单双卫星系统差分定位效果比较方案设计与分析
单双卫星系统差分定位效果比较方案设计与分析
值{ a 为 系统 的 内符 合精 度。 将 RTK的 测 量 坐 标 值 与 己 知 坐 标 比
与 已知 点 比 较 法 是 C ORS 系统 通 过 实 较 , 分 析 各 测 点 的 外符 合误 差 分布 情 况 , 最
过 设 计不 同 环 境 ( 空 旷 的 地 点 、周 围 建 筑 时 定 位 得 到 的结 果 进 行 精 度 评 定最 常用 的 后 根 据 ( 2 ) 式 计 算 各 点在 X , Y 方 向的 外符 合 物 较 多 的地 点 ) 下, 基于单系统 ( GP S ) 与
Q :
S c i e n c e e n d T e c h n o l o g y i n n o v a t i o n H e r a l d
创 新 技 术
单 双 卫星 系统 差分 定位 效果 比较 方案 设 计 与分析
彭克浩 庄峻 国 游 文 邓健 ( 厦门理工学院计 算机信息 与工程学 院 空间信息科学与工程系 厦门 3 6 1 0 2 4 )
法、 动 态 同步 观 测 法 、 动 态 规 则 几 何 轨 迹 得 到 各 个检 测 点 的 测 量 值 , 在 采 用 第 三 方
V /
( 2 )
式 中, n 为该 点 的 测 量 值 总 数 , 即 剔 除 法等方 法获取实验数据 , 总 结 比较 分 析 单 软 件 解 算 出 各点 较 为 准 确 的 坐标 ,以作 为 粗 差 观 测 值 后全 部 RT K测 量 值 的 总 数 。 1 , 系统 ( GP S ) 与双 系统 ( G P S / G L ON AS S ) 检 测 点 坐 标 真值 。 将 移 动 RT K接 收 机 架 设 为 该 点 所 有 观 测 值 与 其 己知 值 之 差 值 ; o 下单 基 站 C O RS 实时 定位 效果 。 在 已知 检 测 点上 分 别 采 用 单 系 统 ( GP S ) 和 为系统 的 外符 合精 度 。 双系统 ( G P S / GL ONAS S )实时 定 位 的 功 从 表1 可 以 看 出 在 周 围 有 遮 挡 环 能 进 行 测 量 并作 记 录 , 要 注 意 的是 RTK的 境 下 :单 系 统 x、y内 符 合 精 度 范 围 分 单 基 站 CORS , 就 是 只 有一 个 连 续 运 架 设 一 定 要 严格 对 中且 在 一 个 已知 点 上 必 别 为 0. 00 3 3~ 0. 00 9 9 m及 0. 002l ~ 行 参考站 , 类似于常规 R TK, 所 不 同的 是 须 完 成 不同 系统 下 的 测 量 才 能 转到 另一 个 0. 0 04 8 m ;双 系 统 下 x、y内 符 合 精
不同定位模式下北斗单基站CORS定位精度分析
不同定位模式下北斗单基站CORS定位精度分析北斗单基站CORS定位是利用北斗卫星系统进行精确定位的一种方法,它可以在不同的定位模式下实现高精度的定位。
本文将从不同定位模式、CORS定位原理、定位精度分析以及优化方法等方面进行分析,以期对北斗单基站CORS定位的精度有更深入的了解。
首先,北斗卫星系统可以提供两种不同的定位模式,即单点定位模式和差分定位模式。
单点定位模式是指通过接收卫星信号来进行定位,但没有纠正系统误差的模式,精度较低。
而差分定位模式是在单点定位基础上,利用差分技术对系统误差进行纠正,从而提高定位精度。
CORS(Continuously Operating Reference Station)定位是一种差分定位技术,它基于至少一个已知位置的基准站(基站)和一个或多个接收站(用户站),通过比较基站和接收站观测到的卫星信号,计算出接收站的位置。
北斗单基站CORS定位中,基站通常选择一个已知位置非常稳定且位置准确的固定站,以提供高质量的参考数据。
在进行北斗单基站CORS定位时,精确的卫星钟差、星历数据和大气延迟等参数是十分重要的。
因此,北斗CORS系统通常会通过与卫星星历、卫星钟差等数据的无线传输来获取这些参数,以实现高精度的定位。
在分析北斗单基站CORS定位精度时,有以下几个主要的影响因素:1.基站的位置精度:基站的位置越准确,其提供的参考数据就越可靠,从而能够提高定位精度。
2.大气延迟:大气延迟是卫星信号在穿过大气层时受到的影响,会引起定位误差。
通常情况下,我们可以通过对大气延迟的估计和纠正来提高定位精度。
3.天线高度:天线高度的准确度对定位精度有较大的影响。
通常情况下,天线高度的误差会导致定位误差。
4.数据处理方法:差分定位需要进行复杂的数据处理和计算,不同的数据处理方法会对定位结果产生影响。
因此,选择合适的数据处理方法也是提高定位精度的关键。
为了提高北斗单基站CORS定位的精度1.增加基站数量:通过增加基站的数量,可以提供更多的参考数据,并进行多站差分处理,从而提高定位精度。
GNSS测绘中的差分定位原理与精度分析
GNSS测绘中的差分定位原理与精度分析导论全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)已经成为现代测绘领域不可或缺的工具。
差分定位技术是GNSS测绘中一种常用的技术手段,能够提高定位精度。
本文将介绍差分定位的原理以及对其精度进行分析。
一、差分定位原理差分定位是通过将一个已知位置的参考接收器与需要进行定位的测量接收器进行比较,消除接收器本身的误差。
其中最常用的差分定位技术是实时差分定位和后处理差分定位。
实时差分定位是通过将参考接收器和测量接收器之间的观测数据进行无线传输,对观测数据进行实时处理,实现即时的位置纠正。
这种方法通常使用基准站和流动站两个接收器。
基准站位于已知位置,使用精密的测量设备进行观测,并将观测数据传输给流动站。
流动站利用接收到的基准站数据对自身的观测数据进行纠正,从而得到更为准确的位置。
后处理差分定位是通过将基准站和流动站的观测数据进行离线处理,消除接收器误差。
基准站和流动站的观测数据分别进行处理,通过比对两个接收器的观测数据中的误差,对流动站的位置进行纠正。
这种方法相比实时差分定位更为精确,适用于对测量精度要求较高的情况。
二、差分定位的精度分析差分定位技术可以有效提高GNSS测绘的定位精度,但其精度受到多种因素的影响。
以下将对其中几个主要因素进行分析。
1. 观测条件天气和环境条件对差分定位的精度有显著影响。
恶劣的天气条件,如强风、大雨、雷电等,会导致信号传输的中断或衰减,从而影响定位精度。
此外,大量的遮挡物,如高楼、树木等也会影响信号的传播和接收。
2. 卫星几何卫星几何是指卫星的分布在空间中的位置关系。
当卫星几何不理想时,即卫星分布过于稀疏或过于密集,会导致定位精度下降。
在实际测绘中,选择合适的时间和地点以获得最佳的卫星几何条件对于提高差分定位精度非常重要。
3. 接收器性能接收器的性能直接影响差分定位的精度。
高质量的接收器通常具有较高的灵敏度和抗干扰能力,能够快速且准确地接收信号,从而提高定位精度。
浅谈卫星差分导航定位技术
浅谈卫星差分导航定位技术随着科技的不断发展,卫星导航定位技术已经成为了现代社会生活中不可或缺的一部分。
而在卫星导航定位技术中,差分定位技术是一种十分重要且广泛应用的技术手段。
本文将就卫星差分导航定位技术进行简要的介绍,希望能够对大家有所帮助。
我们先来了解一下卫星导航定位技术的概念。
卫星导航定位技术是利用卫星作为测量基准点,通过接收卫星发出的信号来定位目标物体的技术。
目前全球最为常用的卫星导航定位系统包括美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧洲的伽利略系统以及中国的北斗系统等。
而卫星导航定位技术主要包括两种定位方式,即单点定位和差分定位。
差分定位技术是一种相对精准的定位技术,也是目前应用最为广泛的一种技术手段。
那么,什么是差分定位技术呢?差分定位技术是利用两个或多个定位站点,通过比对不同站点接收到的卫星信号,来消除由于大气层折射、钟差、卫星轨道误差等原因所造成的误差,从而提高定位精度。
在差分定位技术中,主要有两种不同的实现方式,即实时差分定位和后处理差分定位。
实时差分定位是指在数据采集时进行差分处理,实现实时高精度定位;而后处理差分定位则是在数据采集后进行差分处理,实现后期对定位数据的精确校正。
差分定位技术主要包括多基站差分、移动站差分以及网络差分等多种方式。
多基站差分是通过在不同位置设置多个定位站点,利用这些站点接收到的卫星信号来进行差分处理,提高定位精度;移动站差分则是通过在移动设备上设置移动站点,从而实现对移动设备的高精度定位;而网络差分则是将多个定位站点通过通信网络连接起来,实现定位数据的实时传输和处理,提高定位精度。
与单点定位相比,差分定位技术具有更高的定位精度和稳定性,尤其适用于对定位精度要求较高的领域,如精细农业、精准测绘、精密工程等。
差分定位技术还具有更强的抗干扰能力和适应性,能够在复杂环境下有效实现高精度定位。
在许多领域中,差分定位技术已经成为了不可或缺的一种核心技术。
差分定位技术对比分析
差分GPS定位技术分析单GPS系统提供的定位精度是优于25米,而为得到更高的定位精度,通常采用差分GPS技术:将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。
根据基准站已知精密坐标,计算出基准站到卫星的距离改正数,并由基准站实时将这一数据发送出去。
用户接收机在进行GPS观测的同时,也接收到基准站发出的改正数,并对其定位结果进行改正,从而提高定位精度差分GPS定位的几种常用的方法包括伪距差分、位置差分和载波差分三类。
伪距差分将所有卫星的测距误差传输给用户,用户利用此测距误差来改正测量的伪距,此方法效果良好,但目前能够支持用户修正伪距的GPS接收设备的价格相对较为昂贵,并且算法的主要计算任务在用户一方,不适合运用到计算资源相对比较缺乏的嵌入式系统当中。
此前也有相关研究提出采用集中差分的方式,即将主要的计算任务交给基站,而用户端只负责发送自己得到的伪距信息,并接收基站的计算结果;但这样做也可能导致信息发送和接收占用有限的无线信道,从而在用户数量较多的时候导致信息发送和接收的延迟,影响定位的实时性。
载波相位差分定位精度很高,但算法较复杂,且由于求解整周未知数需要一定时间的静止观测,所以此算法适合固定站进行静态精确定位,而不适合于应用到汽车导航定位中。
位置差分与前两种差分算法相比,计算复杂度最小,且能够应用于位置差分的GPS接收设备的造价低廉,任何一种GPS接收机均可改装成位置差分系统。
虽然位置差分的效果一般不如伪距差分,但只要基站位置和用户所在的位置在一定的区域范围内(一般认为是百公里左右),所得到的差分效果是可以满足实际车辆定位的需求的,所以作为一般的城市车辆应用来讲,并不需要建设非常多的基站就可以满足绝大多数新旧GPS用户的定位要求。
另外,位置差分计算量较小,也非常适合应用于处理能力并不太强的嵌入式系统。
考虑到以上种种因素,特别是GPS接收机的限制,车载定位通常采用位置差分的GPS算法,GPS接收机的导航电文以1Hz 的刷新频率通过串行通讯口不断传送到车载导航平台。
全球导航卫星系统中的差分定位技术探究
全球导航卫星系统中的差分定位技术探究差分定位技术是全球导航卫星系统(GNSS)中广泛使用的一种定位技术。
通过使用多个接收器同时接收卫星信号,利用信号的差别来提高定位的精度和准确性。
本文将探究全球导航卫星系统中的差分定位技术的原理、应用及局限性。
差分定位技术的原理主要基于卫星信号的多路径传播和大气延迟等误差,这些误差对定位结果会产生较大的影响。
通过使用多个接收器同时接收卫星信号,可以获得到达各接收器的卫星信号之间的差异,从而消除多路径传播和大气延迟等误差。
差分定位技术通过计算这些差异,对单个接收器的定位结果进行修正,以提高定位的精度和准确性。
在差分定位技术中,一个接收器被称为基准站,其他接收器被称为移动站。
基准站接收到的卫星信号被视为参考信号,移动站接收到的卫星信号与参考信号进行比较和计算。
通常,基准站与移动站之间的距离较近,可以忽略卫星信号在大气中的传播误差。
这样,通过计算移动站接收到的卫星信号与基准站接收到的卫星信号之间的差异,可以确定多路径传播误差和大气延迟误差,从而对移动站的定位结果进行修正。
差分定位技术在许多领域中都有广泛的应用。
在航空和航海中,差分定位技术的高精度和准确性被用于导航和自主驾驶系统。
在农业中,差分定位技术被用于农作物的智能化种植和管理、土壤湿度测量等。
在地震监测和勘探中,差分定位技术被用于监测地壳的变形和地下资源的勘探。
在测绘和地理信息系统中,差分定位技术被用于绘制精确的地图和进行地理数据库的更新。
然而,差分定位技术也存在一些局限性。
首先,差分定位技术的有效范围受限于基准站与移动站之间的距离。
通常情况下,基准站与移动站之间的距离不能太远,否则差分定位技术的效果将变得较差。
其次,差分定位技术对于移动站和基准站之间的信号传输要求较高,尤其是在复杂的环境中,如城市区域或山区。
此外,在某些情况下,如快速运动或信号遮挡等条件下,差分定位技术可能无法获得满意的结果。
尽管存在这些局限性,差分定位技术仍然是全球导航卫星系统中最常用的定位技术之一。
基于双重差分方案的高精度GPS测量方法研究
基于双重差分方案的高精度GPS测量方法研究随着现代科技的不断发展,GPS已经成为了很多人生活中必不可少的一部分。
尤其是在定位和导航方面,GPS的应用越来越广泛,而其应用更是不断拓展。
对于精度要求比较高的测量,在双重差分方案的基础上,实现了高精度GPS测量的目标。
本文将详细介绍双重差分方案,以及如何基于该方案实现高精度GPS测量。
一、双重差分方案双重差分方案的主要原理是利用两组接收机对两组卫星信号的接收进行差分处理,通过计算两组差分信号的相位差和距离差来得到接收机与卫星之间的相对距离。
双重差分方案相对于单差分方案具有更高的精度,因为它消除了多个因素对GPS信号的影响,这些因素包括电离层误差、大气延迟、卫星钟偏等。
具体而言,双重差分方案包括两个主要步骤:第一步是获取所有接收机与卫星之间的距离;第二步是通过计算两个接收机之间的相对距离来获得目标区域内的高精度GPS测量结果。
在第一步中,两个接收机分别接收到两组卫星信号,分别计算其距离。
此时,需要考虑的关键因素包括信号的时间延迟、电离层的影响等。
针对这些因素,需要进行测量、校正等操作,才能够得到可靠的距离值。
在第二步中,需要通过计算两个接收机之间的相对距离,来获取目标区域内的高精度GPS测量结果。
这里的计算方法包括了一些比较复杂的公式,因此需要使用专业的软件进行辅助计算。
二、基于双重差分方案的高精度GPS测量方法基于双重差分方案的高精度GPS测量方法实际上就是建立在双重差分方案基础之上,利用对多个接收机之间距离差的计算,让GPS测量的精度得到进一步提高。
具体而言,基于双重差分方案的高精度GPS测量方法需要注意以下几个方面:1.要求控制点的位置准确双重差分方案需要至少使用两个接收机,因此测量前需要事先确定好各个控制点的位置。
这一点对于测量结果的准确性有很大的影响,如果控制点的位置不准确,测量结果将会产生大的偏差。
2.计算距离差在实际操作中,需要利用各个控制点接收到的卫星信号进行差分计算。
GNSS测量技术中差分定位算法原理与误差分析
GNSS测量技术中差分定位算法原理与误差分析导语:全球导航卫星系统(GNSS)已经成为现代测绘、航空航天、地理信息系统等领域中不可或缺的工具。
在GNSS测量中,差分定位算法无疑起到了至关重要的作用。
本文将详细介绍GNSS差分定位算法的原理与误差分析。
一、GNSS差分定位算法原理1.1 单点定位与差分定位的区别在进行GNSS定位时,单点定位是最基本也是最简单的方法。
单点定位仅利用一个接收机的观测值进行定位,但这种方法的精度受到多种误差的影响,限制了其实际应用。
而差分定位则能够通过利用参考站(基准站)的观测值,对测站(移动站)进行精确定位,消除接收机和大气等误差的影响。
1.2 差分定位原理差分定位的核心原理是利用基准站和测站之间的观测值差异,求解出测站相对于基准站的位置误差。
一般来说,差分定位算法可分为实时差分和后处理差分两类。
实时差分算法利用基准站和测站之间的观测值实时进行计算,得到测站的位置信息。
后处理差分算法则是在离线状态下,利用记录下来的观测值进行计算,得到测站位置。
1.3 实时差分定位算法原理实时差分定位算法通常包括以下几个步骤:(1)观测数据预处理:对原始观测数据进行采样、滤波和时钟改正等处理,以满足后续计算的需要。
(2)基准站位置计算:根据基准站的观测值,通过解算得到基准站的坐标信息。
(3)测站与基准站的观测差异计算:将测站的观测值与基准站的观测值进行差分计算,得到差异值。
(4)差异值的模型化:根据不同的误差来源,建立数学模型对差异值进行修正。
(5)测站位置计算:根据修正后的差异值,通过最小二乘法等数学方法,求解测站相对于基准站的位置误差。
(6)结果输出:输出测站的坐标信息和定位精度指标。
二、GNSS差分定位误差分析2.1 误差来源在GNSS测量中,有许多因素会引起测量误差。
主要的误差来源包括但不限于以下几个方面:(1)卫星轨道误差:由于卫星轨道计算的精度限制,导致接收机观测值与真实卫星位置存在差异。
如何进行卫星定位系统的误差分析与校正
如何进行卫星定位系统的误差分析与校正卫星定位系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)已经成为现代社会不可或缺的一部分。
它通过运用卫星信号定位技术,为地面用户提供高精度、全球性的导航、测量和定位服务。
然而,由于各种因素的存在,卫星定位系统仍然存在一定的误差。
因此,误差分析与校正在提高定位系统精度方面起到至关重要的作用。
首先,我们来看一下卫星定位系统存在的主要误差源。
第一个误差源是大气延迟。
卫星信号传播到地面时会经过大气层,而大气层中的水汽、电离层等都会引起信号的传播延迟。
这种延迟误差通常会引起数米甚至更大的偏差。
第二个误差源是多路径效应。
当卫星信号经过建筑物、树木等物体反射后到达地面接收器时,会引起多路径效应,导致信号多次到达接收器,从而使定位结果产生误差。
此外,还有钟差误差、卫星几何误差等。
误差分析的第一步是对误差进行分类和计算。
具体而言,可以将误差分为系统误差和随机误差两类。
系统误差是在整个定位系统中存在的,通常由卫星信号传输的特性和接收设备的限制因素引起。
随机误差则是由诸如大气延迟和多路径效应等无法预测和控制的因素引起的。
接下来,我们需要采取正确的方法来校正这些误差。
对于大气延迟误差,可以通过在接收器端使用大气延迟模型进行校正。
这些模型基于气象数据和大气延迟模型,通过计算和分析来估计并消除大气延迟的影响。
对于多路径效应,可以通过改进天线设计、使用信号滤波器或者利用先进的信号处理算法来减少其影响。
此外,对于钟差误差和卫星几何误差等系统误差,可以使用差分定位技术进行校正。
差分定位技术是通过在已知准确位置的参考站和待测站之间进行观测和计算,进而得出精确的定位结果。
除了以上提到的校正方法,还有其他一些辅助措施可以进一步提高卫星定位系统的精度。
比如,可以通过使用更多的卫星进行定位计算,以增加观测数据的多样性,提高定位的可靠性和精度。
此外,使用接收机天线提高接收信号的灵敏度,也可以减少误差的影响。
浅谈卫星差分导航定位技术
浅谈卫星差分导航定位技术导航定位技术是现代社会中不可或缺的一部分,随着技术的发展,卫星导航定位技术已经成为了目前最为主流和先进的一种导航定位技术。
而在卫星导航定位技术中,差分导航定位技术被认为是一种相对高精度的定位技术。
本文将对差分导航定位技术进行简要介绍和分析。
一、卫星导航定位技术的发展历程卫星导航定位技术是指利用卫星信号进行定位的技术,即利用卫星信号进行精确测定地面目标的三维空间位置。
卫星导航定位技术最早可以追溯到20世纪60年代,当时美国进行了一次卫星导航试验,利用TRANSIT卫星进行了全球范围内的定位。
而后来,美国GPS系统的建成和完善,更是为卫星导航定位技术的发展奠定了坚实的基础。
随着卫星导航定位技术的发展,差分导航定位技术也随之产生。
差分导航定位技术是一种相对更为高精度的导航定位技术,可以在厘米级乃至毫米级的误差范围内进行定位。
差分导航定位技术在军事、航空、航海、地质勘探、农业等领域中都得到了广泛的应用和发展。
二、差分导航定位技术的原理差分导航定位技术的原理是基于卫星导航定位技术的基本原理而发展而来的。
卫星导航定位技术是利用卫星发送的信号和地面接收机接收的信号之间的时间延迟进行测距来确定地面目标的位置。
而差分导航定位技术则是在此基础上进行精密的校正和调整,以提高定位的精度。
差分导航定位技术的原理可以简要概括为以下几点:选择一个已知位置的基准站,通过基准站接收卫星信号并记录下接收到的信号数据;然后,将这些数据与实际的测量数据进行对比,得出差分数据;将差分数据应用到待定位目标的接收器上,从而实现对目标位置的修正和校正。
差分导航定位技术在军事、航空、航海和地质勘探等领域中都得到了广泛的应用。
在军事领域,差分导航定位技术可以用于军用飞机、舰船、坦克等武器装备的定位和导航,能够极大地提高作战效率和精度。
而在航空和航海领域,差分导航定位技术更是成为了飞机、船舶等交通工具的重要导航手段。
在地质勘探领域,差分导航定位技术也可以用于地震勘探、石油勘探等工作中,能够提供高精度的地质勘探数据。
单双卫星系统差分定位效果比较方案设计与分析
单双卫星系统差分定位效果比较方案设计与分析摘要:当前,cors系统主要分为gps单系统以及gps/glonass 双系统两大类,双系统下的定位效果是否真正优于gps单系统一直是用户关注的问题。
在单基准cors环境下,设计构造了与已知点比较法、反算基线长法、动态同步观测法、动态规则几何轨迹法四种方案,比较单(gps)、双系统(gps/glonass)的定位效果。
实验分析表明双系统下的定位效果普遍优于单系统。
关键词:单基站cors 定位效果 rtk gps/glonass系统中图分类号:p228 文献标识码:a 文章编号:1674-098x (2013)04(c)-0044-04随着gps技术的飞速进步和应用普及,卫星导航定位技术在测量工作中的作用已越来越重要。
当前,利用基于连续运行卫星定位服务综合系统(continuous operational reference system,缩写为cors)建立的多基站网络rtk技术建立已成为城市gps应用的发展热点之一。
cors系统集卫星定位技术、数字通讯技术、计算机网络技术等高新科技为一体,主要由基准站网、数据处理中心、终端用户应用系统、数据传输系统四个部分组成,能够为终端用户提供实时厘米级高精度定位服务。
当前,cors系统主要分为gps单系统以及gps/glonass双系统两大类,双系统下的定位效果是否真正优于gps单系统一直是用户关注的问题。
为此,该文通过设计不同环境(空旷的地点、周围建筑物较多的地点)下,基于单系统(gps)与双系统(gps/glonass)进行实时定位测量,并采用已知点比较法、反算基线长法、动态同步观测法、动态规则几何轨迹法等方法获取实验数据,总结比较分析单系统(gps)与双系统(gps/glonass)下单基站cors实时定位效果。
1 单基站cors的基本原理单基站cors,就是只有一个连续运行参考站,类似于常规rtk,所不同的是基准站是固定连续运行的,且系统一般含有数据处理中心服务器。
卫星定位系统不同模式下的定位精度分析
卫星定位系统不同模式下的定位精度分析作者:周延玲李振兴来源:《珠江水运》2017年第12期摘要:文章通过对GPS、BDS绝对定位,GNSS组合绝对定位、DGPS差分定位和GDCORS定位模式采集的数据进行分析,得出这五种定位模式下的定位精度情况。
实验数据说明,在实验区域内五种定位模式的精度均能达到设计要求,GDCORS精度达到1cm,差分定位优于绝对定位达到0.5m,使用多系统组合定位模式优于单系统定位;该区域BDS单点定位精度与GPS单点定位精度在平面方向一致。
关键词:GNSS 极限偏差内符合精度1.概述GPS系统能够为航空、地面交通及航海提供导航,但是由于其受到来自卫星钟差、星历误差及多路径误差等影响,单点定位的精度难以满足导航和测量等方面的定位需求,因此为了消弱各项误差在定位中影响精确度得到提升,科学界发展了差分全球定位系统(DGPS)。
连续运行参考站跟踪网(以下简称CORS)的诞生,为多参考站网络差分数据计算提供了基础,形成了各种不同的网络RTK算法,极大的提高了差分解算的服务范围、精度和可靠性。
利用多基站网络RTK技术建立的CORS系统已成为城市GPS应用的发展热点之一。
2.测试方法本测试采用静态观测的方法采集各定位模式下的观测值,其中GPS绝对定位与BDS绝对定位是使用仪器直接接收GPS信号和BDS信号,从而获得坐标观测值;GNSS组合系统绝对定位,则是通过接收多源卫星信号(4星,GPS、Glonass、Galileo、BDS)进行绝对定位,直接获得观测值。
测试中分别使用了 TrimbleSPS356和TrimbleR10两种接收机。
TrimbleSPS356信标接收机,即差分DGPS接收机,主要为海洋工程和OEM应用领域提供亚米级的定位精度。
3.测试实施测试工作在某大厦楼顶进行,在检测点“xx大厦”设站,采用连续采集数据的方法,进行24h不间断数据采集。
该测试点所处位置为市中心高楼,周围视野开阔,卫星状况良好。
卫星导航系统中的定位误差分析与纠正方法
卫星导航系统中的定位误差分析与纠正方法卫星导航系统是一种基于卫星和接收机的无线电导航系统,可为用户提供位置信息和时间信息。
目前世界上最著名的卫星导航系统是GPS系统。
卫星导航系统广泛应用于航空、航海、汽车等领域,但定位误差一直是制约卫星导航系统精度的主要因素之一。
因此,有效的定位误差分析和纠正方法对于提高卫星导航系统的精度具有重要意义。
一、定位误差的来源在实际应用中,定位误差的来源主要包括以下几个方面:1.多径效应:在卫星导航中,信号从卫星到接收机会经过大气层、地面及建筑物等障碍物的反射,形成多条路径,导致信号到达接收机时时间不同,从而影响信号的接收强度和相位,引起定位误差。
2.大气延迟:卫星信号在传播至地面接收机过程中,会和大气层中的水汽、离子层等物质发生作用,形成信号的延迟和衍射,造成定位误差。
3.时钟误差:由于卫星时钟和接收机时钟存在差异,导致信号的到达时间和时间标准存在误差,引起定位误差。
4.卫星轨道误差:卫星的轨道参数可能存在变化,导致卫星位置计算的误差,进而影响到距离计算和定位精度。
二、定位误差分析方法为了解决卫星导航系统中的定位误差问题,需要对误差源进行定位误差分析。
常用的定位误差分析方法包括以下几种:1.测量方法:通过测量不同地点的接收机接收到相同卫星的时间和位置,验证不同地点的定位误差,并对误差进行分析。
2.数据处理方法:用多条卫星信号计算一个接收机的位置,在数据处理时通过加权、差分、平均等方法消除干扰信号,提高数据质量,减小定位误差。
3.数学模型方法:通过数学建模描述误差的产生过程,并用模型对误差进行分析和预测。
三、定位误差纠正方法为了改善卫星导航系统的定位精度,需要对定位误差进行纠正,常用的纠正方法包括以下几种:1.差分方法:通过使用同时接收同一组卫星数据的两个接收机进行差分计算,除去通用误差项,提高单个接收机的定位精度。
2.观测矩阵法:利用卫星信号和接收机位置观测数据,建立观测矩阵,最小二乘法求解参数,实现对定位误差的纠正。
浅谈卫星差分导航定位技术
浅谈卫星差分导航定位技术1. 引言1.1 介绍卫星差分导航定位技术是一种利用两颗或两颗以上卫星进行导航和定位的技术。
通过对接收到的卫星信号进行差分处理,可以提高位置精度,从而满足不同领域对位置信息精度需求的要求。
卫星差分导航定位技术在农业、航空航天、地质勘探等领域有着广泛的应用。
随着科技的发展,卫星差分导航定位技术得到了持续的改进和完善,不断提高了定位精度和稳定性。
这种技术不仅可以实现对地面目标的高精度定位,还可以用于导航、地图绘制等领域。
卫星差分导航定位技术的发展也为相关行业的发展带来了新的机遇和挑战。
通过对卫星差分导航定位技术的介绍,可以更好地了解这种技术的原理和应用,为未来在相关领域的研究和应用提供参考。
在不断探索和创新的过程中,卫星差分导航定位技术将会迎来更广阔的发展空间,为各行业带来更多的发展机遇和价值。
1.2 研究背景在研究背景方面,差分导航技术已经成为卫星导航定位技术的重要发展方向。
其主要原理是通过比较接收机接收到的卫星信号和参考站已知位置的信号,然后对信号进行差分处理,从而消除大气延迟、钟差等因素的影响,提高导航定位的精度。
差分导航技术的出现,为卫星导航定位技术的发展带来了新的动力。
通过差分导航技术,可以实现厘米级甚至毫米级的定位精度,极大地提高了导航定位的精度和可靠性。
研究和发展差分导航技术具有重要的现实意义和巨大的市场潜力。
1.3 研究意义卫星差分导航定位技术可以提高定位精度。
通过对卫星信号的差分处理,可以消除大部分误差,从而提高位置的精确度。
在需要高精度定位的领域,如航空航天、军事领域等,卫星差分导航定位技术的应用能够帮助实现更精准的定位。
卫星差分导航定位技术可以提高导航的稳定性和可靠性。
相比于传统的定位方式,差分导航技术在信号传输和处理等方面进行了优化,可以减少信号丢失和干扰的可能性,从而提高导航的稳定性。
这对于需要长时间连续定位的应用场景尤为重要。
卫星差分导航定位技术还可以实现多样化的定位需求。
全球卫星导航系统的设计与实现
全球卫星导航系统的设计与实现全球卫星导航系统(GNSS)是目前世界上使用最为广泛的定位与导航技术,它通过建立一系列全球范围内的卫星星座,向用户提供高精度、高可靠性的位置、速度、时间信息。
目前世界上已经建成了多个GNSS系统,如美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧盟的Galileo系统、中国的Beidou系统等。
这些系统大大提升了现代社会的生产力和生活质量。
那么,如何设计和实现一个全球卫星导航系统呢?一、导航信号的设计导航信号是卫星导航系统的关键组成部分,它是用户接收设备获取和处理导航信息的基础。
GNSS系统的导航信号一般由两部分构成:微波载波和调制信号。
其中,微波载波是指GNSS信号的高频信号,调制信号则是携带确切位置信息的低频信号,通过二者的组合可以获取高精度的导航信息。
同时,为了解决GNSS信号在复杂环境下的干扰和抵消多径效应,需要采用多频率、多天线、多路径等技术对导航信号进行优化设计。
二、卫星星座的构建卫星星座是GNSS系统的核心组成部分,它由一组固定轨道的卫星组成,负责向用户发送导航信号。
构建卫星星座需要考虑多种因素,如成本、星座覆盖范围、卫星寿命、可靠性等。
目前,大部分GNSS系统采用了较为成熟的长寿命卫星技术,通过多颗卫星交织运行,使星座能够覆盖整个地球的绝大部分地区,保证导航服务的全球性和连续性。
三、用户接收设备的设计用户接收设备是GNSS系统最直接的用户接口,它由接收天线、信号接收器、定位计算器、显示器等部件组成。
用户接收设备的设计需要考虑多种因素,如重量、体积、功耗、抗干扰能力、精度等。
同时,应该根据不同用户的需求和应用场景,设计出不同类型的用户接收设备,如嵌入式接收机、手持式接收机、车载接收机等。
四、导航算法的实现导航算法是GNSS系统中数据处理和计算的核心部分,它负责将接收到的导航信号转化为用户所需要的位置、速度、时间等信息。
GNSS系统的导航算法主要分为两类:单点定位和差分定位。
GPS差分技术原理及使用方法详解
GPS差分技术原理及使用方法详解引言在现代社会,全球定位系统(GPS)在各行各业中得到广泛应用,它不仅为导航提供了便利,还在地质勘探、气象预报、航空航海、农业等领域发挥了重要作用。
然而,由于各种原因,GPS的定位精度常常无法满足实际需求。
为了解决这一问题,差分技术应运而生。
本文将介绍GPS差分技术的原理和使用方法,以帮助读者更好地了解并应用该技术。
一、GPS差分技术原理1.1 单基站差分技术原理单基站差分技术通过相邻两个接收机(基站和流动站)之间的距离差来消除卫星和接收机间的误差。
接收机将基站接收到的GPS信号和自身接收到的GPS信号进行比较,通过计算两者之间的误差差异,得到卫星发射信号的真实误差。
然后,将这些误差差异应用于流动站的GPS信号处理过程中,从而提高了定位的精度。
1.2 多基站差分技术原理多基站差分技术是在单基站差分技术的基础上发展而来的一种更为高级的差分技术。
它通过使用多个基站来进一步减小测量误差。
具体来说,多个基站接收到的GPS信号被同时处理,并通过对比差异,计算出卫星发射信号的真实误差。
然后,这些误差信息被应用于测量对象的GPS信号处理中,从而提高定位的精度。
二、GPS差分技术使用方法2.1 高精度测量中的应用GPS差分技术在高精度测量中有着广泛的应用,如地质勘探、大地测量、建筑工程等。
在进行测量前,需要设置好差分基站和流动站的位置,并确保它们之间的通信正常。
接下来,通过差分数据的计算和处理,可以得到更准确、更精确的测量结果。
2.2 车辆导航中的应用差分技术在车辆导航中起着重要的作用。
传统GPS导航系统常常遇到由于建筑物、电线等遮挡物而导致的定位不精确的问题。
通过使用差分技术,车辆导航系统可以获得更准确的位置信息,减少误差并提供准确的导航指引。
2.3 农业中的应用差分技术在农业领域被广泛应用。
农民可以借助差分技术精确定位农田的边界和位置,从而更好地规划种植布局和施肥浇水。
此外,在农业机械作业中,差分技术也可以提供更精准的定位信息,有助于农民提高作业效率和质量。
高低轨双星差分频差定位算法及误差分析
辐 射源位 置为 r,每 一 时刻辐射 源到达两 颗卫 星方 向上 的速度 投影不 同带来 频差信息 ,
t测 量 频 差 方 程 分 别 为 ,
t i ,, 刻 两 颗 卫 星 的 位 置 分 别 为 , =1 3时 2
=r - 告, v [ 一 ’ , 。 ・ ・ 尚
科 技 论 文 : 高低 轨双 星 差 分 频 差 定位 算 法 及 误 差 分析
高 低轨 双 星 差 分频 差 定位 算 法 及误 差 分析
陈 曦 同武 勤 夏畅 雄 胡 阔
摘要 :提 出了一种新 颖的基 于 差分频差技术 的 高低轨双 星联合 定位 算法。通过理论
推导分析 了该技 术方法 的有 效性和合理 性;给 出 了测量误差 、星历误差对 定位 性 能的定 量影 响; 仿真 结果表 明该定位算 法对 低轨卫 星受控 区域 内的 目标定位精度 在 1m至 10 0 0m
分 别 为 三 个 不 同 时刻 t、t 、t的 双 星 频 差 , :
为辐射源 频率 , c为光速 ,
则 差 分 频 差 方 程 分 别 为
DDFO =  ̄ DDFO2= 一 一
为本 振频率 差 ,
下没有实用价值 ;第二种 方法存在 收敛 问题 ,
对 初 始 值 的选 择 有 依 赖 性 , 第 三 种 方 法 存 在 多
电信 技 术 研 究
总第 3 9期 6
R S AR ON T L C E E CH E E OMM U C I T HNOL NI AT ON EC OGY 2 年 第 5期 0 1 1
式 中 d, 别 为 t时 刻 的双 星 频 差 , f分 ,
、
、
利 用 迭 代 方 法 进 行 求 解 ; 三 是 有 约 束 条 件 下 的 代 数 完 备 解 。第 ~ 种 计 算 量 巨大 ,在 ‘ 情 况 些
卫星导航中的差分定位技术
卫星导航中的差分定位技术随着卫星导航技术的不断发展,人们对于卫星定位精度的要求也越来越高。
差分定位技术就是一种能够提高定位精度的方法,其原理是利用两个或多个同步接收卫星信号的接收机之间的测量值差异来进行校正,从而提高定位精度。
本文将介绍卫星导航中的差分定位技术的原理、应用以及其优势。
差分定位技术的原理差分定位技术的核心原理是测量两个或更多接收机之间的测量差异,将这些差异应用于测量结果中,即可计算出更精确的位置。
这种测量差异可以通过多种方式来实现,包括通过地球自转带来的相对移动,通过信号时延的变化来测量多普勒频移和时间延迟等。
为了实现差分定位技术,至少需要两个接收机。
一台接收机被称为“基准站”,通过测量自身与卫星的距离、方位角和仰角等参数,可以得出自身的位置。
另一台接收机被称为“流动站”,通过测量自身与卫星的距离、方位角和仰角等参数,可以得出自己的位置。
之后,流动站的位置信息将与基准站的位置信息进行比较,计算出流动站相对于基准站的误差,并将误差应用于流动站的测量结果中,从而得到更准确的位置。
差分定位技术的应用差分定位技术已经广泛应用于各个领域,特别是在交通运输、地理信息、海洋资源勘探和航空等方面。
其中,交通运输是差分定位技术最常见的应用领域之一。
通过差分定位技术,车辆和船只的位置可以被精确定位,即使在山区、城市峡谷和海面上,也可以获得高精度的位置信息,从而提高了道路安全和海上安全。
此外,差分定位技术还可以用于土地勘测、城市地图制作、气象观测、水文测量、农业生产等领域。
例如,农业生产中可以利用差分定位技术来进行农药喷洒和作物循环,从而实现精准化农业生产。
差分定位技术的优势相比于其他定位技术,如单点定位和相对定位,差分定位技术具有以下几个优势:首先,差分定位技术能够消除卫星信号误差和大气层折射误差,从而提高定位精度。
其次,差分定位技术可以提供更高的可靠性和稳定性,减小了误差对精度的影响。
最后,差分定位技术可以通过使用多个基准站和流动站来进一步提高定位精度。
浅谈卫星差分导航定位技术
浅谈卫星差分导航定位技术卫星差分导航定位技术(Satellite-Based Augmentation System,SBAS)是现代定位技术中一种常用的方法,主要应用于无线电导航、航空、海洋、陆地等领域。
卫星差分导航定位技术有效改善了全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)的定位精度,其定位误差可以控制在厘米级以下。
卫星差分导航技术通过在空中部署一组导航信号传输的地面台站,将接收到的卫星信号进行差分处理,并将处理后的数据传回用户,使用户的定位精度得到了极大的提高。
一般来说,差分处理具有两种方式:实时差分和后处理差分。
实时差分是指将接收到的卫星信号立即进行差分处理并将数据回传给用户,这种方式适合要求实时性和准确性较高的场合,如精准农业、船舶导航、飞机着陆等。
后处理差分则是将数据存储下来,直到所有数据都被收集完毕之后再进行处理,这种方式适用于对数据的时间要求不高的场合,如土地测量、道路建设等。
卫星差分导航定位技术主要通过以下三个步骤实现:第一步,地面差分站接收到卫星信号并进行精确的跟踪和测量。
第二步,地面差分站将测量的结果与各卫星的广播星历数据进行比较,并将差异数据传输到用户终端。
第三步,用户终端通过接收到的差分数据,对自己的位置进行修正,并实现高精度定位。
卫星差分导航定位技术具有以下几个优点:首先,相比于其他定位技术,如惯性导航和雷达测距等,卫星差分导航技术的定位精度更高,而且随着技术的进步,其精度还将不断提高。
其次,卫星差分导航技术较为成熟,市场应用广泛,适用于多个领域,如农业、交通、测绘等,且定位数据的实时性高,能够及时满足用户的需求。
总之,卫星差分导航定位技术是一种高精度的定位技术,具有广泛的应用前景和很高的实用性。
未来,在卫星定位技术的持续发展下,卫星差分导航技术将更加成熟和广泛应用。
浅谈卫星差分导航定位技术
浅谈卫星差分导航定位技术随着时代的进步和科技的发展,卫星导航定位技术在各个领域得到了广泛的应用,其中卫星差分导航定位技术是一种精确度更高的导航定位技术。
本文将对卫星差分导航定位技术进行简要介绍和分析。
一、卫星差分导航定位技术的原理卫星差分导航定位技术是利用参考站与移动站接收到的卫星信号之间的差分来得到更精确的位置信息。
其原理是通过多个同类型的接收机同时接收卫星信号,参考站和移动站之间的距离是已知的,因此可以根据信号传播的速度来进行差分计算,从而减小误差,提高定位的精确度。
二、卫星差分导航定位技术的优势1. 提高定位精度:通过卫星差分导航定位技术,可以将误差控制在厘米级别,比普通的卫星导航定位技术具有更高的精确度。
2. 减小多路径效应:卫星差分导航定位技术可以有效减小多路径效应,提高了信号的可靠性和稳定性。
3. 提高实时性:由于差分计算的特性,卫星差分导航定位技术可以实现更快速的实时定位,更适用于需要实时反馈的场景。
三、卫星差分导航定位技术的应用1. 农业领域:卫星差分导航定位技术可以用于农业机械的自动驾驶和精准施肥,可以提高农作物的产量和质量。
2. 测绘领域:卫星差分导航定位技术可以用于地图测绘、地形测量等领域,提高测绘数据的精确度。
3. 航空航天领域:卫星差分导航定位技术可以用于飞行器的自动导航和精准着陆,提高了飞行器的安全性和准确性。
4. 地质勘探领域:卫星差分导航定位技术可以用于地质勘探的定位和测量,提高了勘探数据的准确性和可靠性。
四、卫星差分导航定位技术的挑战和发展方向1. 技术更新换代:随着科技的不断更新和发展,卫星差分导航定位技术也需要不断升级换代,以应对更复杂的应用场景和更高的定位精度需求。
2. 信号干扰和遮挡:卫星差分导航定位技术在城市密集区域和高楼林立的地方可能会受到信号干扰和遮挡,需要更复杂的算法和技术来应对这些问题。
3. 数据隐私和安全性:随着应用范围的扩大,卫星差分导航定位技术的数据隐私和安全性也面临越来越严峻的挑战,需要更加严密的技术体系和政策法规来保障用户的数据安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
单双卫星系统差分定位效果比较方案设计与分析摘要:当前,CORS系统主要分为GPS单系统以及GPS/GLONASS 双系统两大类,双系统下的定位效果是否真正优于GPS单系统一直是用户关注的问题。
在单基准CORS环境下,设计构造了与已知点比较法、反算基线长法、动态同步观测法、动态规则几何轨迹法四种方案,比较单(GPS)、双系统(GPS/GLONASS)的定位效果。
实验分析表明双系统下的定位效果普遍优于单系统。
关键词:单基站CORS 定位效果RTK GPS/GLONASS系统随着GPS技术的飞速进步和应用普及,卫星导航定位技术在测量工作中的作用已越来越重要。
当前,利用基于连续运行卫星定位服务综合系统(Continuous Operational Reference System,缩写为CORS)建立的多基站网络RTK技术建立已成为城市GPS应用的发展热点之一。
CORS系统集卫星定位技术、数字通讯技术、计算机网络技术等高新科技为一体,主要由基准站网、数据处理中心、终端用户应用系统、数据传输系统四个部分组成,能够为终端用户提供实时厘米级高精度定位服务。
当前,CORS系统主要分为GPS单系统以及GPS/GLONASS双系统两大类,双系统下的定位效果是否真正优于GPS单系统一直是用户关注的问题。
为此,该文通过设计不同环境(空旷的地点、周围建筑物较多的地点)下,基于单系统(GPS)与双系统(GPS/GLONASS)进行实时定位测量,并采用已知点比较法、反算基线长法、动态同步观测法、动态规则几何轨迹法等方法获取实验数据,总结比较分析单系统(GPS)与双系统(GPS/GLONASS)下单基站CORS实时定位效果。
1 单基站CORS的基本原理单基站CORS,就是只有一个连续运行参考站,类似于常规RTK,所不同的是基准站是固定连续运行的,且系统一般含有数据处理中心服务器。
首先,基准站实时接收卫星信号,并把观测数据通过内网或VPN专网发送至服务器,服务器控制中心软件接收到数据后进行处理,生成不同类型的差分数据格式。
一旦移动用户通过GPRS\CDMA 网络向服务器发出请求,服务器通过Internet将差分数据发送给不同需求用户,辅助用户实现高精度定位。
此外,通过服务器同时也可以实时查看卫星状态、存储静态数据及监控移动站作业情况。
2 单基站CORS下单双系统定位效果实验方案设计2.1 与已知点比较法与已知点比较法是CORS系统通过实时定位得到的结果进行精度评定最常用的一种方法。
在CORS系统所能覆盖区域内选择有代表性的、环境因素有一定差异的检测点。
通过实际的需要,运用静态测量得到各个检测点的测量值,在采用第三方软件解算出各点较为准确的坐标,以作为检测点坐标真值。
将移动RTK接收机架设在已知检测点上分别采用单系统(GPS)和双系统(GPS/GLONASS)实时定位的功能进行测量并作记录,要注意的是RTK的架设一定要严格对中且在一个已知点上必须完成不同系统下的测量才能转到另一个检测点,最终对实时定位结果进行统计分析,得到检测点上实时定位的内、外符合精度。
在WGS84高斯平面坐标系下,计算每一测点所有测量值的平均值,再将每一测量值与平均值相减。
统计所有差值的分布情况,并对差值在不同区间的概率进行统计,同时根据(1)式分别计算各个点的x,y方向的内符合精度。
式中,n为该点的测量值总数,即剔除粗差观测值后全部RTK 测量值的总数;为该点所有的观测值与其平均值之差值;为系统的内符合精度。
将RTK的测量坐标值与己知坐标比较,分析各测点的外符合误差分布情况,最后根据(2)式计算各点在x,y方向的外符合精度。
式中,n为该点的测量值总数,即剔除粗差观测值后全部RTK 测量值的总数;为该点所有观测值与其己知值之差值;为系统的外符合精度。
从表1可以看出在周围有遮挡环境下:单系统x、y内符合精度范围分别为0.0033~0.0099m及0.0021~0.0048m;双系统下x、y内符合精度范围分别为0.0030~0.0059m及0.0024~0.0048m,对于单双系统内符合精度而言差别不大。
同样对于外符合精度,无论是x 方向还是y方向,单双系统精度差别也仅几个毫米。
因此,可以表明在有遮挡的环境下单双系统的定位效果相当。
在周围空旷的环境下:单系统x内符合精度在0.0065~0.0210m范围内,y内符合精度在0.0027~0.0066m范围内;双系统下x内符合精度在0.0029~0.0042m 范围内,y内符合精度在0.0033~0.0062m范围内,对于单双系统内符合精度而言x方向的单系统明显比双系统的大,y方向上二者差别不明显,:单系统x、y外符合精度的最大值分别为0.0211m及0.0077m,最小值分别为0.0095m和0.0027m;双系统下x、y外符合精度的最大值分别为0.0160m及0.0060m,最小值分别为0.0075和0.0033m,对于单双系统外符合精度而言,无论是x方向还是y方向,单系统的外符合精度比双系统的要大,因此,综合内外符合精度比较得出在空旷环境下双系统的定位效果明显比单系统的好。
通过以上的分析得到,在有遮挡的地方,单、双系统定位效果相当,差别不是很大;而在空旷的地方,单、双系统定位效果来看,双系统优于单系统。
2.2 反算基线长比较法反算基线长法主要是在选定的三个点(A、B、C)上先使用GPS 的静态测量模式,再在不移动仪器的条件下,改用单、双系统进行实时的动态测量,得到相关数据后,对静态测量的数据使用第三方软件解算出三个点两两之间的基线长作为基准,在对不同系统下运动两点间公式进行求解,最终将得到的数据与静态测量的数据进行比较就得到表2的结果。
从表2可以看出AB、BC、CA三条基线双系统下的解算基线误差值分别是0.032838m、0.034159m和0.046573m,而单系统下的解算基线误差值分别是0.034880m、0.044672和0.047983m,从整体上看这三组值,单系统的误差值比双系统的误差值略微偏大,对于BC 基线单双系统的误差值最大相差1cm;由此可见双系统的定位效果较单系统略好。
2.3 动态同步观测比较法动态同步观测法主要是对相距不远的、已知坐标的A,B两点进行同步观测。
具体的是在A点架设GPS接收机使用单系统工作环境,在B点架设GPS接收机使用双系统的工作环境进行同步观测2h并记录下,然后对实时定位结果进行统计分析,得到A,B两点的测量中误差以及分别在x,y方向的波动统计图表。
这样就可以做到尽可能的排除环境因素(卫星分布、数量)等的影响。
表3计算出单双系统的测量中误差分别是0.013215m和0.01168812m,由此可见双系统的定位精度略高于单系统的;结合图1误差波动图联合分析比较可以看出两个系统的最大偏差很接近,但是x偏差在1cm以内单系统的占48%而双系统的则是66%,还有y 偏差在1cm以内单系统的占94%而双系统的为96%。
由以上两组数据可以看出双系统的定位稳定性更好一些。
2.4 动态轨迹比较法动态轨迹法基本思想是将RTK接收机沿着固定方向的、有规则的轨迹以一定的速度进行测量,比较RTK定位获得的轨迹与实际轨迹之间的偏离值,以此来衡量用户定位精度。
动态轨迹法的一种常用方法如图2所示。
选择一个规则的矩形轨迹,将不同系统下的两台RTK接收机调节到自动测量模式,后让不同系统的接收机并排的从A出发沿着A-B-C-D的顺序运动,在角点A,B,C,D做短暂的停留并记下各自在测量任务中的点号,这样不仅能检验RTK接收机的运动轨迹偏差,而且还检验在特征点(A,B,C,D)的定位精度,结合两者可以反映RTK接收机在CORS系统下的动态定位偏差。
由于网络RTK定位测量存在误差,测出的运动点的位置可能会偏离直线,可以认为网络RTK定位点到直线的距离越大,表示精度越差。
设A,B两点的平面坐标分别为A(XA,YA),B(XB,YB),则通过A,B 两点的直线方程为:同理分别求出通过B,C、C,D、D,A的直线方程。
其中,I点为动态定位点,其平面坐标为I(Xi,Yi)点到对应直线的距离就是I点的平面误差,由点到直线的距离有:由图3可以很明显的看出单系统的波动性要大于双系统的波动性,也就是说双系统比较稳定,同样在表4中的数据也是说明了这一点,单系统的方差值为1307.12×10-5 而双系统的方差值为800.738×10-5。
双系统的方差较小,所以波动性较小,也就是较单系统的定位稳定性好。
由以上4个实验结果的分析可以看出,总体来说,双系统的定位精度较高,定位稳定性更好,可靠性更高。
3 结语基于单基站CORS,设计构造了单系统(GPS)与双系统(GPS/GLONASS)定位效果的比较方案,通过与已知点比较法、反算基线长比较法、动态同步观测比较法和动态规格几何轨迹4种不同的方案进行数据采集、数据处理和数据分析,实验表明在单基站CORS下,双系统的定位的精度、稳定性要优于单系统。
参考文献[1]龚真春,杨晋强,白冰,等.GPS CORS系统实时定位精度检测方法探讨[J].测绘与空间地理信息,2011,34(3):1-3.[2]邸国辉,程崇木.GPS/GLONASS组合测量的比较分析[J].城市勘测,2006,10(2):1-4.[3]王智超,张琛,尉红波,等.单基站CORS系统的定位精度研究[J].全球定位系统,2012,37(3):1-3.[4]黄声亨,郭英起,易庆林.GPS在测量工程中的应用[M].北京:测绘出版社,2007:92-152.[5]孙洪瑞,沈云中,周泽波.GPS/GLONASS组合点定位模型及其精度分析[J].测绘工程,2009,18(1):1-3.[6]谢世杰,奚有根.RTK的特点与误差分析[J].测绘工程,2002,11(2):1-4.[7]刘涛.单基站CORS-RTK转换参数与数据处理[J].地理空间信息,2010,25(6):1-3.[8]赵永强,杜明成,孙国强.关于CORS系统的布设及精度探讨[J].测绘与空间地理信息,2011,34(4):1-3.[9]王锴华,徐爱功.基于单基站CORS的RTK精度与距离测试[J].矿山测量,2012(1):1-4.[10]徐绍全.GPS测量原理与应用[M].武汉:武汉大学出版社,2007.。