二类调查中减少GPS误差对定位精度的影响分析

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GPS测量的误差及精度控制

GPS测量的误差及精度控制

GPS测量的误差及精度控制GPS(Global Positioning System)全球卫星定位系统,是美国空军及其联合工程师开发的一种全球性导航卫星系统。

其系统采用24颗组成的卫星和地面控制系统,通过卫星定位技术,可以在地球上的任意一个位置精确定位,并提供高精度的时间信息。

GPS技术在航空、航海、地质勘探、交通、港口、森林、农业等领域都有广泛的应用,也被广泛应用在个人导航和定位服务中。

然而,GPS测量并不是绝对精确的,其误差并非可以忽略不计。

这个误差通常来源于多方面原因,包括信号传输路径变化、卫星时钟偏差、天气因素、大气层对电磁波的影响等等。

在本文中,我们将探讨GPS测量的误差以及精度控制的方法。

GPS测量误差分析GPS测量的误差包含了系统误差与随机误差两种。

下面将分别对这两种误差进行阐述。

系统误差系统误差通常是由于硬件、信号处理软件、大气层对电磁波的影响、地形等多个因素造成的,这种误差对GPS定位的质量影响比较大。

首先,显著的系统误差是授时误差,也称卫星钟偏误差。

卫星钟的时钟本身并不存在任何误差,但因为在一个卫星的非常遥远的地方使用GPS接收机接收到的距离信号时延无法回溯到发射时刻,因此造成了卫星钟的时间和GPS接收机的本地时钟之间存在着巨大的偏差,这种误差需要在GPS测量的计算中去除。

其次,由于GPS信号送达接收机时,需要经历从卫星到地球的电离层以及大气层的衰减,其中电离层和大气层对信号的传播产生了一定的影响,它们感应和反射天体中微弱的信号,改变了它们的传播速度和传播方向。

因此,大气层中的悬浮物和电离层的电动特性将导致接收信号延迟、频移和相移的不同。

此外,影响GPS定位精度的因素还有多普勒效应、多径效应、卫星几何分布和电离层穿透等因素。

在实际GPS测量中,为了减少系统误差的影响,需要进行多角度测量,尽量避免信号被干扰的情况。

随机误差和系统误差不同,随机误差是没有规律的,即纯随机的误差。

它通常源于金属物体、建筑物、树木叶子等散射物的反射作用,以及接收机、信号传输路径等其他因素引起的误差。

浅析GPSRTK误差来源及减弱误差的方法

浅析GPSRTK误差来源及减弱误差的方法

浅析GPSRTK误差来源及减弱误差的方法论文导读:观测方案及精度分析。

影响GPSRTK精度和可靠性的因素。

可靠性,浅析GPSRTK 误差来源及减弱误差的方法。

关键词:GPSRTK测量,精度分析,可靠性1 引言二十世纪下半叶是测绘技术迅猛发展的时期,特别是近十多年来,它获得了突出的成就。

促进这一时期飞跃前进的因素之一就是测量仪器的迅速发展,其中有代表性的是GPS RTK的出现和使用。

它既克服了常规测量要求点间通视、费工费时、精度不均、外业不能实时知道测量成果和测量精度的缺点,又避免了GPS静态定位及快速静态相对定位需要进行后处理的缺点,若内业后处理中发现精度不合乎要求,就需进行返工。

目前RTK实时三维精度可以达到厘米级,但受观测条件和其它因素的影响,RTK测量成果偶尔会产生错误,若不采取必要措施剔除这些错误成果,会对测绘工作造成严重后果[1]。

本文主要分析影响GPS RTK内、外符合精度与可靠性的因素,提出切实可行的方法和措施,保证测绘成果的质量,为测绘生产提供技术支持和理论依据。

2 GPS RTK定位原理GPS RTK是根据 GPS的相对定位概念,将一台接收机放在已知点上(称为基地站),另一台或几台接收机放在新点上(称为移动站),同步采集相同卫星的信号如下图1:图1 RTK原理将这些观测值进行差分,可削弱和消除轨道误差、钟差、大气误差等的影响,实时定位,精度能大大提高。

RTK采用载波相位观测值,能直接导出卫星和天线之间的总波长数,并能解算模糊值。

在通常的GPS测量中,需要将两点之间的观测值进行后处理才能求出总波长数和模糊值。

论文格式,可靠性。

在 RTK中,基地站的观测值是通过无线电数据链播发给移动站进行数据的实时处理。

由于近年来研究出实时解算模糊值的算法(称为“途中”解算,或称为 OTF),使RTK成为可能。

这些求模糊值的算法能在接收机运动过程中解算模糊值。

目前,在正常条件下,用 RTK解算模糊值只需要10—60s的观测值。

GPS定位误差的产生原因分析与减小方法

GPS定位误差的产生原因分析与减小方法

GPS定位误差的产生原因分析与减小方法引言:在现代社会,全球定位系统(Global Positioning System,GPS)已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。

无论是导航、交通监控还是地理信息系统等领域都离不开GPS定位技术。

然而,随着GPS定位的广泛应用,人们也逐渐发现定位误差问题的存在。

本文将从GPS定位误差产生的原因入手,探讨解决这一问题的方法。

一、GPS定位误差的原因分析:1. GPS系统误差:GPS系统本身存在着一些系统误差,例如卫星钟差、伪距观测误差、大气延迟等。

这些误差会直接影响到GPS定位的准确性。

2. 空间几何因素:GPS定位需要至少4颗卫星进行定位计算,卫星的位置和空间几何分布对定位精度有着重要影响。

当卫星分布不均匀或存在遮挡物时,会导致定位误差增大。

3. 电离层和大气影响:电离层和大气中的湿度、温度等因素都会对GPS信号产生影响,导致信号传播延迟或折射,从而引起定位误差。

4. 载波相位等伪距测量误差:GPS定位是通过测量卫星发射的信号和接收器接收的信号之间的时间差来计算位置的。

然而,由于载波相位的波长较短,测量精度更高,但受到多普勒效应的影响,会产生伪距测量误差。

二、减小GPS定位误差的方法:1. 多路径效应抑制:多路径效应是指GPS信号在传播过程中发生反射、散射等现象,致使接收器接收到多个信号,在信号合成过程中引入误差。

为了减小多路径效应,可以利用天线设计和信号处理技术,选择适合的接收天线和增加抗多路径干扰的算法。

2. 差分定位:差分定位是通过引入一个参考站与基准站的距离进行辅助定位,利用参考站的精确位置和信号传播速度信息来对GPS定位结果进行修正。

差分定位可以大幅度减小系统误差和信号传播误差的影响,提高定位精度。

3. 增加卫星数量和分布:通过增加卫星数量和改善卫星的空间分布,可以提高GPS定位的可见卫星数目和几何配置,从而减小定位误差。

可以使用卫星信噪比、可视卫星数等指标来优选卫星,并避开存在遮挡物的区域。

GPS测量的误差来源及其影响解析

GPS测量的误差来源及其影响解析

GPS测量的误差来源及其影响解析首先,卫星系统误差是由于GPS卫星系统本身存在的误差引起的。

这些误差主要包括星历误差、钟差误差和轨道偏移误差等。

星历误差是由于卫星轨道位置和速度参数的不准确性引起的,会导致卫星位置计算的误差。

钟差误差是由于卫星钟的不稳定性引起的,会导致卫星时间计算的误差。

轨道偏移误差是由于卫星轨道本身存在的变化引起的,会导致卫星位置计算的误差。

这些卫星系统误差会影响到GPS定位的准确性和精度。

接收机误差是由于GPS接收机自身存在的误差引起的。

这些误差主要包括接收机电路噪声、时钟稳定性、多径干扰等。

接收机电路噪声会影响到接收机对GPS信号的接收和处理过程,从而影响到定位的精度。

时钟稳定性误差是由于接收机内部时钟不稳定引起的,会导致定位结果的时钟误差。

多径干扰误差是由于信号在传播过程中经过反射、散射等现象引起的,会导致接收机接收到的信号中出现额外的信号路径,从而影响到定位的准确性。

大气误差是由于GPS信号在大气中的传播过程中受大气密度、湿度、折射等因素的影响引起的。

大气误差主要包括对流层延迟和电离层延迟两部分。

对流层延迟是由于大气密度的变化引起的,会导致GPS信号传输的时间延迟。

电离层延迟是由于电离层中电子密度的变化引起的,同样会导致GPS信号传输的时间延迟。

这些大气误差会导致定位的误差,尤其在高纬度地区或者大气环境变化较大的地方影响更加明显。

多径效应误差是由于GPS信号在传播过程中与地面或建筑物等物体发生反射,从而导致额外的信号路径引起的。

这些额外的信号路径会导致接收机接收到的信号中出现多个不同的信号,从而影响到定位的准确性和精度。

钟差误差是由于GPS卫星钟本身存在的不准确性引起的。

由于卫星钟的不稳定性,会导致卫星发射的信号中存在时间偏差,从而影响到定位的准确性。

信号传输延迟误差是由于GPS信号在传输过程中受到信号传输速度的影响引起的。

由于信号传输速度不是无限大,会导致GPS信号传输的时间延迟,从而影响到定位的准确性。

关于GPS测量的误差及精度控制措施的研究

关于GPS测量的误差及精度控制措施的研究

由于种种因素的影响,在实际测量中,经常会出现一些误差而 中心的理论位置就会与瞬时位置就会产生一定差异,并在接受
影响测量结果的精确度,所以,为了保障测量结果的准确、可 中形成误差。
靠性,必须要加强误差、精度控制措施的深入探究。 关键词 :GPS 测量误差 ;精度控制 ;措施探究
对此,在进行天线设计过程中,应将误差尽可能的消除, 在具体实施中,可以将天线盘的方向指向北,这样在相对定位
避免或是减小误差,以此来保障数据精确度。
参考文献 [1] 罗琦 . 探讨 GPS 测量中的误差和精度控制措施 [J]. 中国科
三、天线中心位置
技纵横 ,2010,(13):16. [2] 程军 . 浅谈 GPS 测量中多路径效应及精度控制措施 [J]. 黑
GPS 测量得到的数据通常都是经过卫星,然后再去对机 龙江科技信息 ,2008,(35):27. 天线的相位中心距离进行接收,所以天线集合中心也就是其对 [3] 高翔 . 浅谈 GPS 与全站仪在公路测量中的误差与精度控制
记录,就可以将出现的轨道根数误差直接改成正直,进而通过 的方法主要有以下几点 :在单点定位过程中,可以将时钟差视
向用户提供更精密的星历来替代原本出现误差的技术 [1]。
为一个未知数,然后再运用相关方程式进行求解 ;在进行载波
二、对流层 在太阳影响下,分子很容易发生电离,对卫星信号的传
相对定位中,可以先将观测值差求出来,然后再出掉时钟差来 最大限度的减少误差 ;在进行高精度定位过程中,可以通过实 施频标的外接来呈现出精度更高的时间标准。总之,针对不同
前言 :GPS 测量主要是通过地面相应设备来接受太空卫星传 输的信号,并结合接受到的信号来测量判断地面接受设备、卫
过程中,就可以通过合理的求差来尽可能的消除中心位置带来

GPS定位的误差分析

GPS定位的误差分析

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定位误差分析及处理

GPS定位误差分析及处理

GPS定位误差分析及处理摘要:本文将对影响GPS定位的主要误差源进行分析和讨论,研究它们的性质、大小及对定位所产生的影响,并介绍消除和削弱这些误差影响的方法和措施。

关键词:GPS误差源处理措施GPS即全球定位系统(Global Positioning System)。

简单地说,这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。

GPS定位测量中出现的各种误差按其产生源可分为3大部分:GPS信号的自身误差即与卫星有关的误差;GPS信号的传播误差;GPS接收机的误差。

一、GPS信号的自身误差和SA,AS影响1.1轨道误差即卫星星历误差。

有关部门提供一定精度的卫星轨道,以广播星历形式发播给用户使用,从而已知观测瞬间所观测卫星的位置,因而卫星轨道误差与星历误差是一个含义。

卫星星历误差又等效为伪距误差即由卫星星历所给出的卫星位置与卫星的实际位置之差。

星历误差的大小主要取决于卫星定轨站的数量及其地理分布,观测值的数量及精度,定轨时所用的数学力学模型和定轨软件的完善程度以及与星历的外推时间间隔等,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。

1.2美国的SA技术与AS影响。

SA技术是选择可用性(Selective? ?Availability)的简称,它是由两种技术使用户的定位精度降低,即δ(dither)技术和ε(epsilon)技术。

δ技术是人为地施加周期为几分钟的呈随机特征的高频抖动信号,使GPS卫星频率10.23MHz加以改变,最后导致定位产生干扰误差,ε技术是降低卫星星历精度,呈无规则的随机变化,使得卫星的真实位置增加了人为的误差。

控制网的静态GPS测量是利用载波相位测量,一般是由一个点设为已知点与一个待定点位同步观测GPS卫星,取得载波相位观测值,从而得出待定点位的坐标或两点间的坐标值,称为基线测量,短基线测量可以消除SA影响。

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

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。

GPS测量的误差分析

GPS测量的误差分析

GPS测量的误差分析
首先,GPS信号在传播过程中受到大气层的影响。

大气层中的水汽和
电离层对GPS信号的传播速度和方向产生影响,导致信号的传播路径发生
偏折,从而引入了测量误差。

特别是在电离层异常活跃的时期,GPS测量
误差会加大。

其次,地球表面的地形和建筑物也会对GPS测量产生影响。

在城市密
集区域,高楼大厦和其他建筑物会阻挡或反射GPS信号,导致接收器接收
到多个反射信号,引入多径效应。

多径效应可以导致接收器在测量位置时
产生距离和方向的误差。

另外,接收器的性能也可能影响GPS测量的准确性。

接收器的灵敏度、多路径抑制能力和时钟精度等因素会影响接收到的GPS信号质量以及位置
测量的精度。

低质量的接收器可能会引入更多的误差。

为了减小GPS测量误差,可以采取一些措施。

其中之一是增加接收器
接收到的卫星数目。

通过接收到多个卫星的信号,可以使用差分GPS技术
来消除卫星钟差、大气延迟以及接收器时钟误差等误差,从而提高测量的
精度。

此外,使用更高精度的接收器和天线,以及选择开阔的地勘环境,
也可以减小误差。

浅析GPS定位短基线存在误差及定位精度的提高

浅析GPS定位短基线存在误差及定位精度的提高

浅析GPS定位短基线存在误差及定位精度的提高摘要:近年来,我国在城市测量、精密工程测量,变形测量等领域工作中普遍采用了GPS 技术,对测绘数据资料的精度和加快工程的进度起到了不可替代的作用,但是在利用GPS进行定位测量时,也会受到诸多因素的影响,产生定位误差。

本文通过简要分析GPS 测量误差的来源,进而探讨了GPS定位短基线产生误差原因及提高定位精度的措施。

关键词:GPS定位;短基线;误差;精度Abstract: in recent years, our country in the city, precision engineering survey measurement, the measurement of deformation field work is popular in the GPS technology, for surveying and mapping data precision and speed up the progress of the projects have played an indispensable role, but in the use of GPS positioning measurement, is also under the influence of various factors, produce the positioning error. This article through the analysis of GPS measurement error sources, and then discusses the GPS positioning error produces short baseline reason and improve the precision of the measures.Keywords: GPS positioning; The short baseline; Error; precision一、GPS 测量产生误差原因GPS定位测量时影响GPS定位精度的因素主要包括:与GPS 卫星有关的信号误差、卫星星历误差、卫星钟差、卫星信号发射天线相位中心偏差等;与传播途径有关的电离层延迟、对流层延迟、多路径效应;与接收机有关的接收机钟差、接收机天线相位中心偏差、接收机软件和硬件造成的误差、接收机的位置误差、周跳对点位坐标的影响等;以及控制网布设不合理或起算数据利用不合理引起的误差、GPS 控制部分人为或计算机造成的影响、由于GPS 控制部分的问题或用户在进行数据处理时引入的误差等。

浅谈GPS测绘存在误差及有效提高定位精度

浅谈GPS测绘存在误差及有效提高定位精度

浅谈GPS测绘存在误差及有效提高定位精度摘要:笔者论述了GPS测量误差的来源,并指出在土地整理测绘项目中提高GPS控制测量平面和高程精度的手段和措施,对实际工作有一定的指导作用。

关键词:土地整理测绘;GPS卫星测量;误差;定位;精度近年来,我市国土资源部门依据土地利用总体规划和土地开发整理规划,对部份地区的土地进行了集中整理开发。

为了保障该项工作的顺利开展,首先要获取准确的野外地形资料,在时间紧、工作区域分散等不利条件下,工作过程中普遍采用了GPS技术,保证了数据资料的精度和工程的进度。

1GPS的误差来源我们在利用GPS进行定位测量时,会受到诸多因素的影响,产生定位误差。

影响GPS定位精度的因素一般可分为以下四类:1.1与GPS卫星有关的因素1.1.1信号误差美国政府从其国家利益出发,通过降低广播星历精度,在GPS基准信号中加入高频抖动信号等方法,人为降低普通用户利用GPS进行导航定位时的精度。

1.1.2卫星星历误差在进行GPS定位时,计算在某时刻GPS卫星位置所需的卫星轨道参数是通过各种类型的星历提供的,但不论采用哪种类型的星历,所计算出的卫星位置都会与其真实位置有所差异,这就是所谓的星历误差。

1.1.3卫星钟差卫星钟差是GPS卫星上所安装的原子钟的钟面时与GPS标准时间之间的误差。

1.1.4卫星信号发射天线相位中心偏差卫星信号发射天线相位中心偏差是GPS卫星上信号发射天线的标称相位中心与其真实相位中心之间的差异。

1.2与传播途径有关的因素1.2.1电离层延迟由于地球周围的电离层对电磁波的折射效应,使得GPS信号的传播速度发生变化,这种变化称为电离层延迟。

电磁波所受电离层折射的影响与电磁波的频率以及电磁波传播途径上电子总含量有关。

1.2.2对流层延迟由于地球周围的对流层对电磁波的折射效应,使得GPS信号的传播速度发生变化,这种变化称为对流层延迟。

电磁波所受对流层折射的影响与电磁波传播途径上的温度、湿度和气压有关。

GPS测量误差因素分析与消除措施

GPS测量误差因素分析与消除措施

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测量中的误差分析及减弱和消除误差的方法

GPS测量中的误差分析及减弱和消除误差的方法
误差 两 类 ; 按误 差对 测 量结 果 的影 响程 度 把 误差 分
确定 的卫 星位 置精度 约 为 2 ~ 0 0 4 m,有 时可 达 8 m。 0
全球 定 位 系统 正式 运行 后 , 用 全球 均匀 分 布 的跟 启 踪 网进行 测 轨 和预 报 , 时 由星历 参 数计 算 的 卫星 此
21 .. 星历误 差对 定位 的影 响 2
1 对单 点定位 的影 响 。对 【 一 +( — ) ) X) y +


S of g p oi )反 电子欺骗 技术 和地 球 自转 的 影响 等 , n 这
里着 重 分析前 三种 误差 的影 响。
2 1 卫 星 星 历 误 差 .
差 。它将 严 重影 响 单点 定位 的精度 , 也是 精 度相 对
定 位 中的重要 误差 源 。 211 星 历 数 据 来 源 卫 星 星 历 的 资 料 来 源 有 广 .. 播 星历和 实测 星历 两类 。 1广 播星 历 。广 播 星历是 卫星 电文 中所 携带 的 )
测 资料 进行 外推 , 过 G S卫星 发射 的一 种预 报 星 通 P
历 。 由于我们不 能充 分 了解作 用在卫 星上是 各种摄 动 因 素的 大小 及 变化 规律 , 以预报 资 料 中存 在着 所
较大 的误差 。当前从 卫星 电文 中解译 出来 的星历参 数共 1 7个 , 小 时更换 一 次 。由这 1 每 7个星 历 参数
其 影响 ,并 采 取相 应 的措 施 才 能将 其 减 弱和 消 除 , 才能 进一 步提高 观测 成果 的精度 。 G S测量 是通 过地 面接 收机设 备 接受 卫星传 送 P 的信 息来 确定地 面点 三维 坐标 。测 量结果 主要 来源 于 G S卫 星 、卫星 信 号 的传 播 过 程 和 地面 接 收 设 P 备 。通 常是 按误 差 的性 质将 其分 为 系统误 差和偶 然

GPS测量的误差来源及其影响解析

GPS测量的误差来源及其影响解析

GPS测量的误差来源及其影响解析
一、卫星定位误差
GPS定位的过程中,对接收机所收到信号的加法处理,由于卫星定位
时发射的信号存在本底误差,会影响定位精度,造成定位误差,其中最重
要的定位误差就是卫星定位误差。

卫星定位误差是由多个因素引起的,包括:卫星定位信号的传播误差,卫星定位信号的发射误差及地球的曲率误
差等。

1、传播误差:由于GPS定位中,接收机所收到的卫星定位信号有几
百米甚至几千米的传播距离,当GPS接收机所接收的信号在传播中会受到
传播环境的影响,如地表反射、地物影响、空气散射等,都会造成信号发
生一定的相位变化,这些变化就会造成卫星定位误差。

2、发射误差:GPS定位中,卫星发射的信号是有一定误差的,这是
由于卫星本身传输的信号带有一定的误差,在传输过程中会有一定的折射、散射误差,这些误差会严重影响GPS定位的精度。

3、地球曲率误差:GPS定位中,由于地球表面不是完全平面,多数
地方都存在着不同程度的曲率,这些曲率会影响卫星发出的信号在传播过
程中的传播速度,从而会产生一定的偏移,从而影响GPS定位的精度。

二、接收机定位误差
接收机定位误差指的是在GPS定位过程中。

GPS影响因素与精度分析方法介绍

GPS影响因素与精度分析方法介绍

GPS影响因素与精度分析方法介绍GPS(全球定位系统)作为一种基于卫星定位的技术,已经广泛应用于我们的日常生活中。

无论是导航、地图、物流还是天气预报,GPS都发挥着重要的作用。

然而,要保证GPS定位的精度,有许多因素会对其进行影响。

本文将介绍GPS的影响因素以及一些常用的精度分析方法。

首先,GPS的精度受到卫星几何分布的影响。

GPS系统目前由约30颗工作卫星组成,它们以不同的轨道高度和倾角绕地球运行。

当使用GPS定位时,接收器需要同时收到至少4颗卫星的信号才能进行位置计算。

然而,如果卫星分布不均匀或接收器所处的地理位置不利于接收到足够的卫星信号,将会影响到GPS的精度。

其次,大气层对GPS定位的精度也有显著影响。

GPS信号在穿过大气层时会发生折射、散射和延迟等现象,从而导致信号传播路径发生变化。

这些大气层误差会导致GPS定位误差增大,尤其是在天气恶劣、大气湿度高的情况下。

为了减小大气层误差对GPS精度的影响,常常需要进行大气层校正。

此外,观测误差也是影响GPS精度的一个重要因素。

观测误差包括接收器误差、钟差误差和多径效应。

接收器误差通常由于接收器硬件和信号处理算法的精度限制而产生。

钟差误差是指卫星和接收器钟表之间的时间误差。

多径效应是指GPS信号在传播过程中遇到建筑物、地面等物体后发生反射,从而导致接收器收到来自不同路径的多个信号,造成定位误差。

针对以上影响因素,有一些常用的方法可以用来分析和改善GPS的精度。

首先是精度评估方法。

精度评估方法是评估GPS测量结果与真实位置之间的差异,并给出相应的误差估计。

通过统计分析GPS定位点的分布、计算定位点的标准差等指标,可以评估GPS定位的精度。

例如,通过统计法可以计算出位置误差的均值、方差和置信区间,从而得到对GPS定位精度的评估。

其次是差分定位方法。

差分定位方法是通过对比测量站和已知位置的基准站之间的差异,来消除定位误差和提高精度的一种方法。

差分定位可以利用多个接收器同时接收卫星信号,并在基准站上对接收到的信号进行精确的测量。

GPS定位误差的产生原因分析与减小方法

GPS定位误差的产生原因分析与减小方法

GPS定位误差的产生原因分析与减小方法导言全球定位系统(GPS)已成为现代社会中广泛应用于导航、地理测量和定位等领域的重要技术。

然而,在使用GPS时,我们常会遇到定位误差的问题。

本文将分析GPS定位误差产生的原因,并探讨减小定位误差的方法。

一、多普勒效应引起的频率偏移误差GPS定位是通过接收来自卫星的信号并测量其到达时间来确定位置的。

然而,卫星和接收器之间的运动会引起多普勒效应,导致接收器测量的信号频率偏离真实频率。

这会导致接收器估计的距离与实际距离之间存在误差。

为了减小多普勒效应带来的误差,可以采用快速信号处理算法和精确的频率模型来纠正频率偏移。

二、大气延迟引起的距离误差GPS信号在穿过大气层时会受到大气延迟的影响,从而导致接收器估计的距离与实际距离之间存在偏差。

大气延迟主要由电离层延迟和对流层延迟组成。

为了减小大气延迟带来的误差,可以通过使用多频信号进行差分定位、引入大气误差模型进行修正以及使用增强的大气改正模型来提高定位精度。

三、钟差引起的时间误差卫星和接收器的时钟不可能完全同步,这会导致接收器估计的时间与实际时间之间存在差异。

这个差异会引起接收器估计的距离与实际距离之间的误差。

为了减小时钟差带来的误差,可以使用差分定位技术来修正时间误差,并利用接收器内部的时间校准机制来提高时钟的准确性。

四、多径效应引起的信号衰减误差当GPS信号在传播过程中发生反射或折射时,会产生多径效应,导致接收器接收到的信号变弱或出现多个传播路径,从而影响定位精度。

为了减小多径效应带来的误差,可以采用抗多径干扰技术,如采用天线阵列、时延估计和信号处理算法等来抑制多径干扰。

五、精度限制引起的测量误差GPS接收器自身的精度限制也会导致定位误差。

接收器的硬件设计和信号处理算法的精度限制都会影响最终的定位精度。

为了减小精度限制带来的误差,可以采用高精度的接收器硬件设计和先进的信号处理算法,以提高定位的准确性。

六、综合多种减小误差方法为了进一步提高GPS定位的精度,可以综合应用上述减小误差的方法。

剖析GPS误差分析和精度控制

剖析GPS误差分析和精度控制

剖析GPS误差分析和精度控制本文对影响GPS误差的因素以及精度控制进行了研究分析,将误差影响压至最低,保证结果的可靠与准确。

标签:GPS 误差分析精度控制1 GPS技术的误差分析GPS定位的本质是对地面上某点三维坐标的确定,在该点设置地面接收设备,卫星对其发送伪距载波,根据该波的相位配合数据星历就能确定接收点的坐标。

能够影响到这种定位的因素有很多,包括GPS卫星本身、信号传播时的减损、信号的发送与接收、接收设备的精度等,如果对测量精度要求较高,则固体潮汐或相对论效应之类的影响也会体现出来。

虽然影响因素很多,但这些因素大抵能够按照误差的来源分作如下两类。

1.1因GPS卫星引起的误差GPS卫星会引起多种误差,其中较为重要的误差有星历和卫星钟的误差。

1.1.1星历误差星历的误差来自于卫星观测位置与实际位置之间的差值,与伪距误差等效。

这种起始数据的误差由卫星的定轨系统决定,包括了定轨站数目、空间分布、观测值、观测精度、计算用轨道模型、定轨软件等多重细节因素。

在这些之外,由于星历外推时会产生时间间隔,所以这个间隔也会对星历误差产生影响。

1.1.2卫星钟误差卫星钟误差来自于卫星位置的时间性变化,GPS必须要确保精密的测时,因为观测站与卫星间的空间几何距离即为信号传播时间与光速的乘积。

但是,卫星时钟与GPS的标准时间之间必然存在一定的差别,即使使用的是精度极高的原子钟,和标准时相比也依然会产生1ms到0.1ms的偏差与偏移量,这微小的偏差足以引发300公里到30公里的距离误差。

不过,作为系统误差,该误差是可以修正的,只要结合运行状态的参数采取二项式模拟就能令卫星钟获得更高的时间同步,将等效偏差压制在6米以下。

1.2因GPS信号传播引起的误差影响较大的信号传播误差有三种,分别是多路径传播、电离层折射、对流层折射。

1.2.1多路径传播GPS的测站周围会有一些反射物,这些反射物能够反射卫星信号,而接收天线缺乏识别能力,会将这些信号与直接的卫星信号一并接收,这样一来就会因为干涉而使观测值与真值偏离。

GPS测量中关于减少误差的研究

GPS测量中关于减少误差的研究

GPS测量中关于减少误差的研究摘要:GPS测量广泛用于各种工程测量,因其具有抗干扰性好、保密性强、测量范围广、效率高的特点,所以受到很多工程测量人员的青睐,本文重点分析了GPS测量中相关的测量误差问题,其中包括GPS测量误差产生的原因,应采取的应对措施,处理测量数据的方法,本文的分析研究成果可用于GPS的各种工程测量。

关键词:GPS测量;测量误差;数据处理;研究GPS是指全球卫星定位系统( Global Positioning System),这种技术最先由美国创立,它可以可向全球各地用户提供连续、实时、高精度的三维位置、速度及时间信息。

利用这种GPS卫星导航定位系统,可以在任意时间及地点为你提供实时、连续的三维导航定位,并能够进行精确定位与高精度的时间传送。

本文重点研讨了GPS测量中相关的测量误差问题,现把相关研究内容阐述如下.一.GPS测量中误差原因的分析GPS中出现的各种定位的误差,主要是系统误差与随机误差,这些误差都可以采取一定的措施加以防范并消除,具体分析又可分以下几种类型。

1.源自卫星的误差①星历所产生的误差:卫星所处的实际位置和卫星星历所给出的位置往往会存在一定偏差,这种误差称之为星历误差,其误差值与卫星定轨系统中定轨站的数量及其地理分布,观测值的数量与精度及所用软件的完善度密切相关,是由卫星定轨系统的质量所决定的。

②卫星钟所产生的误差:卫星上安装有高精度的原子钟,但也会产生误差,其误差包括产生于钟差、钟速、频漂等偏差的系统误差,还有产生于钟的稳定度的随机误差,系统误差值相对于随机误差要大得多,此误差可采用检验的方式来确定且能通过修改模型进行纠正;③相对论效应类的星钟误差,其误差来源于卫星钟与接受钟所处的位置的运动速度与重力位的不同而产生两钟之间的数值之差。

因其误差主要来源于卫星的运动速度与所处位置的重力位相对不同,且以卫星钟的误差形式呈现,故将其归类于卫星所导致的误差。

2 .信号传播过程中所产生的误差①离子层延迟:在高度为50—1000千米的大气层中,由于太阳紫外线、x射线、高能粒子等所起的作用,这一空气层的气体分子发生电离,电离层所产生的磁干扰必然会影响信号的传播精度,使其传播数据与路径发生改变,电离层延迟就会产生,电离层对信号传播的影响主要取决于该传播路径所处的空气层中总电子含量TEC的多少,同时也会受到太阳黑子等因素的影响,这样一来载波相位观测值和测码伪距观测值就会因电离层的影响而产生延迟。

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