GPS伪距差分定位误差的残差分析
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GPS定位的误差分析4.1误差的分类在GPS测量中,影响观测量精度的主要误差来源分为三类:与GPS卫星有关的误差、与信号传播有关的误差、与接收设备有关的误差。
如果根据误差的性质,上述误差尚可分为系统误差与偶然误差。
系统误差主要包括卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机种差以及大气折射误差等。
为了减弱和修正系统误差对观测量的影响,一般根据系统误差产生的原因采取不同的措施,其中包括:引入相应的未知参数,在数据处理中连同其他未知参数一并解算、建立系统误差模型,对观测量加以修正、将不同的观测站对相同的卫星的同步观测值求差,以减弱或者消除系统误差的影响、简单的忽略某些系统误差的影响。
偶然误差主要包括信号的多路径效应引起的误差和观测量等。
4.2 与卫星有关的误差与GPS卫星有关的误差,主要包括卫星轨道误差和卫星钟的误差。
4.2.1卫星钟差由于卫星的位置是时间的函数,所以GPS的观测量均以精密测时为依据。
而与卫星位置相应的的时间信息是通过卫星信号的编码信息传送给用户的。
在GPS测量中,无论是码相位观测或者载波相位观测,均要求卫星钟与接收机保持严格的同步。
实际上,尽管GPS 卫星均设有高精度的原子钟,但是它们与理想的GPS时之间仍然存在着难以避免的偏差或者漂移。
这些偏差总量均在1ms以内,由此引起的等效距离误差约可达300km。
4.2.2轨道偏差卫星的轨道误差是当前利用GPS定位的重要误差来源之一。
GPS 卫星距离地面观测站的最大距离约25000km,如果基线测量的允许误差为1cm,则当基线长度不同时,允许的轨道误差大致如表5-2所示,可见,在相对定位中随着基线长度的增加,卫星轨道误差将成为影响定位精度的主要因素。
4.3 卫星信号的传播误差与卫星信号传播有关的误差主要包括大气折射误差和多路径效应。
4.3.1 电离层折射的影响GPS卫星信号和其他电磁波信号一样,当通过电离层时将受到这一介质弥散特性的影响,使信号的传播路径产生变化。
GPS在测量过程中定位的误差分析摘要:GPS卫星定位测量是研究运用GPS系统解决大地测量问题的一项空间技术。
伴随着全球卫星定位系统(GPS)技术的迅速发展,GPS定位技术被广泛运用到现代绘测当中。
它的出现为工程放样、地形测图,多种掌控测量创造了新的方向,极大的提升了外业工作的效率。
但尽管GPS已成为高精度的导航定位系统,但它仍存在一些定位误差。
GPS 系统的定位误差直接影响着GPS定位精度,本文对其产生的来源和性质进行了初步分析。
关键词:误差精度信号GPS定位误差按其产生来源可分为3大部分:1.GPS信号的自身误差,包括轨道误差和SA干扰误差影响;2.GPS信号的传输误差,包括电离层折射,对流层折射,多路径效应和由它们影响或其他原因产生的周跳;3.GPS接收机的误差,主要包括钟误差,接收机的位置误差,接收机天线相位中心偏差等;一,星历误差和SA干扰误差1.星历误差:卫星星历误差又等效为伪距误差。
由于卫星轨道受地球和日、月引力场、太阳光压、潮汐等摄动力及大气阻力的影响,而其中有的是随机影响,而不能精密确定,使卫星轨道产生误差。
目前,GPS卫星轨道误差的等效伪距误差为4.2m。
美国的SA政策和AS政策人为地使导航定位的精度降低,点位误差有时达到100m。
短基线测量可以消除SA影响。
动态测量解决SA影响的途径是实时差分定位,即在已知坐标点上布设基准点,通过基准站取得误差校正值,通过数据链实时传给导航定位的移动站,从而消除SA影响及两站的各种共同的误差,提高了移动站的导航定位精度。
2.SA干扰误差:SA误差是美国军方为了限制非特许用户利用GPS进行高精度点定位而采用的降低系统精度的政策,简称SA政策,它包括降低广播星历精度的ε技术和在卫星基本频率上附加一随机抖动的δ技术。
实施SA技术后,SA误差已经成为影响GPS定位误差的最主要因素。
二,GPS信号的传输误差1.电离层折射:在地球上空距地面50~100 km 之间的电离层中,气体分子受到太阳等天体各种射线辐射产生强烈电离,形成大量的自由电子和正离子。
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。
GPS误差分析及校正GPS误差分析及校正摘要:GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性,因此,GPS技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了应用,并在军事、交通、通信、资源、管理等领域展开了研究并得到广泛应用。
本文阐述和分析了全球定位系统(GPS)的基本结构、测量原理和GPS卫星定位误差,提出了有效地针对GPS误差所应采取的措施。
关键词:GPS 误差分析误差校正1.GPS原理全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)是美国从20世纪70年代开始研制的用于军事部门的新一代卫星导航与定位系统,历时20年,耗资200多亿美元,分三阶段研制,陆续投入使用,并于1994年全面建成。
GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。
因此,GPS技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了应用,别且在其他各个领域使用广泛。
GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成;GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成;GPS 用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备(如计算机)等组成。
2.GPS测量误差的分类GPS测量是利用接收机接受卫星播发的信息来确定点的三维坐标。
影响测量结果的误差来源于GPS卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。
GPS测量误差按其生产源可分3大部分:GPS信号的自身误差,包括轨道误差(星历误差)和SA,AS影响;GPS信号的传输误差,包括太阳光压,电离层延迟,对流层延迟,多路径传播和由它们影响或其他原因产生的周跳;GPS接收机的误差,主要包括钟误差,通道间的偏差,锁相环延迟,码跟踪环偏差,天线相位中心偏差等。
2020年11月专题综述 185卫星差分导航定位技术及误差问题分析王志军(天津七六四通信导航技术有限公司,天津300210)【摘要】卫星导航系统属于四大导航系统的范畴,并且为我国的发展带来安全、可靠的定位服务。
同时,为了保证卫星导航系统的准确性,卫星差分导航定位技术应运而生。
但是在应用卫星差分导航定位技术的时候,还需要注意误差问题,对其进行有效的控制是保证卫星差分导航定位技术准确性的关键。
因此,本文对卫星差分导航定位技术以及误差问题等相关问题展开了分析,目的是提高定位的精度。
【关键词】卫星差分导航定位技术;误差;安全性;可靠性【中图分类号】TN967【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2020)11-0185-02传统的定位技术的精度仅仅在10m或者10m级以上,因此为了保证卫星导航系统定位的准确性,满足各行各业对卫星导航系统的需求,逐渐将卫星差分导航定位技术应用到其中。
同时,根据相关信息种类的不同,可以将卫星差分导航定位技术分为位置差分、伪距差分以及载波相位差分技术等方面,并且从定位精度的角度来说,会存在一定的误差,因此需要分析卫星差分导航定位技术,并且对其误差进行严格的控制,以此提升卫星导航系统的准确性,满足各行各业对卫星导航系统的需求。
1卫星导航系统分析(1)卫星导航系统定位于GPS导航精度,尤其是将卫星差分导航定位技术应用到其中。
这样可以精确到厘米,以此提升卫星导航系统的定位性能[1]。
(2)卫星导航系统具有授时功能,并且主要包括单向和双向等方面,并且系统会不间断向接收机传递信息,保证各项信息和数据传递的实时性。
同时,用户可以利用卫星导航系统进行定时校正和时间差的修正,以此保证卫星导航系统定位的准确性。
2卫星差分导航定位技术分析2.1技术原理卫星导航系统在定位的过程中,很容易存在较大的误差,并且单点的精度较差,无法满足相关行业的需求[2]。
因此,通过利用卫星差分导航定位技术,提升卫星导航系统定位的准确性,主要是利用两台接收机对卫星信号进行同时观测,并且利用误差空间的相关性进行计算。