GPS测量误差

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GPS测量的误差分析

GPS测量的误差分析

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(2)对流层的影响
如第四章所述,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。目前湿分量的影 响尚无法准确确定。对流层影响的处理方法:
•定位精度要求不高时,忽略不计。
•采用对流层模型加以改正。
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(2)相对论效应
根据狭义相对论,地面上一个频率为f0的时钟,安装在运
行速度为Vs(已知)的卫星上后,钟频将发生变化,
改变量为: Vs2gm a(a Rm s)
f12 Vcs22 f0
上式中,am为地球平均半径,Rs为卫星轨道平均半径。在 狭义相对论的影响下,时钟变慢。
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根据广义相对论,处于不同等位面的震荡器,其频率f0将 由于引力位不同而产生变化,称引力频移。大小按下
(1)地球自转影响:当卫星信号传播到观测站 时,与地球相固联的协议地球坐标系相对卫星 的瞬时位置已产生旋转(绕Z轴)。若取为地 球的自转速度,则旋转的角度为=ij。 ij为卫星信号传播到观测站的时间延迟。由 此引起卫星在上述坐标系中坐标的变化为:
X 0 sin 0Xj
Ysin
0
0Yj
Z 0
0 0Zj
(4)天线相位中心位置偏差
GPS定位中,观测值都是以接收机天线的相位中 心位置为准,在理论上,天线相位中心与仪器 的几何中心应保持一致。实际上,随着信号输 入的强度和方向不同而有所变化,同时与天线 的质量有关,可达数毫米至数厘米。如何减小 相位中心的偏移,是天线设计的一个迫切问题。
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5. 其它误差来源
• 同步观测值求差:由于同一卫星的位置误差对 不同观测站同步观测量的影响具有系统性。利 用两个或多个观测站上对同一卫星的同步观测 值求差,可减弱轨道误差影响。当基线较短时, 有效性尤其明显,而对精密相对定位,也有极 其重要意义。

GPS测量误差(精)

GPS测量误差(精)

GPS测量误差在GPS测量中,影响观测精度的主要误差可分为以下三类:一、与GPS卫星有关的误差与GPS卫星有关的误差主要包括卫星的轨道误差和卫星钟的误差1. 卫星钟差由于卫星的位置是时间的函数,因此,GPS的观测量均发精密测时为依据,而与卫星位置相对应的信息,是通过卫星信号的编码信息传送给接收机的。

在GPS定位中,无论是码相位观测或是载波相位观测,均要求卫星钟与接收机时钟保持严格的同步。

实际上,以尽管GPS卫星均设有高精度的原子钟(铷钟和铯钟),但是它们与理想的GPS时之间,仍存在着难以避免的偏差和漂移。

这种偏差的总量约在1ms以内。

对于卫星钟的这种偏差,一般可由卫星的主控站,通过对卫星钟运行状态的连续监测确定,并通过卫星的导航电文提供给接收机。

经钟差改正后,各卫星之间的同步差,即可保持在20ns以内。

在相对定位中,卫星钟差可通过观测量求差(或差分)的方法消除。

2. 卫星轨道偏差估计与处理卫星的轨道偏差较为困难,其主要原因是,卫星在运行中要受到多种摄动力的复杂影响,而通过地面监测站,以难以充分可靠的测定这作用力,并掌握它们的作用规律,目前,卫星轨道信息是通过导航电文等到的。

应该说,卫星轨道误差是当前GPS测量的主要误差来源之一。

测量的基线长度越长,此项误差的影响就越大。

在GPS定位测量中,处理卫星轨道误差有以下直种方法:1)忽略轨道误差这种方法以从导航电文中所获得的卫星轨道信息为准,不再考虑卫星轨道实际存在的误差,所以广泛的用于精度较低的实时单点定位工作中。

2)采用轨道改进法处理观测数据这种方法是在数据处理中,引入表征卫星轨道偏差的改正参数,并假设在短时间内这些参数为常量,将其与其它求知数一并求解。

3)同步观测值求差这一方法是利用在两个或多个观测站一同,对同一卫星的同步观测值求差。

以减弱卫星轨道误差的影响。

由于同一卫星的位置误差对不同观测站同步观测量的影响,具有系统误差性质,所以通过上述求差的方法,可以明显的减弱卫星轨道误差的影响,尤其当基线较短时,其效用更不明显。

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。

gps测坐标点误差多少

gps测坐标点误差多少

GPS测坐标点误差多少GPS(全球定位系统)是一种用于测量地球上特定位置坐标的技术。

在现代社会中,GPS已广泛应用于导航、地理测量和定位等领域。

然而,由于各种因素的影响,GPS测量出的坐标点会存在一定误差。

本文将探讨GPS测坐标点的误差范围和可能的因素。

GPS测量原理GPS系统由一组在地球轨道上运行的卫星和接收器组成。

接收器通过接收来自卫星的信号,并利用信号的传播时间来计算与卫星之间的距离。

通过同时接收多个卫星的信号,接收器可以利用三角测量原理确定自身的位置。

然而,GPS测量并非完美,存在着多种因素可能导致测量误差。

GPS测量误差因素1. 系统误差GPS系统本身含有一定的系统误差。

这些误差主要来自卫星的精度限制、电离层和大气对信号的影响,以及地球引力场的影响等。

虽然这些系统误差经过修正,但仍然会对测量结果产生一定的影响。

2. 接收误差接收器的精度也会影响GPS测量的准确性。

不同品牌和型号的接收器在接收和处理卫星信号的能力上存在差异,因此其误差范围也会有所不同。

一般而言,高端接收器的测量误差要小于低端接收器。

3. 环境因素GPS测量的准确性还受到环境因素的影响。

例如,地形和建筑物可能会影响信号的传播和接收。

在山区或城市高楼密集的地区,GPS信号的强度和稳定性可能会受到一定程度的削弱,从而导致测量误差增大。

4. 定位几何GPS定位几何指的是接收器和卫星之间的相对位置关系。

当接收器与卫星的相对位置处于最佳状态时,定位几何效果最好,测量误差相对较小。

但当接收器靠近地平线、处于低俯角或接收卫星较少时,定位几何效果变差,测量误差相对增大。

GPS测量误差范围根据上述因素的影响,GPS测量点的误差范围一般在几米到几十米之间。

在理想的条件下,接受到信号较强、定位几何效果良好的情况下,测量误差通常在几米以内。

但在恶劣的环境下或使用较低精度的接收器时,测量误差可能超过几十米。

需要注意的是,GPS测量误差通常是随机的,并非固定的偏差。

GPS定位系统在测绘中的误差及其校正

GPS定位系统在测绘中的误差及其校正

GPS定位系统在测绘中的误差及其校正近年,全球定位系统(GPS)在测绘领域广泛应用,成为现代测绘的重要工具。

然而,GPS定位系统的测量精度不可避免地存在一定的误差,这对于需要高精度测绘数据的应用来说,可能带来一系列问题。

本文将探讨GPS定位系统的误差来源及校正方法,以期提高测绘数据的准确性与可靠性。

一、GPS定位系统误差来源1. 大气层延迟误差:GPS信号在穿过大气层时会发生延迟,导致定位结果产生偏差。

这主要由大气层中的水汽含量、温度、压力等因素所引起。

2. 卫星发射钟误差:GPS卫星发射钟的精确度无法达到理论上的完美,钟的频率可能出现细微偏差,进而影响测量结果。

3. 卫星轨道误差:由于各颗卫星在轨道上的摄动等因素,其运行轨迹不会完全符合理论轨道,从而引起时间误差。

4. 多径效应:接收天线接收到的信号可能会经过多次反射,导致信号延迟,从而产生定位误差。

5. 接收机钟差:GPS接收机内部的时钟精度有限,存在一定的误差,会对定位结果造成影响。

二、GPS定位系统误差的校正方法1. 差分定位法:差分定位法是最常用和最有效的校正方法之一。

它通过同时观测参考站和待测站的GPS信号,利用参考站的已知坐标和观测数据,计算出两个站点间的差异,进而校正待测站点的定位误差。

2. 精密轨道确定法:通过利用卫星轨道参数提供的精密轨道数据,结合接收机的测量结果,计算卫星的真实位置,从而减小轨道误差对定位结果的影响。

3. 多频率接收机技术:多频率接收机可以利用不同频率的信号对多径效应进行抵消,从而提高定位精度。

4. 大气层延迟模型校正:根据大气层的温度、湿度、压力等参数,采用相应的模型对大气层延迟误差进行校正。

5. 时钟差校正:通过与参考源对比,校正接收机内部时钟的误差。

三、GPS定位系统误差校正的应用GPS定位系统的高精度测绘数据广泛应用于地图制作、土地测量、工程测量、导航定位等领域。

对于地图制作来说,GPS定位系统提供的高精度数据能够提高地图的准确性,并为城市规划、交通规划等提供重要依据。

GPS测量的误差及精度控要点

GPS测量的误差及精度控要点

GPS测量的误差及精度控要点
一、GPS测量的原理
全球定位系统(GPS)是一种无线电定位系统,它可以根据三个或更
多个卫星发出的载波信号来确定位置、速度和时间,以计算空间位置。

GPS系统的运作是基于时间分割和三角测量原理,时间分割涉及一个时间
原点,这是GPS卫星定位系统的核心。

GPS时间分割性可以用一个想象的
水平面展示,每个GPS卫星发出的载波信号都是一个时间原点,其准确程
度可以毫秒为单位的测量。

三角测量原理是建立在空间三角形的基础上的,通过测量同一位置的三个卫星之间的距离和角度就可以确定该位置的空间
位置。

二、GPS测量的误差及精度控制要点
1、GPS接收机的误差控制
GPS接收机是GPS测量的重要组成部分,其性能直接影响GPS测量的
精度。

GPS接收机的性能主要取决于其接收机的型号,接收机的型号和设
计会影响GPS信号的接收精度和反应速度,GPS接收机的精度控制要点是:(1)采用先进的GPS接收机,具有良好的可靠性和高精度。

(2)全面测试GPS接收机的接收精度。

测绘技术中常见的GPS测量误差及其处理方法

测绘技术中常见的GPS测量误差及其处理方法

测绘技术中常见的GPS测量误差及其处理方法GPS测量误差是测绘技术中常见的一个问题,它会对测量结果的准确性和可靠性产生一定的影响。

本文将从几个方面讨论GPS测量误差及其处理方法,以帮助读者更好地理解和运用GPS测量技术。

一、GPS测量误差的来源GPS测量误差主要来自以下几个方面:1. 星历误差:GPS卫星的轨道预报存在一定的误差,这会导致卫星位置的偏差。

从而引起接收器测量结果的不准确。

2. 电离层延迟:GPS信号在通过电离层时会发生传播速度变化,从而产生延迟。

这种延迟会导致测量结果的偏移。

3. 对流层延迟:GPS信号在通过对流层时也会发生传播速度变化,引起延迟。

这个延迟主要受天气条件的影响,如温度、湿度等,会导致测量误差的增大。

4. 多径效应:GPS信号在传输过程中可能会被建筑物、树林等障碍物反射,形成多个信号路径。

这些反射信号会与直达信号叠加,导致测量结果的偏差。

二、GPS测量误差的处理方法针对GPS测量误差,我们可以采取以下几种方法进行处理:1. 差分GPS测量:差分GPS测量是一种通过同时测量参考站和待测站的方式,消除大部分GPS测量误差的方法。

通过获取参考站与待测站之间的差异,可以得到相对准确的测量结果。

2. 排除异常值:在大量的GPS测量数据中,可能存在一些异常值,这些异常值可能是由于设备故障或环境因素引起的。

通过统计学方法,可以识别和排除这些异常值,提高测量数据的可靠性。

3. 数据平滑处理:由于GPS测量误差的存在,测量数据可能存在一定的波动和不稳定性。

通过对数据进行平滑处理,可以减小误差对结果的影响,得到更加平稳的测量结果。

4. 多基线处理:对于需要测量较大区域的工程,使用多个基准站进行GPS测量可以提高精度和可靠性。

通过基线向量之间的相互比较和校验,可以减小误差的累积效应。

5. 校正模型:根据GPS测量误差的特点,可以建立相应的校正模型。

通过对误差进行建模和拟合,可以对测量结果进行修正,提高准确性。

gps测量坐标误差有多大

gps测量坐标误差有多大

GPS测量坐标误差有多大GPS(全球定位系统)是一种利用卫星定位技术来获取地理位置信息的系统。

它广泛应用于导航、地理测量、军事和民用等领域。

然而,由于多种原因,GPS测量坐标会存在一定的误差。

误差来源GPS测量坐标的误差主要来自以下几个方面:1.卫星误差:卫星的精密轨道、钟差和天线相位中心等因素都会对测量结果产生影响。

虽然GPS系统会采取一系列措施来校正这些误差,但仍然无法完全消除。

2.大气延迟:由于GPS信号在穿过大气层时会受到大气介质的影响,导致信号传播速度发生变化。

这种大气延迟会导致测量结果与真实位置之间产生误差。

3.多路径效应:当GPS信号在到达接收机之前与建筑物、树木等障碍物发生反射后再次达到接收机时,会产生多路径效应。

这种效应会导致信号的传播路径变长,进而引起测量误差。

4.接收机误差:包括接收机的硬件设备、信号处理以及观测条件等因素,都会对测量结果产生影响。

接收机的性能越好,产生的误差就越小。

误差类型在GPS测量过程中,常见的误差类型包括:1.精度误差:指GPS测量结果与真实位置之间的差异。

通常以水平误差和垂直误差来衡量。

水平误差是指实际测量结果与真实位置在水平方向上的差距,垂直误差则是指在垂直方向上的差距。

2.相对误差:指同一测量点在不同时间或不同接收机进行测量时产生的误差。

相对误差可以通过对同一位置进行多次测量,并对结果进行比对来评估。

3.绝对误差:指GPS测量结果与真实位置之间的绝对差距。

由于无法得知真实位置,所以无法直接获得绝对误差。

通常通过测量点的相对误差和已知参考点的坐标来间接获得。

误差量化为了评估GPS测量坐标误差的大小,通常采用以下方法进行量化:1.信号强度指示(Signal Strength Indicator,SSI):SSI是衡量GPS信号强度的指标,通常以百分比或分贝表示。

信号强度越高,误差越小。

2.几何精度因子(Geometric Dilution of Precision,GDOP):GDOP是一种衡量卫星几何配置对GPS测量结果精度影响的量化指标。

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。

GPS测量技术的误差源与解决方法

GPS测量技术的误差源与解决方法

GPS测量技术的误差源与解决方法GPS(Global Positioning System)是一种广泛使用的定位技术,它通过接收来自卫星的信号来确定接收器的位置,精度一般在数米到几十米之间。

然而,在实际应用中,GPS测量技术可能会受到各种误差源的影响,进而导致测量结果的不准确。

本文将探讨GPS测量技术的误差源及其解决方法。

1. 天线高度误差天线高度误差是指GPS接收器与测量点之间的天线高度差引起的误差。

由于不同测量点处的天线高度不同,接收到的信号路径长度也会不同,因此会对测量结果产生误差。

为了解决这一问题,可以采用高精度的GPS天线来减小高度误差。

同时,在测量中应尽量保持一致的天线高度。

2. 对流层延迟误差对流层延迟误差是指GPS信号在穿过大气层时受到的影响而引起的误差。

大气层中的水汽和其他气体会导致信号传输速度的变化,从而影响到测量结果的准确性。

为了解决这一问题,可以使用双频GPS接收器来消除对流层延迟误差。

双频GPS接收器可以通过同时接收L1和L2频段的信号来消除大气延迟误差。

3. 多路径效应误差多路径效应误差是指GPS信号在传播过程中被建筑物、地形等障碍物反射或绕射而产生的误差。

反射的信号会使接收器接收到多个信号源,从而影响到测量结果的准确性。

为了解决这一问题,可以采用反射板或天线罩等物理隔离措施来减少反射信号的影响。

此外,选择合适的测量时机和测量点位置也能够减少多路径效应误差。

4. 卫星几何误差卫星几何误差是指由于卫星位置相对于接收器的位置不理想而引起的误差。

当卫星位置与接收器位置接近于共面时,几何误差将会增加,导致测量结果的不准确。

为了解决这一问题,可以采用多频度观测和动态定位技术。

多频度观测可以提供更多的卫星数据,从而提高定位精度;而动态定位技术可以根据卫星位置的变化来进行误差补偿。

5. 卫星钟差误差卫星钟差误差是指由于卫星钟的不准确而引起的误差。

卫星钟的不准确将会导致测距误差的累积,进而影响到测量结果的精度。

GPS测量中坐标纠正与误差分析

GPS测量中坐标纠正与误差分析

GPS测量中坐标纠正与误差分析GPS(Global Positioning System,全球定位系统)已经成为现代测量领域中不可或缺的工具。

通过接收卫星发射的信号,GPS可以准确测量出地球上某一点的经纬度坐标。

然而,在实际应用中,由于多种因素的影响,GPS测量的坐标可能存在一定的误差。

因此,对GPS测量中的坐标进行纠正与误差分析,对于提高测量精度和可靠性至关重要。

首先,我们需要了解GPS测量中可能存在的误差来源。

一般来说,GPS测量误差主要包括:卫星钟差、电离层延迟、大气延迟、多径效应、接收机钟差、观测数据产生与处理中的误差等。

卫星钟差指的是卫星发射信号的时间与卫星自身的时间存在一定的偏差,导致测量结果不准确。

电离层延迟是由于卫星信号在经过大气电离层时受到电离层的影响,造成信号传播速度变化,从而引起测量误差。

大气延迟是由于信号经过大气层时受到大气密度变化的影响,导致测量结果出现偏移。

多径效应指的是卫星信号在传播过程中,除了直接到达接收机外,还存在与地面或建筑物反射后到达接收机的信号,这些多路径信号会导致测量结果产生误差。

接收机钟差是指接收机内部时钟与GPS系统时间存在一定的差异,也会影响到测量结果的精度。

针对以上误差来源,我们可以采取一系列纠正措施来提高GPS测量的准确性。

首先,卫星钟差可以通过测量多颗卫星的信号并进行差分处理来纠正。

差分GPS技术能够消除卫星钟差对测量结果的影响,提高测量的准确性。

其次,电离层延迟和大气延迟可以通过接收机和卫星信号之间的差分处理来消除。

接收机将两颗卫星的信号之间的差异作为电离层和大气延迟的参考,从而进行纠正。

此外,采用多路径抑制技术可以降低多径效应对测量结果的影响。

这种技术包括选择合适的接收机和天线,减少信号的反射和干扰。

最后,接收机钟差可以通过接收机内部的校正机制进行补偿。

除了进行误差纠正,我们还需要进行误差分析,了解测量结果的可信程度和误差范围。

误差分析是通过对测量数据进行统计分析,得出误差的概率分布和置信区间。

GPS测绘技术中常见误差的分析与解决方法

GPS测绘技术中常见误差的分析与解决方法

GPS测绘技术中常见误差的分析与解决方法GPS测绘技术在现代测绘领域中起着至关重要的作用。

然而,由于各种因素的干扰,GPS测绘结果常常存在一定的误差。

本文将对GPS测绘中常见的误差进行分析,并提出相应的解决方法。

首先,我们来分析GPS测绘中的观测误差。

在实际测量中,由于大气条件、卫星位置等因素的变化,GPS接收器接收到的信号会发生多次反射,导致信号延时,从而引起测量结果的偏差。

此外,卫星轨道的误差和接收机钟差也会对测量结果产生影响。

为了减小这些误差,可以采用差分GPS测量技术,通过与一个已知位置的基准站的接收器接收到的信号进行比较,可以减小信号传播时延引起的误差。

接下来,我们来探讨GPS测绘中的几何误差。

几何误差是由于卫星几何位置与待测点位置之间的差异造成的。

例如,当卫星位于待测点上方的时候,测量结果会产生正向的偏差;而当卫星位于待测点下方的时候,测量结果会产生负向的偏差。

为了解决几何误差,可以采用多基线技术,通过同时观测多个基准站得到的测量结果进行平均,可以减小几何误差的影响。

除了观测误差和几何误差外,GPS测绘中还存在信号多径效应。

信号多径效应是由于信号在传播过程中遇到建筑物、树木等障碍物反射产生干扰,从而导致测量结果产生误差。

为了减小信号多径效应,可以采用天线改正技术和信号过滤技术。

天线改正技术通过改变接收天线的高度和姿态,从而减小信号的反射;而信号过滤技术通过滤波器将多余的信号滤除,从而减小干扰。

此外,GPS测绘中常见的误差还包括系统误差和人为误差。

系统误差是由于GPS系统的不完善造成的,在实际测量过程中难以避免。

为了解决系统误差,可以采用精密测量仪器和定期校正的方法。

人为误差则是由于操作人员的技术水平和操作规范不符合要求所引起的。

为了减小人为误差,可以采用培训操作人员和严格执行操作规范的方式。

总结来说,GPS测绘技术中常见的误差包括观测误差、几何误差、信号多径效应、系统误差和人为误差。

gps测量仪器坐标允许误差多少

gps测量仪器坐标允许误差多少

GPS测量仪器坐标允许误差多少随着科技的不断进步,全球定位系统(GPS)在现代测量领域中得到了广泛的应用。

GPS测量仪器被广泛用于地球测量、地理定位和导航等各个领域。

然而,由于各种因素的影响,GPS测量仪器的坐标测量并非完全准确,会存在一定的误差。

因此,我们需要了解GPS测量仪器坐标允许的误差范围,以确保测量结果的合理性和可靠性。

误差来源GPS测量仪器的坐标误差主要来源于以下几个方面:1.系统误差:这是由于GPS系统本身的缺陷或不完善引起的误差,包括卫星轨道计算、钟差、大气延迟等。

2.接收机误差:由于接收机硬件和软件的限制造成的误差,例如信号传输延迟、测量计算算法等。

3.环境误差:这是由于接收机周围的环境条件引起的误差,例如天线高度、地形、建筑物、电磁干扰等。

允许误差范围在实际测量中,为了保证数据的准确性和可靠性,GPS测量仪器的坐标误差需要在一定范围内控制。

具体的允许误差范围取决于测量应用的需求和精度要求。

在通常情况下,GPS测量仪器的坐标允许误差可分为两个层面来考虑:绝对误差和相对误差。

•绝对误差:绝对误差表示测量结果与真实值之间的差距,用于评估测量的准确性。

绝对误差通常以米(m)为单位进行表示,常见的绝对误差要求可以达到几米到几十米之间。

•相对误差:相对误差表示同一区域内两个点之间的差异,用于评估测量的可靠性。

相对误差通常以百分比的形式进行表示,常见的相对误差要求可以达到几个百分点到几十个百分点之间。

需要注意的是,坐标测量的精确性要求因不同的应用而异。

例如,对于地理定位和导航应用,较大的绝对误差可以接受,但对于土地测量和工程测量等精确度要求较高的应用,则需要较小的误差范围。

误差控制方法为了控制和减小GPS测量仪器的坐标误差,一些常用的方法和技术如下:1.差分GPS测量:通过使用两个或多个测站接收机同时观测,利用基准站提供的准确坐标进行差分计算,可以有效消除大气延迟等误差,提高测量精度。

2.使用更多的卫星:增加接收机可见卫星数量,可以提高测量的可靠性和精度,因为更多的卫星可以提供更好的几何分布,减少误差影响。

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。

GPS测量的误差来源及其消除方法

GPS测量的误差来源及其消除方法

GPS测量的误差来源及其消除方法GPS(Global Positioning System)是一种全球定位技术,通过接收卫星信号来确定地理位置的方法。

然而,在实际应用中,我们经常会遇到GPS测量的误差。

这些误差来自于不同的因素,包括大气层延迟、多径效应、钟差等。

为了提高GPS测量的准确性,我们可以采取一些方法来消除这些误差。

首先,我们来看看大气层延迟。

大气层延迟是由于GPS信号在穿越大气层时,受到大气分子的散射和折射影响而产生的延迟。

这种延迟会导致测量结果有一定误差。

为了消除大气层延迟的影响,科学家们发展出了一种称为差分GPS的方法。

差分GPS通过同时观测一个已知位置的基准站和待测站点的GPS信号,利用两者之间的差异来消除大气层延迟的影响。

这种方法可以有效提高GPS测量的准确性。

除了大气层延迟,多径效应也是导致GPS测量误差的重要因素之一。

多径效应是指GPS信号在传播过程中,经过物体的反射导致多个信号到达接收器,使接收器无法准确确定信号的传播路径。

为了克服多径效应,信号处理技术被广泛应用于GPS测量中。

这些技术包括滤波算法、波束形成和合成孔径雷达等。

通过这些技术的应用,可以有效地减小多径效应对GPS测量的影响,提高定位的准确性。

此外,钟差也是导致GPS测量误差的一个重要因素。

GPS系统中的卫星钟的时间并非完全精确,存在着一定的误差。

这种误差会导致卫星信号的传播时间不准确,进而影响到GPS测量的准确性。

为了消除钟差的影响,常用的方法是使用差分测量技术。

差分测量技术通过同时测量一个已知位置的基准站和待测站点的GPS信号,并对两者的测量结果进行差分处理,从而消除钟差的影响。

除了上述方法,还有其他一些方法可以用来消除GPS测量的误差。

例如,通过增加观测站点的数量来提高测量的准确性。

多个观测站点可以提供更多的测量数据,从而减小误差的影响。

此外,改进GPS接收器的硬件和软件也可以有效提高测量的准确性。

改进后的接收器可以提供更准确的测量结果,并且具有更强的抗干扰能力。

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。

GPS 测量有哪些误差,可采取对策措施

GPS  测量有哪些误差,可采取对策措施

GPS测量有哪些误,可采取对策措施GPS测量是通过地面接收设备接收卫星传送的信息来确定地面点的三维坐标。

测量结果的误差主要来源于GP卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。

在高精度的GPS测量中(如地球动力学研究),还应注意到与地球整体运动有关的地球潮汐、负荷潮及相对论效应的影响。

如图1-1给出了GPS测量的误差分类。

图1-1为了便于理解,通常均把各种误差的影响投影到观测站至卫星的距离上,以相应的距离误差表示,并称为等效距离偏差。

图1-2中所列对观测距离的影响,即为与相应误差等效的距离偏差。

图1-2如果根据误差的性质,上述误差可分为系统误差与偶然误差一、系统误差系统误差主要包括卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟差以及大气折射的误差等。

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而采取不同的措施,其中包括:(1)引入相应的未知参数,在数据处理中联同其它未知参数一并解算;(2)建立系统误差模型,对观测量加以修正;(3)将不同观测站对相同卫星的同步观测值求差,以减弱或消除系统误差的影响;(4)简单地忽略某些系统误差的影响。

二、偶然误差偶然误差主要包括信号的多路径效应引起的误差和观测误差等。

与卫星有关的误差与卫星本身有关的误差有卫星星历差、卫星钟差及相对论效应,它们的产生、影响、特征以及对策由下表可见。

卫星星历误差卫星钟的钟误差相对论效应产生广播星历误差:星历参数外推(模型误差+数据误差)实测星历误差:跟踪监测网数量;跟踪监测网空间分布;跟踪观测量及精度(模型误差+数据误差);处理软件性能钟差:与GPS时间基准(USNO)偏差;频偏;频漂卫星钟与接收机钟状态(速度、引力)差异引起相对钟差影响5~10m10-7~-9s T〈1msP~300km T〈20ns P~6m特征系统误差偶然误差系统误差系统误差对策建立完善GPS卫星跟踪监测网精密定轨;相对定位:差分修正、差值解算钟差改正制造卫星钟降低频率4.449×10-10f与信号传播有关的误差与信号传播有关的误差有电离层折射误差、对流层折射误差及多路径效应误差,它们的产生、影响、特征以及对策由下表可见。

GPS测量定位误差

GPS测量定位误差

第六章GPS测量定位误差1.在进行GPS 测量时,观测量中存在着系统误差和偶然误差。

其中影响尤其显著。

A 偶然误差B 系统误差2.由于相对论效应的影响,卫星钟比地面钟走的,每秒约差448ps。

为了解决相对论的影响问题,须将GPS卫星钟的频率减小约0.00455Hz。

A 快B 慢3.电离层系指地球上空大气圈的上层,距离地面高度在50km至 km之间的大气层。

A 2000B 10004.当GPS信号通过电离层时,信号的路径会发生弯曲,传播速度会发生变化。

这种距离差在天顶方向最大可达 m,在接近地平线方向可达150m。

A 50B 1005.对流层是高度为 km以下的大气底层,其大气密度比电离层更大,大气状态变化也更复杂。

对流层与地面接触并从地面得到辐射热能,其温度随高度的上升而降低。

A 100B 406.图形强度因子是一个直接影响定位精度、但又独立于观测值和其它误差之外的一个量。

其值恒大于1,最大值可达。

A 10B 57.所测卫星在空间分布越大,六面体的体积越大,GDOP值越,图形越坚强,定位精度越高。

A 大B 小8.在定位工作中,可能由于卫星信号被暂时阻挡,或受到外界干扰影响,引起卫星跟踪的暂时中断,使计数器无法累积计数,这种现象叫。

A 整周跳变B 信号漂移9.由于卫星钟与接收机所处的状态不同而引起卫星钟与接收机钟之间产相对钟差的现象称为效应。

A 电离层折射B 相对论10.当利用两台或多台接收机对同一组卫星的同步观测值求差时,可以有效的减弱的影响,所以在短基线上用单频接收机也能获得很好的定位结果。

A 对流层B 电离层折射。

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GPS测量误差
在GPS测量中,影响观测精度的主要误差可分为以下三类:
一、与GPS卫星有关的误差
与GPS卫星有关的误差主要包括卫星的轨道误差和卫星钟的误差
1.卫星钟差
由于卫星的位置是时间的函数,因此,GPS的观测量均发精密测时为依据,而与卫星位置相对应的信息,是通过卫星信号的编码信息传送给接收机的。

在GPS定位中,无论是码相位观测或是载波相位观测,均要求卫星钟与接收机时钟保持严格的同步。

实际上,以尽管GPS卫星均设有高精度的原子钟(铷钟和铯钟),但是它们与理想的GPS时之间,仍存在着难以避免的偏差和漂移。

这种偏差的总量约在1ms以内。

对于卫星钟的这种偏差,一般可由卫星的主控站,通过对卫星钟运行状态的连续监测确定,并通过卫星的导航电文提供给接收机。

经钟差改正后,各卫星之间的同步差,即可保持在20ns以内。

在相对定位中,卫星钟差可通过观测量求差(或差分)的方法消除。

2.卫星轨道偏差
估计与处理卫星的轨道偏差较为困难,其主要原因是,卫星在运行中要受到多种摄动力的复杂影响,而通过地面监测站,以难以充分可靠的测定这作用力,并掌握它们的作用规律,目前,卫星轨道信息是通过导航电文等到的。

应该说,卫星轨道误差是当前GPS测量的主要误差来源之一。

测量的基线长度越长,此项误差的影响就越大。

在GPS定位测量中,处理卫星轨道误差有以下直种方法:
1)忽略轨道误差
这种方法以从导航电文中所获得的卫星轨道信息为准,不再考虑卫星轨道实际存在的误差,所以广泛的用于精度较低的实时单点定位工作中。

2)采用轨道改进法处理观测数据
这种方法是在数据处理中,引入表征卫星轨道偏差的改正参数,并假设在短时间内这些参数为常量,将其与其它求知数一并求解。

3)同步观测值求差
这一方法是利用在两个或多个观测站一同,对同一卫星的同步观测值求差。

以减弱卫星轨道误差的影响。

由于同一卫星的位置误差对不同观测站同步观测量的影响,具有系统误差性质,所以通过上述求差的方法,可以明显的减弱卫星轨道误差的影响,尤其当基线较短时,其效用更不明显。

这种方法对于精度相对定位,具有极其重要的意义。

二、与卫星信号传播有关的误差
与卫星信号有关的误差主要包括大气折射误差和多路径效应
1.电离层折射的影响
GPS卫星信号的其它电磁波信号一样,当其通过电离层时,将受到这一介质弥
散特性的影响,便其信号的传播路径发生变化。

当GPS卫星处于天顶方向时,电离层折射对信号传播路径的影响最小,而当卫星接近地平线时,则影响最大。

为了减弱电离层的影响,在GPS定位中通常采用下面措施
(1)利用双频观测
由于电离层的影响是信号频率的函数,所以利用不同频率的电磁波信号进行观测。

便能多确定其影响,而对观测量加以修正。

因此,具有双频的GPS接收机,在精密定位中测量中得到广泛的应用。

不过应当明确指出,在太阳辐射的正午或在太阳黑子活动的异常期,应尽量避免观测。

在尤其是精密定位测量。

(2)利用电离层模型加以修正
对于单频GPS接收机,为了减弱电记屋的影响,一般是采用导航电文提供的电离层模型,或其它适合的电离层模型对观测量加以修正,但是这种模型至今仍在完善之中,目前模型改正的有效率约为75%。

(3)利用同步观测值求差
这一方法是利用两台或多台接收机,对同一卫星的同步观测的求差,以减弱电离层折射的影响,尤其当观测站间的距离较近时(<20km),由于卫星信号到
达各观测站的路径相近,所经过的介质状况相似,因此通过各观测站对相同卫星信号的同步观测值求差,便可显著的减弱电离层折射影响,其残差将不会超过0.000001。

对于单频GPS接收机而言,这种方法的重要意义尤为明显。

2.对流层折射的影响
对流层折射对观测值的影响,可分为干分量与湿分量。

干分量主要与大气的湿度与压力有关,而湿分量主要与信号传播路径上的大气湿度有关。

对于干分量的影响,可通过地面的大气资料计算;湿分量目前尚无法准确测定。

对于输送短的基线(<50km),湿分量的影响较小。

关于对流层折射的影响,一般有以下几种处理方法:
(1)定位精度要求不高时,可不考虑其影响。

(2)采用对流层模型进行改正;
(3)采用观测量求差的方法。

与电离层的影响相类似,当观测站间相距不远(<20km)时,由于信号通过对流层的路径相近,对流层的物理特性相近,所以对同一卫星的同步观测值求差,可以明显的减弱对流层折射的影响。

3.多路径效应影响
多路径效应亦称多路径误差,是指接收机天线除直接收到卫星发射的信号外,还可能收到经天线周围地物一次或多次反射的卫星信号,信号叠加将会引起测量参考点(相位中心点)位置的变化,从而便观测量产生误差,而且这种误差随天线周围反射面的性质而异,难以
目前减弱多路径效应影响的措施有:
(1)安置接收机天线的环境,应避开较强的反射面,如水面=平坦光滑的地面以及平整的建筑物表面等。

(2)选择造型适宜且屏蔽良好的天线等。

(3)适当延长观测时间,削弱多路径效应的周期性影响。

(4)改善GPS接收机的
三、接收设备有关的误差
与GPS接收机设备有关的误差主要包括观测误差,接收机钟差,天线相位中心误差和载波相位观测的整周不定性影响。

1.观测误差
观测误差包括观测的分辨误差及接收机天线相对于测站点的安置误差等。

根据经验,一般认为观测的分辨误差约为信号波长的1%。

故知道载波相位的分辨误差比码相位不小,由于此项误差属于偶然误差,可适当地增加观测量,将会明显地减弱其影响。

接收机天线相对于观测站中心的安置误差,主要是天线的置不与对中误差以及量取天线高的误差,在精密定位工作中,必须认真,仔细操作,以尽量减小这种误差的影响。

2.接收机的钟差
尽管GPS接收机高有高精度的石英钟,其日频率稳定度可以达到10的-11方,但对载波相位观测的影响仍是不可忽视的。

处理接收机钟差较为有效的方法是将各观测时刻的接收机钟差间看成是相关的,由此建立一个钟差模型,并表示为一个时间多项式的形式,然后在观测量的平差计算中统一求解,得到多项式的系数,因而也得到接收机的钟差改正。

3.载波相位观测的整周未知数
载波相位观测上当前普遍采用的最精密的观测方法,由于接收机只能测定载波相位非整周的小数部份,而无法直接测定开波相位整周数,因而存在整周不定性问题。

此外,在观测过程中,由于卫星信号失锁而发生的周跳现象。

从卫星信号失锁到信号重新锁定,对载波相位非整周的小数部分并无影响,仍和失锁前保持一致,但整周数却发生中断而不再连续,所以周跳对观测的影响与整周未知数的影响相似,在精密定位的数据处理中,整周未知数和周跳都是关键性的问题。

4.天线的相位中心位置偏差
在GPS定位中,观测值是以接收机天线相位中心位置为准的,因而天线的相位中心与其几何中心理论上保持一致。

可是,实际上天线的相位中心位置随着信号输入的强度和方向不同而有所变化,即观测时相位中心的瞬时位置(称为视相位中心)与理论上的本单位中心位置将有所不同,天线相位中心的偏差对相对定位结果的影响,根据天线性能的优劣,可达数毫米至数厘米。

所以对于精密相对定位,这种影响是不容忽视的。

在实际工作中,如果使用同一类型的天线,在相距不远的两个或多个观测站上,同步观测同一组卫星,那么便可通过观测值求差,以削弱相位中心偏移的影响。

需要提及的是,安置各观测站的天线时,均奕按天线附有的方位标进行定向,使之根据罗盘指向磁北极。

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