DGPS各种误差因素分析
GPS测量中的多路径误差分析与抑制方法
GPS测量中的多路径误差分析与抑制方法GPS（Global Positioning System）是一种通过卫星导航定位的技术，它在现代社会中发挥着重要的作用。
然而，在实际的测量应用中，我们常常会遇到多路径误差的问题。
本文将对GPS测量中的多路径误差进行分析，并介绍一些抑制方法。
一、多路径误差的成因分析多路径误差是指卫星信号在传播过程中，经过反射、折射等导致信号在接收机处反复干涉造成的误差。
主要的成因包括：1. 建筑物和地形：由于建筑物和地形在信号的传播过程中会发生反射或阻挡，导致信号存在多条路径到达接收机，产生多路径误差。
2. 植被和水体：植被和水体也会导致信号的反射，特别是在绿色植被茂盛或水面平坦的地区，多路径误差更加严重。
3. 天气条件：天气条件的变化，特别是雨、雪、雾等天气情况下，会导致信号的散射和延迟，增加多路径误差。
二、多路径误差对GPS测量的影响多路径误差对GPS测量会产生一些负面影响，主要包括以下几个方面：1. 定位误差增大：多路径信号的干扰会使接收机接收到的信号发生偏差，导致定位误差的增大。
2. 高精度测量受限：在需要进行高精度测量的应用中，多路径误差会严重影响测量结果的准确性和精度。
3. 时钟同步误差：GPS接收机的内部时钟由于多路径干扰的影响，可能导致时钟同步误差的增大。
三、多路径误差的抑制方法为了减小或抑制多路径误差的影响，我们可以采取以下一些方法：1. 天线设计优化：通过改变天线的设计和安装方式，减少信号的进入和反射，降低多路径误差的发生。
2. 多天线接收：利用多天线接收系统，可以通过接收到多个信号进行抗干扰和抑制多路径误差。
3. 算法优化：通过改进算法，对接收到的信号进行处理和滤波，提高定位的准确性。
4. 参考站技术：通过设置一个或多个参考站，对GPS信号进行监测和修正，减小多路径误差对定位的影响。
5. 外部传感器的使用：通过与其他传感器（如惯性导航仪）的融合，提高测量的准确性和精度，减少多路径误差的影响。
DGSS底图与地形不配准分析
底图与地形不配准分析
正确底图与地形配准时的弯曲度数据
导入钻孔数据库后底图与地形完全不配准
错误弯曲度数据
改正后的弯曲度数据
弯曲度数据改正后底图与地形完全配准
底图与地形不配准分析
在DGSS前期底图与地形图配准时，底图比例尺任意的？地形生成TIN时把底图比例尺整图变换或是投影变换为比例尺为1:1000(注：此次整图变换或投影变换只针对等高线)，此时地形与底图完全配准，再导入钻孔数据后（弯曲度、刻槽库、回次库、分层库、分析样品库）会出现底图与地形完全不配准（如图4）。
此错误出现原因1、勘探线测点超出起点或终点坐标，或是部分测点不在勘探线坐标范围内；2、钻孔数据库出现问题，弯曲度是钻孔数据库出现主要原因（注：在弯曲度数据，记录孔深、校测孔深、测量孔深、天顶角、方位角这几项数据中，每个测量点数据必须和原始数据一致，既每个测量孔深对应的天顶角和方位角才是检查重点，直孔100米测斜，斜孔50米测斜。
解决方法：1、检查勘探线数据，超出范围的测点删除后重新导入。
2、检查钻孔数据库中弯曲度中每个测量孔深的天顶角和方位角。
3、设置工业指标后重新打开（此方法在应用时在检查前两项数据无误后使用，此方法未验证其出现错误的正真原因之一）。
在此案例中检查勘探线测点和钻孔数据库中弯曲度数据出现错误。
PS测量的误差分析
替代测量法
01
替代测量法是通过使用已知精度的替代量具来代替被
测量，从而得到误差值的方法。
02
替代测量法的优点是精度较高，适用于对精度要求较
高的场合。
03
替代测量法的缺点是需要使用高精度的替代量具，操
作较为复杂，且需要保证替代量具的精度可靠。
04
误差处理
修正法
修正法是一种直接处理误差的方法， 通过测量误差的大小和方向，对原始 数据进行修正，以减小误差对结果的 影响。
案例三：某仪器的误差来源与处理
总结词
仪器设计缺陷
详细描述
仪器的制造工艺也会对仪器的精度产生影响。例如，制造 过程中的装配误差、材料性能不均匀等，都可能导致仪器 在使用过程中产生误差。
详细描述
仪器设计上的缺陷是导致误差的重要来源之一。例如，某 些仪器的机械结构不合理、光学系统不完善等，都可能导 致测量结果存在误差。
PS测量的误差分析
目录
• 误差来源 • 误差类型 • 误差分析方法 • 误差处理 • 减小误差的措施 • 案例分析
01
误差来源
仪器误差
仪器精度
仪器的制造精度和测量范围可能有限，导致测量 结果存在一定的误差。
仪器老化
长时间使用或不当使用可能导致仪器性能下降， 影响测量精度。
仪器校准
仪器需要定期进行校准，以确保测量结果的准确 性。
人为误差
操作不规范
测量过程中，操作人员可能因疏忽或经验不足导致测 量结果偏离实际值。
读数误差
人为读数时可能因视觉误差或理解偏差导致测量结果 不准确。
记录误差
记录数据时可能因笔误、计算错误等原因导致测量结 果失真。
环境误差
温度影响
机床加工中的精度误差分析与改进
机床加工中的精度误差分析与改进在现代制造业中，机床加工是不可或缺的一环。
在机床加工过程中，精度误差是无法避免的。
而这些精度误差可能会对产品的质量和性能产生负面影响。
因此，对机床加工中的精度误差进行分析，并采取相应的改进措施，对于提高产品的质量和竞争力具有重要意义。
一、精度误差的分类机床加工中的精度误差可分为系统误差和随机误差两类。
1. 系统误差系统误差是指由于机床结构、加工环境、材料特性等因素引起的固定的误差。
主要包括机床刚度误差、定位误差、传动误差等。
系统误差较为固定，通过调整机床或者加工方法可以减少或消除。
2. 随机误差随机误差是指由于材料特性、刀具磨损、操作者技术水平等因素引起的不稳定误差。
随机误差具有一定的随机性和不确定性，很难完全消除。
但可以通过加强操作者技术培训、提高加工环境的稳定性等方法来减小随机误差。
二、精度误差的影响因素1. 机床结构机床结构的刚度、稳定性和精度直接影响到加工的精度。
若机床结构不稳定、刚度不足，则易导致加工中出现振动，从而产生较大的精度误差。
2. 加工环境加工环境的温度、湿度和灰尘等因素对加工的精度有较大影响。
温度的变化会导致机床和工件发生热胀冷缩，从而造成加工精度的变化。
湿度和灰尘会影响机床的润滑效果，降低加工精度。
3. 工件材料工件材料的特性如热膨胀系数、硬度等也会对加工精度产生影响。
不同的材料在加工过程中会有不同的热膨胀量，从而引发精度误差。
4. 刀具磨损刀具磨损是机床加工中常见的问题之一。
刀具磨损会导致切削力增大、刀具载荷分布不均匀等问题，从而对加工精度产生重要影响。
三、精度误差的改进措施针对机床加工中的精度误差，可以采取以下改进措施：1. 优化机床结构通过提高机床的刚度、减小机床的振动，可以有效降低机床加工中的精度误差。
可以采用增加加工刚度的设计方案、优化机床结构、选用高刚度的材料等方法来改善机床的稳定性和精度。
2. 控制加工环境保持加工环境的稳定性是减小精度误差的重要手段。
差分GPS定位（DGPS）原理
差分GPS定位（DGPS）原理DGPS是克服SA的不利影响，提高GPS定位精度的有效手段，可达到厘米级及以上精度。
DGPS一般可分为区域DGPS、广域DGPS和全球DGPS，区域性基于基站的DGPS已经实现，全球DGPS正在酝酿中。
DGPS是英文Difference Global Positioning System的缩写，即差分全球定位系统，方法是在一个精确的已知位置上安装监测接收机，计算得到它能跟踪的每颗GPS卫星的距离误差。
该差值通常称为PRC（伪距离修正值），将此数据传送给用户接收机作误差修正，从而提高了定位精度。
随着GPS技术的发展和完善，应用领域的进一步开拓，人们越来越重视利用差分GPS技术来改善定位性能。
它使用一台GPS基准接收机和一台用户接收机，利用实时或事后处理技术，就可以使用户测量时消去公共的误差源电离层和对流层效应，并能将卫星钟误差和星历误差消除，因此，现在发展差分GPS技术就显得越来越重要。
GPS定位是利用一组卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量来实现的，同时还必须知道用户钟差。
因此，要获得地面点的三维坐标，必须对4颗卫星进行测量。
在这一定位过程中，存在着三部分误差。
一部分是对每一个用户接收机所公有的，例如，卫星钟误差、星历误差、电离层误差、对流层误差等；第二部分为不能由用户测量或由校正模型来计算的传播延迟误差；第三部分为各用户接收机所固有的误差，例如内部噪声、通道延迟、多径效应等。
利用差分GPS定位技术（DGPS），除第三部分误差无法消除外，第一部分误差完全可以消除，第二部分误差大部分可以消除，其主要取决于基准接收机和用户接收机的距离。
差分GPS定位已将卫星钟误差和星历误差消除，并将电离层延迟和对流层延迟误差部分消除，定位精度大大提高。
所以，差分GPS定位技术（DGPS）在最近几年中得到了迅速发展和广泛应用。
根据差分GPS基准站发送的信息方式可将差分GPS定位技术（DGPS）分为三类，即：位置差分、伪距差分和相位差分。
DGPS数据分析及定位精度研究
第16卷第4期黑龙江八一农垦大学学报16（4）：40～42 文章编号：1002-2090(2004)04-0040-03DGPS数据分析及定位精度研究庄卫东，王海波，杨忠国，哈长鞠，汪春（黑龙江八一农垦大学工程学院， 大庆 163319）摘 要：本文进行了DGPS数据分析及定位精度研究。
通过试验分析表明，Ag132GPS接收机接收到的卫星信号数可以满足使用卫星数量的要求。
采用伪距差分纠偏后，Ag132GPS接收机的DGPS单点定位精度可以达到0.232m，满足亚米级的定位精度。
关键词：DGPS；Ag132GPS；数据分析；定位精度中图分类号：P208 文献标识码：AStudies on The DGPS Data Analysis and Absolute Positional Accuracy ZHUANG Wei-dong，WANG Hai-bo，YANG Zhong-guo，et al.Abstract：The DGPS data analysis and absolute positional accuracy were studied in this paper. Through test analysis, the signal number of AgGPS132 receiver receiving form GPS satellite could meet the needs of demands. By the DGPS being used, the accurate positioning of AgGPS132 receiver was 0.232 meter, it met the need of decimeter positioning accuracy.Key words：GPS；Ag132GPS；data analysis；positional accuracy0 前言数字农业（Digital Agriculture）的应用可改变传统农业的粗放经营的模式，可精细化地进行农田的生产作业，减少生产成本，保护生态环境，增加经济效益。
差分GPS(DGPS)测量规范
差分GPS（DGPS）数据测量规范●DGPS的组成：1.DGPS由差分数据播发台、DGPS接收台和导航卫星构成。
2.差分数据播发台最少要求设1座基准台和1座无线电发射台，宜再设1座监测台。
较完善的系统设2个以上的基准台和发射台，并有控制中心交叉覆盖的DGPS网。
3.DGPS接收台由1台GPS接收机，1台差分数据接收机及各自的天线组成。
●基准台GPS接收机技术要求：接收频率：L1 1575.42MHz接收通道数：不少于6通道，使用能连续跟踪10颗以上卫星的多通道连续接收机跟踪方式：C/A码相位跟踪和载波相位辅助跟踪接收灵敏度：—135dBm工作方式：差分工作方式卫星识别：0~37定位算法：视界卫星卫星掩角：7度30分电离层改正：不改正天线高度：固定高度位置：固定位置识别号：三位数数据延时：播发伪距修正值的延迟时间可调日历状态电文：根据变化输出星历数据电文：根据变化输出●DGPS主要技术要求：1.DGPS在覆盖范围内的定位误差应小于10米2.系统向用户提供差分信息的更新间隔1~5秒3.DGPS宜采用全球大地坐标系WGS-84，并发布WGS-84玉1954北京坐标系之间的转换值4.DGPS应采用北京时间5.DGPS应公布该系统的服务范围，各区域的定位精度6.DGPS建成后，应公布差分全球定位系统台站表●航海无线电信标DGPS发射特性1.工作频率：DGPS使用航海无线电信标用283.5~325.0kHz的频率发射。
无线电信标用主(F1,在整数频点上)播发指向信号,用副载波(F1+500Hz)播发DGPS修正值和辅助信息。
2.频率容差：载波的频率精度保持在±6ppm之间（如：315kHz的频率误差为±2Hz）3.相位噪声：频率偏移10Hz时，每一频段的单边带相位噪声应低于－80dB/Hz4.杂散输出：杂散输出应低于－60dB5.同步类型：电文以同步方式播发6.伪距修正值（PRC）延迟时间：播发修正值的平均延迟时间应小于0.25s7.调制方式：采用最小频率键控（MSK）调制，是一种连续的相位、频移键控（CPFSK）调制。
DGPS各种误差因素分析
的精密星历, 从而可直接向用户播发观测时刻的精密后处 理 星历, 取代原来 的有 扰 动的预 报星历, 避免 预报星 历外 推 的误差。
( 3) 大气层延迟误差 大气层延迟误差包括电离层误差和对流层误 差, 是主 要
的误差源之一。电磁波 在对流 层中的 折射系 数不同 于在 真
空的折射系数, 而在电离层中的传播速度大于在真空中的 传 播速度, 因而产生附加延时。电离层产生的附加延时为
其中 e
!∀ = -
1 e2 TEC
2 #mc
f
2 t
电子 电 荷; m 电 子 电量; TEC
传播
路径上的电子 总量; f t
电磁 波频 率。对 L 波段 的电 磁
波, 当 垂直穿过电离层时, 夜间附加延时约为 10ns, 白天可 增
加到 50ns; 在低仰角时, 附加 延时 可比垂 直穿 越时的 延时 增 加 3 倍 。不同的 传播路 径, 附加 延时不 同。因此, 对 流层 和 电离层模型系数需在一定间隔( 例如一个小时) 更 新一次; 远
时测量误差和影响卫 星运动 的各种 摄动力及 其变化 因素 也
会引起星历误差, 从而形 成伪距 误差。因 此, 建立或 利用 现 有的 GPS 卫星跟踪站, 根据对各卫星 记录获得的观测资料解 算出对现 有广 播 星 历轨 道 的误 差 改正 数 并 播发 给 用 户 是
WADGPS 系统 的基本功 能之 一。如果 与本 国以 外的 观测 跟 踪站联合, 及时 获取国外跟 踪观测 资料, 还可 计算长 弧轨 道
∀ 16 ∀
系统工程与电子技术
2000 年
环境的影响, 要在移动通信网中实现移动终端的精确 定位尚 有许多技术 难点 需要 解决。 基于 移动 通信 网的 DGPS 技术 具有获取定位信息方便, 便于网络资源管理、更新、规 划和利 用, 便于移动用户跟踪监测等优点。其定位精度除受 到多径 干扰和传播时延误差等的影响外, 还受到移动通信网 的多址 干扰等的影响。
GPS测量中的常见误差分析与控制方法
GPS测量中的常见误差分析与控制方法GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是基于卫星导航的定位技术，广泛应用于航海、地质勘探、测绘等领域。
然而，在实际使用中，GPS测量中常常存在误差，这些误差可能会影响测量结果的准确性与可靠性。
因此，对GPS测量中的常见误差进行分析与控制是非常重要的。
首先，我们来分析GPS测量中的常见误差类型。
主要的误差类型包括：天线相位中心偏移误差、信号传播速度误差、多径效应、大气延迟误差和钟差等。
下面我们一一进行分析：1. 天线相位中心偏移误差：天线作为GPS接收机的输入端，如果天线的相位中心与接收机定位点不重合，就会引入相位中心偏移误差。
这会导致测量结果在高程方向上产生偏差。
为了控制这种误差，可以通过校准天线相位中心来减小误差的影响。
2. 信号传播速度误差：GPS测量是基于接收到卫星发射的信号来计算距离的，而信号传播速度的误差会导致距离测量的偏差。
这主要与大气密度、温度和湿度等因素有关。
为了减小这种误差，常见的方法是采用差分GPS技术，通过同时观测一个已知坐标点上的控制接收机与流动接收机接收到的GPS信号，从而减小误差的影响。
3. 多径效应：多径效应是指GPS信号到达接收机时，除了直射路径外，还经过了其他路径的反射导致信号时间延迟。
这会导致距离测量的误差。
为了控制多径效应，可以选择开阔的测量环境，避免信号反射，或者采用自适应滤波等技术来抑制多径干扰。
4. 大气延迟误差：大气延迟误差主要是指GPS信号在穿过大气层时，由于大气折射效应而导致的误差。
这会引起距离测量的偏差。
为了减小大气延迟误差的影响，通常可以通过接收多个卫星信号来进行差分定位，从而减小误差的影响。
5. 钟差：GPS测量中的时钟误差会导致卫星与接收机之间的时间差量测量的误差。
为了控制钟差误差，可以利用差分技术进行校正，或者采用精密的时钟来减小误差。
综上所述，针对GPS测量中的常见误差，我们可以采取一系列措施来进行误差的分析与控制。
DGPS原理以及GPS系统的特点知识介绍
DGPS原理以及GPS系统的特点知识介绍DGPS原理目前GPS系统提供的定位精度是优于10米，而为得到更高的定位精度，我们通常采用差分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分为两大类：伪距差分和载波相位差分1．伪距差分原理这是应用最广的一种差分。
在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。
再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。
这种差分，能得到米级定位精度，如沿海广泛使用的“信标差分”2．载波相位差分原理载波相位差分技术又称RTK（Real Time Kinematic）技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。
即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。
载波相位差分可使定位精度达到厘米级。
大量应用于动态需要高精度位置的领域。
GPS系统的特点GPS系统具有全天候、全方位、高精度、多用途以及方便快捷高效等特点。
1）全天候：指野外观测可不受时间的限制。
不论白天黑夜、刮风下雨、夏暖冬寒，均可获得满意的观测效果。
2）全方位：指野外作业不受空间的限制，只要能同时接收到四颗以上卫星的信号，即可进行定位。
不要求测站间互相通视，可在陆地、海上、水上、空中（航测）测量定位。
既可静态观测，也可动态观测。
3）高精度：单频GPS接收机静态测量（后处理）精度可达±5mm+2ppm·D。
双频GPS 接收机静态测量精度可达±5mm+1ppm·D。
实时动态测量（RTK）精度可达±20mm+2ppm·D。
4）多用途：不仅用于测量定位，还可用于导航以及测速和授时。
GPS误差分析及DGPS
GPS误差分析及DGPS1．GPS 定位的误差来源分析GPS 测量是通过地面接收设备接收卫星传送来的信息，计算同一时刻地面接收设备到多颗卫星之间的伪距离，采用空间距离后方交会方法，来确定地面点的三维坐标。
因此，对于GPS卫星、卫星信号传播过程和地面接收设备都会对GPS 测量产生误差。
主要误差来源可分为：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。
在GPS卫星定位测量中，影响观测量精度的主要误差来源一般可分为三类：与GPS卫星有关的误差：卫星轨道误差、卫星时钟误差。
1.1 与卫星有关的误差1.1.1 卫星星历误差卫星星历误差是指卫星星历给出的卫星空间位置与卫星实际位置间的偏差，由于卫星空间位置是由地面监控系统根据卫星测轨结果计算求得的，所以又称为卫星轨道误差。
它是一种起始数据误差，其大小取决于卫星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完善程度等。
星历误差是GPS 测量的重要误差来源。
1.1.2 卫星钟差卫星钟差是指GPS卫星时钟与GPS标准时间的差别。
为了保证时钟的精度，GPS卫星均采用高精度的原子钟，但它们与GPS标准时之间的偏差和漂移和漂移总量仍在1ms～0.1ms以内，由此引起的等效误差将达到300km～30km。
这是一个系统误差必须加于修正。
1.1.3 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。
虽然美国在2000年5月1日取消了SA，但是战时或必要时，美国可能恢复或采用类似的干扰技术。
SA技术主要内容是：（1）在广播星历中有意地加入误差，使定位中的已知点(卫星)的位置精度大为降低；（2）有意地在卫星钟的钟频信号中加入误差，使钟的频率产生快慢变化，导致测距精度大卫降低。
大地测量技术中的误差分析与校正
大地测量技术中的误差分析与校正大地测量技术是现代测量学中的重要分支，主要应用于地球表面形状、重力场、地壳运动等方面的研究。
在进行大地测量过程中，由于多种因素的影响，测量数据中会存在一定的误差。
因此，对于这些误差的分析和校正是确保测量精度和可靠性的关键。
首先，我们来看一下大地测量中可能出现的误差来源。
首先，仪器本身的误差是不可避免的。
无论是经典的光学测量仪器还是现代的全球导航卫星系统，都会存在一定的仪器误差。
这些误差可能来自仪器的设计和制造，也可能是由于使用不当或老化等原因引起的。
其次，环境因素也会对测量结果产生一定的影响。
例如，气候因素如温度和湿度的变化都会对测量仪器的性能和测量数据的准确性产生影响。
此外，地球表面的不规则性和复杂性也是导致误差的重要因素。
例如，地形的起伏和地壳运动等因素会造成测量结果产生偏差。
在大地测量中，对误差进行精确分析和校正是至关重要的。
首先，对于仪器误差，可以通过校准来减小其影响。
仪器的校准可以通过在已知条件下进行精确的比较测量来实现，以确定仪器的误差特性并进行校正。
例如，在全球导航卫星系统中，通过接收已知位置的卫星信号进行精确的位置定位，以确定仪器的误差并进行校正。
其次，环境因素的影响也需要进行误差分析和校正。
例如，对于温度和湿度等环境因子，可以通过使用温度和湿度传感器进行监测，并将其测量值考虑在测量数据的处理中。
这样可以更准确地反映测量场地的实际情况，并对测量结果进行校正。
此外，对于地球表面的不规则性和复杂性，也需要进行误差分析和校正。
在大地测量中，通常会对测量数据进行平差处理，以减小随机误差的影响并提高测量精度。
平差处理可以分为观测值平差和参数平差两个步骤。
观测值平差是指通过建立数学模型，根据观测量之间的关系进行误差分析并校正观测值。
通过观测值平差，可以减小观测误差对测量结果的影响。
参数平差是指通过建立数学模型，根据观测值的关系来确定未知参数的最佳估计值。
通过参数平差，可以减小观测误差对参数估计值的影响。
浅谈GPS测量的误差来源与减弱措施
—
，
、
，
、
＝
ｗ
２
Ａ ｔ ＝ ａ ０ ＋ ０ １ （ ￡ 一 ｔ ｏ ） （ 一 ｔ ｏ ）
（ １ ）
【 ＾ ＝ １ １ ０ ０ ０
为对流层外缘高度 （ ・ ｎ ） ｈ为高程平均值（ ｍ ） 。
式 中 为参考历元 ， ａ ０ 、 、 分别表示在 ｔ 。 时刻的钟差 、 钟速及钟
１ ． ５ － １ ５ （ ｍ ） １ ． ５ － １ ５ （ ｍ ）
１ ． ５ － ５ （ ｍ） １ ． ０ （ ｍ）பைடு நூலகம்
其他影响 地区潮汐 、 负荷潮
按照误差对 测量 结果影响 的性 质 ．可以分为偶然误 差和系统误 差 。其 中系统误 差包 括 ： 星历误差 、 卫星钟 差 、 接收机钟差 、 相对论效 应、 天线相位 中心误差和相对论 效应等 ； 偶然误差包括多路径效应 、 地 区潮汐和负荷潮等 。其 中系统误差是 Ｇ Ｐ Ｓ 测量的主要误差来源 。
：
一
Ｇ Ｐ Ｓ信号通过 电离层 时由于传播路径发生弯 曲和传播速度发 生 变化 ． 导致所计算 的距离不等于站星间的几何距 离。影 响的大小取决 于信号频率和传播路径上 的电子总量。 这种距离误差在天顶方向可达 ５ ０ ｍ． 在 高度角为 ２ ０ ｏ 时可达 １ ５ ０ ｍ。 减弱的措施 ： １ ） 利用双频观测 ： 电离 层影响是信号频率 的函数 ， 利用不 同频 率 电磁波信号进行观测可确定其影响大小 ， 并对观测量加 以修 正。其有 效性不低于 ９ ５ ％ ２ ） 利用 电离层模 型加以修正 ： 对于单频 接收机 ， 一般采用 由导航 电文提供 的或其它适宜电离层模型对观测量进行改正。 目 前模型改正 的有效性约为 ７ ５ ％ ３ ） 同步观测值求差 ： 当观测 站间的距离较 近（ 小于 ２ ０ ｋ ｍ ） 时卫星 信号到达不 同观测站的路径相 近． 通过 同步求差残差不超过 １ Ｏ 。 ２ ． ２ ＿ ２ 对流层折射误差 对 流层是指 从地面向上约 ４ ０ ｋ ｎ 范 围内的大气底层 ． ｉ 占整个大气 质量的 ９ ９ ％ 该层中除含有 各种气体元素外 ． 还含水滴 、 冰晶和尘埃等 杂质 ． 对 电磁波 的传播有很大影响。对流层折射对观测量的影 响可分 为干分量 和湿分量两部分 干分量主要 与大气温度和压力有关 ， 而湿 分量主要 与信号传播路径上的大气湿度和高度有关 。 定位精 度要求不 高时可忽略不计 对流层影 响减弱措施 ： １ ） 采用对 流层模型加 以改正 但难以将对 流层影 响减小到 ９ ２ ％至 ９ ５ ％ 一般采用霍普菲尔德模 型 ：
大地测量中常见误差的分析与校正
大地测量中常见误差的分析与校正大地测量是地理信息系统中的重要组成部分，它通过测量地球上各个地点的几何位置，为后续地图绘制、土地规划和工程项目等提供了必要的基础数据。
然而，在大地测量过程中，由于测量仪器、环境条件和操作等因素的影响，会引入一定的测量误差。
本文将就大地测量中常见误差的分析与校正进行探讨。
一、测量误差的分类与原因分析在大地测量中，测量误差可以分为系统性误差和随机误差。
系统性误差是由于测量仪器或方法本身的固有缺陷或无法完全消除的环境条件等原因引起的，其影响通常保持一定的稳定性和一致性。
而随机误差则是由于种种偶然因素导致的，其影响呈现无规律的分布。
造成测量误差的原因多种多样。
例如，在测量仪器方面，仪器的分辨率、灵敏度和稳定性等特性会对测量结果产生影响。
同时，测量环境，如天气条件、地形地貌等也可能对测量结果造成一定的误差。
此外，人为因素，如操作不规范、数据处理错误等亦是造成误差的常见原因。
二、测量误差的分析方法为了准确评估和消除测量误差，测量数据的分析至关重要。
常见的测量误差分析方法主要可以分为以下几种：1. 统计分析法：通过对测量数据进行统计分析，如计算均值、方差、标准差等，从而评估测量数据的可靠性和精度。
此外，还可以利用大样本假设检验、方差分析等统计方法来确定误差的显著性。
2. 误差相关性分析法：误差之间的相关性分析可以揭示出误差之间的内在关系，从而对误差进行更加准确的估计。
常用的相关性分析方法有协方差分析、相关系数分析等。
3. 误差传递法：误差传递法是一种将各个环节的误差逐级传递到整个测量结果的方法。
通过对测量所使用的仪器、操作环节、数据处理等各个环节的误差进行分析和计算，可以有效确定整个测量结果的误差范围。
三、测量误差的校正方法针对测量误差，我们需要采取相应的校正措施，以提高测量的精度和可靠性。
以下是几种常见的校正方法：1. 参数法校正：通过对误差引入的各个参数进行校正，如仪器参数的校正、环境参数的校正等。
数控加工产生误差的根源及解决方案（二篇）
数控加工产生误差的根源及解决方案本文从数控机床加工过程中误差产生的根源入手，分析了各类误差产生的原因并找出了减少误差的解决方案。
数控机床是机电一体化的高科技产品，用数控加工程序控制数控机床自动加工零件，不必使用复杂、特制的工装夹具，就能够较好地解决中、小批量，多品种复杂曲面零件的自动化加工问题。
但在零件加工过程中，由于种种原因，会造成零件不合格，甚至于产生废品。
本文从加工中误差产生的原因入手，分析并找出减少误差的解决办法。
零件在数控机床上加工过程中，误差主要四个方面：一、误差是制造工艺不合理造成的；二、误差是程序编制不科学造成的；三、是工装使用不当造成的；四、是机床系统自身误差产生的。
制造工艺不合理造成的加工误差在现实生产中，由于工艺设计不合理而造成的误差一般有以下几种形式。
2.1.加工路线不合理而产生的误差由于孔的位置精度要求较高，因此安排镗孔路线问题就显得比较重要，安排不当就有可能把坐标轴的反向间隙带入，直接影响孔的位置精度。
2.2.刀具切入切出安排不当产生的误差铣削整圆时，要安排刀具从切向进入圆周进行铣削加工，当整圆加工完毕之后，不要在切点处取消刀补或退刀，要安排一段沿切线方向继续运动的距离，这样可以避免在取消刀补时，刀具与工件相撞而造成工件和刀具报废。
当铣切内圆时也应该遵循此种切入切出的方法，最好安排从圆弧过渡到圆弧的加工路线，切出时也应多安排一段过渡圆弧再退刀，这样可以降低接刀处的接痕，从而可以降低孔加工的粗糙度和提高孔加工的精度。
2.3.工艺分析不足而造成的误差普遍性的零件结构工艺性并不完全适用于数控加工中，但以下几点的特别注意：2.3.1.采用统一的定位基准，数控加工中若没有统一的定位基准，会因零件的重新___而引起加工后两个面上的轮廓位置及尺寸不协调，造成较大的误差。
2.3.2.避免造成欠切削或过切削现象，在数控车床上加工圆弧与直线或圆弧与圆弧连接的内外轮廓时，应充分考虑其过渡圆弧半径的大小，因为刀具刀尖半径的大小可能会造成欠切削或过切削现象。
测绘设备数字水准仪误差分析
测绘设备数字水准仪误差分析引言测绘设备是地理信息领域的重要工具之一，它们可以帮助测绘工作者准确地获取地表数据，并为地图制图提供支持。
数字水准仪是测绘设备中的一种重要工具，它可以用来测量地面的高程差异，是测量和制图中不可或缺的一部分。
数字水准仪在使用中难免会产生一定的误差，因此对其误差进行分析和调整，对于保证测绘数据的准确性和可靠性具有重要意义。
一、数字水准仪的误差来源数字水准仪在工作中会受到多种因素的影响，从而产生误差。
主要的误差来源包括：2.环境因素：数字水准仪在测量过程中会受到环境因素的干扰，比如温度、气压等因素的变化都会对测量结果产生影响。
3.操作误差：测量人员的操作水平和方法也会对测量结果产生一定的影响，比如不正确的操作步骤、粗心大意等都可能导致误差的产生。
二、数字水准仪的误差分析方法针对数字水准仪的误差，可以采用以下几种方法进行分析和调整：1.内部检定：通过内部检定，可以评估数字水准仪的精度和稳定性。
内部检定主要包括零点漂移、线性误差等项目的测试，通过对仪器的各项参数进行分析，可以找出可能存在的误差来源，并对仪器进行适当的调整和校正。
2.外部检定：外部检定是通过与其他测量设备进行比对来评估数字水准仪的测量精度。
可以在同一测量点上同时使用激光测距仪进行测量，然后与数字水准仪的测量结果进行比对，从而找出数字水准仪可能存在的误差，并进行校正。
3.环境影响校正：针对数字水准仪在测量过程中受到的环境因素的影响，可以采用环境影响校正的方法。
首先对环境参数进行监测和记录，然后通过数学模型对测量结果进行校正，从而消除环境因素对测量结果的影响。
4.操作规范化：通过对测量人员的操作进行规范化和培训，可以减少因为操作误差导致的测量结果偏差。
建立严格的操作规程和记录流程，对于保证数字水准仪的测量精度也具有重要意义。
三、误差分析案例以下是一个关于数字水准仪误差分析的案例：在某次测量中，使用数字水准仪对某一建筑物进行高程测量，测量结果显示高程为45.2米。
测绘数据处理中的常见误差及处理措施
测绘数据处理中的常见误差及处理措施测绘数据是制图、测量和勘测等领域中的关键信息，用于准确描述地理空间关系。
然而，在测绘数据处理过程中，常常会遇到各种误差，这些误差可能导致数据的不准确性和不一致性，从而影响到后续的分析和决策。
因此，了解常见误差以及相应的处理措施对于确保测绘数据的质量至关重要。
首先，测绘数据处理中经常会出现精度误差。
精度误差是由于测量设备的精度限制以及实地环境等因素而引起的。
例如，在使用全球定位系统（GPS）测量位置时，由于信号衰减、多径效应等，可能导致位置偏差。
针对这一问题，我们可以通过增加测量设备的精度、选择更适合的测量方法和环境条件，以及采用差异化处理方法来减小误差。
其次，尺度误差是测绘数据处理过程中常见的另一种误差类型。
尺度误差是由于测量或绘图时使用的标尺与实际尺度之间存在差异而引起的。
这种误差可能导致地图上的长度和面积计算不准确。
为了解决这个问题，我们可以通过校正尺度、使用更准确的测量工具和方法以及采用比例放大或缩小的方式来减小尺度误差。
此外，测绘数据处理中还可能出现系统性误差。
系统性误差是由于测量方法、标定不准确或数据处理过程中的偏差等因素引起的。
这种误差可能导致数据整体的偏差，并可能引发连锁反应。
为了解决系统性误差，我们可以进行数据校正、重新标定测量设备，并且在数据处理过程中使用校正模型来减小偏差。
最后，测绘数据处理中还会遇到随机误差。
随机误差是由于环境变化、测量过程中的不确定性等因素引起的。
这种误差是不可避免的，但可以通过重复测量和统计方法来降低其影响。
此外，还可以使用滤波和平滑技术来去除随机误差，提高数据的准确性和可靠性。
综上所述，测绘数据处理中的常见误差包括精度误差、尺度误差、系统性误差和随机误差。
针对这些误差，我们可以采取一系列的处理措施，如增加测量设备的精度、校正尺度、进行数据校正、重新标定测量设备、使用校正模型、重复测量和统计方法、滤波和平滑技术等。
通过这些处理措施，我们可以较好地解决测绘数据处理中的误差问题，提高数据的准确性和可靠性，为后续的分析和决策提供可靠的基础。
伺服系统误差分析
伺服系统误差分析（1）机械误差：机械误差是由机械部件制造和装配等因素引起的误差。
例如，机械传动系统中齿轮、螺杆的间隙、磨损等都会导致系统误差。
（2）电气误差：电气误差是由电气部件的特性和性能引起的误差。
例如，伺服电机转子的不平衡、定子线圈的电阻误差等都会引起误差。
（3）控制误差：控制误差是由控制系统的设计和参数设置等因素引起的误差。
例如，控制系统的采样周期、控制增益等都会影响系统误差。
2.误差分析方法（1）开环测试：开环测试是在不进行控制的情况下，直接给伺服系统输入参考信号，然后测量输出信号和参考信号之间的差异。
通过开环测试可以得到系统的静态误差（即参考输入和输出之间的偏差）。
（2）封闭环测试：封闭环测试是在进行反馈控制的情况下，给伺服系统输入参考信号，然后测量输出信号和参考信号之间的差异。
通过封闭环测试可以得到系统的动态误差（即参考输入和输出之间的响应时间和过渡过程中的误差）。
（3）频率特性分析：频率特性分析是通过对伺服系统进行频率响应测试，得到系统的幅频特性和相频特性等信息。
通过频率特性分析可以找出系统的频率响应范围、稳定性特性等。
（4）数学模型分析：数学模型分析是通过建立伺服系统的数学模型，对系统进行解析求解。
通过数学模型分析可以计算出系统的稳态误差、过渡过程中的误差等。
3.误差补偿方法（1）调节控制增益：根据伺服系统的误差特性，适当调节控制增益，可以减小系统的稳态误差。
（2）设计前馈控制器：将参考输入信号通过数学模型进行预测，然后加入到控制器输出信号中，可以减小系统的动态误差。
（3）使用反馈补偿器：通过测量系统输出信号和参考信号之间的误差，根据误差大小调节控制器输出信号，可以减小系统的误差。
（4）提高系统的机械和电气性能：优化机械部件的加工和装配精度，提高电气元件的质量和性能，可以减小系统的误差。
G PS 定位测量相关误差分析及修正
G PS 定位测量相关误差分析及修正张珍云【期刊名称】《湖北工程学院学报》【年(卷),期】2015(000)006【摘要】GPS测量技术以其卓越的性能已成功应用于诸多领域，对其测量精度的要求也越来越高。
从GPS自身的测量精度、与卫星自身相关的误差、与信号传播途径相关的误差以及与接收设备相关的误差四个方面详细分析了测量过程中存在相关误差的原因，并相应地提出了避免或减小每种误差的方法。
%T he measuring techniques of GPS have been successfully applied in many areas due to its ex‐cellent performance ,while the requirements of measurement accuracy also increase with each passing day .The paper makes an analysis of the errors in the measurement and its causes from four aspects , including the measuring accuracy of GPS ,the errors related to satellites ,the errors related to the ways of transforming signals and the errors related to the receiving equipments .Besides ,the approa‐ches to reduce or avoid each kind of errors are accordingly proposed .【总页数】4页(P124-127)【作者】张珍云【作者单位】湖北工程学院新技术学院，湖北孝感432000【正文语种】中文【中图分类】P228.5【相关文献】1.斜距测量浮标定位中的测距误差修正 [J], 胡柱喜;刘京莲;赵晓芳;张其香2.野外地质测量中GPS定位的误差及修正方法 [J], 唐兴国3.外弹道测量的定位误差对测速折射修正的影响 [J], 朱炬波;易东云4.GPS定位测量相关误差分析及修正 [J], 张珍云;5.阵列模型误差条件下直接定位性能分析及偏差修正方法 [J], 陈鑫;王鼎;唐涛;尹洁昕;吴瑛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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On Various Factors to DGPS Error
Wang Xiaoxiang Beijing University of Posts and Telecommuni cations, 100876
Ke Youan Beijing Institute of Telecommunications, 100081
时测量误差和影响卫 星运动 的各种 摄动力及 其变化 因素 也
会引起星历误差, 从而形 成伪距 误差。因 此, 建立或 利用 现 有的 GPS 卫星跟踪站, 根据对各卫星 记录获得的观测资料解 算出对现 有广 播 星 历轨 道 的误 差 改正 数 并 播发 给 用 户 是
WADGPS 系统 的基本功 能之 一。如果 与本 国以 外的 观测 跟 踪站联合, 及时 获取国外跟 踪观测 资料, 还可 计算长 弧轨 道
误差源, 分 别 为: dd
轨道 误 差; d ion
电 离 层 延 迟;
d t rop
对流层延迟; t
卫星钟残差。
实际应用中不可能满足式( 1) 的基本假设, 也就是说, 基
准站和用户 站的误差不 可能完全 相同, 因此, 差分 改正 数和
用户真实误差之间 的差 别成 为影 响 DGPS 系 统精 度的 根本 原因, 并导致 DGPS 定位结 果中的 差分 10 23MHz 的基 准信 号 改变, 从 而使 所有 派 生卫星信号成分( 载波, 伪随 机噪声 码, 数 据码) 由于 振荡 源
距离差分为提高定位精度, 应当建立差分大气层模型。用 户 接到差分改正参数之后除进行差分校正外, 还进行大气层 延
迟差分误差模型 校正。据 有关资 料分 析, DGPS 系统 中大 气 层和电 离 层 的 残 差 对 水 平 位 置 定 位 误 差 的 贡 献 约 为 每
100km 站间距离平均增加 0 7m。
Abstract The construction of DGPS, its data link, the various errors and their contribution are analyzed fully in this paper. The error situation of 2D positioning mode and 3D positioning mode is compared by the experiment simulation, it is presented that the horizontal positioning error of 2D positioning mode is at the same level and tendency to that of 3D positioning mode with the user verti cal motion less than 5m.
其中 e
!∀ = -
1 e2 TEC
2 #mc
f
2 t
电子 电 荷; m 电 子 电量; TEC
传播
路径上的电子 总量; f t
电磁 波频 率。对 L 波段 的电 磁
波, 当 垂直穿过电离层时, 夜间附加延时约为 10ns, 白天可 增
加到 50ns; 在低仰角时, 附加 延时 可比垂 直穿 越时的 延时 增 加 3 倍 。不同的 传播路 径, 附加 延时不 同。因此, 对 流层 和 电离层模型系数需在一定间隔( 例如一个小时) 更 新一次; 远
2 DGPS 的主要误差源分析
普通 DGPS 方法的 前提 是假 设在基 准站 A 和用 户站 B 的误差相等。即
A= B
(1)
GPS 伪距改正 数 A 代 表了 混合的 GPS 距 离误 差, 按不 同的误差源分解为
A = dAd + dAion + dAtrop + t
(2)
其中 上标 A 代表基准站A 处的误差, 下标代表各种不同的
∀ 16 ∀
系统工程与电子技术
2000 年
环境的影响, 要在移动通信网中实现移动终端的精确 定位尚 有许多技术 难点 需要 解决。 基于 移动 通信 网的 DGPS 技术 具有获取定位信息方便, 便于网络资源管理、更新、规 划和利 用, 便于移动用户跟踪监测等优点。其定位精度除受 到多径 干扰和传播时延误差等的影响外, 还受到移动通信网 的多址 干扰等的影响。
( 4) 接收机噪声和多路径效应 DGPS 定位精度 还 受到 接收 机 噪声 和 多路 径 效应 的 影
响。其中, 接收 机噪声可以 通过载波 相位 平滑 来降低, 而 多 路径效应则是一个较 难处 理的误 差因 素。C/ A 码的 多路 径 效应可以在数分钟之内达到几十米, 固定的基准站某种程 度
关, 具有空间相关性, 随时间变化缓慢; 而最后一项与 时间有
关, 具有时间相关性, 随时 间变化 很快。在 美国国 防部 关闭
SA 的情况下, 由于 GPS 卫 星钟 的高稳 定性 最后一 项将 是可
以忽略的。
( 1) 卫星钟误差
GPS 系统是通过测 量卫 星信 号的传 播时 间来 测量 距离
的。时钟的 误差将直接导致距离测量误差。1 s 的钟差就相
当于 300m 的距离误差。GPS 系统中除由 技术导致 的卫星
钟扰动 误 差 以外, 虽然 各 卫星 分 别 采用 稳 定度 为 10- 13 和
10- 12的铯原子钟与铷原子钟, 走 时也并非 绝对稳 定, 而 是存
在着时钟漂移。再者, 由 于卫星 在高速 运动, 并且 受到 太阳
和月亮重力 场的作用, 卫星轨 道偏心 率不完 全等于 零, 同时 狭义相对论也使时钟产 生时间 偏差和 漂移[ 2] 。卫 星钟 差模
的精密星历, 从而可直接向用户播发观测时刻的精密后处 理 星历, 取代原来 的有 扰 动的预 报星历, 避免 预报星 历外 推 的误差。
( 3) 大气层延迟误差 大气层延迟误差包括电离层误差和对流层误 差, 是主 要
的误差源之一。电磁波 在对流 层中的 折射系 数不同 于在 真
空的折射系数, 而在电离层中的传播速度大于在真空中的 传 播速度, 因而产生附加延时。电离层产生的附加延时为
型在考虑相对论效应时一般可表示为
! t = a0 + a1( t - t 0) + a2( t - t0) 2
其中 a0
起始时刻 t0 的钟差; a1, a2
( 2) 卫星星历误差
钟漂和频漂。
除了由 SA、 扰动引 入的星历误差以外, 由于星 历数据
是由地面站测算后注入卫星的, 地面站对卫星进行跟 踪测量
接收站 B 的差分残余误差可表示为用 户站 B 的实际 伪距误
差 B 和站 A 的伪距改正数 A 之间的差值
B=
B-
A=
(
d
B d
-
dAd ) +
(
d
B ion
-
dAion ) +
( dBtrop - dAtrop) + ( t ) - ( t0)
(3)
式( 3) 中的各误差项具有不同的特性。前面的三项与 距离有
SA 技术和 AS 技 术 均 是 美 国 为限 制 非 特 许 用 户 使 用 GPS 系统, 致使系统实时导航定位精 度降低而 采用的两种 专 门技术[ 4] 。SA 技 术 由两 种技 术 途径 使 用户 的 定 位精 度 降
低, 即 ( dither) 技术和 ( epsilon) 技术。 技术是人为地施加周期为几分钟 的高频抖动 信号, 使
摘 要 讨论了差分全球定位系统( Differential Global Positioning System, DGPS) 的系统构成及各种 数据通信链 路 情况, 系统分析了 DGPS 的各种误差因素影响的程 度, 采用计算机实验数据处理方法比较了 2D 定位模式和 3D 定位 模式的定位结果, 表明了在用户不经历任何大于 5m 的垂直运动的场合下, 采用高 度约束的 2D 定位模 式定位, 其 定位误差和 3D 定位模式的水平位置定位误差具有同等趋势和量级。
第 22 卷 第 6 期 文章编号: 1001 506X( 2000) 06 0015 03
系统工程与电子技术 Systems Engineering and Electronics
Vol 22, No 6 2000
DGPS 各种误差因素分析
王晓湘
北京邮电大学信息工程系, 100876
柯有安
北京理工大学电子工程系, 100081
上比移动用户站更易于受到多路径效应的影响, 因为在动 态 情况下, 由于接 收机是运动 的而不 是静止 的, 多路径 效应 不
具有伪随机特性。为减小多路径的影响, 需要细心地选择 天 线放置位置, 并将观测角度提高到 10!至 15!以上。
( 5) 美国的 SA 与 AS 技术
从用户角度看, 为充 分理 解 DGPS 的背 景 和原 理, 有 必 要清楚了解 SA 政策和 AS 政策的实施机制。
DGPS 系统经常采用的几种数据通信链路有: ( 1) UHF 频 段 ( 300MHz ~ 3 000MHz, 一 般 在 420MHz ~ 480MHz) 数据链。这种数据 链用于局域 DGPS 系统 表现出 的 性能良好, 可靠传 输距离 一般 低于 30km。 目前 很多 城市 商 用 DGPS 数据通信链路采用 UHF 频段的车载无线电台实现。 ( 2) HF 频段( 3MHz~ 30MHz, 一般在 4MHz~ 7MHz) 为 一 天波系统, 可 以长 距离 传输, 超过 350km。 经常 采用 两个 频 率, 以保证参考改正数数据的传播和接收。 ( 3) 卫星链路。该链路利用 同步通信卫 星, 是 一种重 要 的长距离差分链路可选途径。这种链路的操作受 天线形状、 卫星设备的费用等限制。 ( 4) 移动通信网。通过移动 通信网提供 定位技 术, 具 有 广阔的应用前景, 该业务的 提供涉 及定位 信息 的获取、网 络 体系结构和业务提供方法等多项内容。同时, 由于移动通 信