或n，采⽤a)～ c)三种定位⽅案，试分别进⾏定位误差分析。

13.如图在圆柱体上铣台阶⾯，采⽤b)～ h)定位⽅案，试分别进⾏定位误差分析。

上⾯这些定位误差计算和你的结果⼀致吗，让我们再回顾⼀下常⽤定位⽅式和定位元件，配合解题更佳~1.以平⾯为定位基准的定位⽅法及定位元件（1）⽀承⽀承板固定⽀承板多⽤于⼯件上已加⼯表⾯的定位，有时可⽤⼀块⽀承板代替两个⽀承钉。

定位误差分析与计算（一）在机械加工过程中，使用夹具的目的是为保证工件的加工精度。

那么，在设计定位方案时，工件除了正确地选择定位基准和定位元件之外，还应使选择的定位方式必须能满足工件加工精度要求。

因此，需要对定位方式所产生的定位误差进行定量地分析与计算，以确定所选择的定位方式是否合理。

1 定位误差产生的原因和计算造成定位误差ΔD的原因可分为性质不同的两个部分：一是由于基准不重合而产生的误差，称为基准不重合误差Δ B；二是由于定位副制造误差，而引起定位基准的位移，称为基准位移误差Δ Y。

当定位误差Δ D≤1／3δK（δK为本工序要求保证的工序尺寸的公差）时，一般认为选定的定位方式可行。

(1) 基准不重合误差的计算由于定位基准与工序基准不重合而造成的工序基准对于定位基准在工序尺寸方向上的最大可能变化量，称为基准不重合误差，以ΔB表示。

如图4.36所示的零件简图，在工件上铣一通槽，要求保证的工序尺寸为A、B、C，为保证B尺寸，工件用以K1面或以K2面来定位，都可以限制工件在B尺寸方向上的移动自由度。

但两种定位方式的定位精度是不一样的。

由于加工过程中，是采用夹具上定位件的定位表面为基准来对刀的。

当以K1面为定位基准时，如图 4.37（a）所示B就为确定刀具与夹具相互位置的对刀尺寸，在一批工件的加工过程中 B的位置是不变的。

当以K2面为定位基准时，如图4.37（b）所示B′为确定刀具与夹具相互位置的对刀尺寸,由于工序基准是K1面，与K2面不重合。

当一批工件逐个在夹具上定位时，受尺寸L±Δl的影响，工序基准K1面的位置是变动的，K1的变动影响工序尺寸B的大小，给B造成误差。

由图 4.37(a)可知ΔB=0由图 4.37(b)可知ΔB=Lmax-Lmin=2Δl （4.1）当工序基准的变动方向与工序尺寸方向有一夹角时，基准不重合误差等于定位基准与工序基准间距离尺寸公差在工序尺寸方向上的投影，即Δ B= (Smax-Smin)cos ββ是基准不重合误差变化方向与工序尺寸方向上夹角（ 2）基准位移误差和计算由于定位副的制造误差而造成定位基准对其规定位置的最大可能变动位移，称为基准位移误差，用ΔY 来表示。