浅谈影响GPS基线解算结果的因素及处理办法
GPS测量过程中的常见问题与解决方法
GPS测量过程中的常见问题与解决方法导语:全球定位系统(GPS)已经成为现代测量领域中不可或缺的工具。
它能够提供高精度的地理定位信息,但在实际测量中,常常会遇到各种问题。
本文将介绍GPS测量过程中常见的问题,并提供解决方法,以帮助读者更好地应对这些挑战。
一、信号遮挡问题在城市环境中,高楼大厦、树木、甚至人体都可能阻挡GPS信号,导致仪器无法获取足够的卫星数据。
解决这个问题的关键是选择合适的测量位置和时间。
1.测量位置选择:尽量选择开阔的地方,避免高大建筑物或树木的遮挡。
在需要进行测量的区域周围进行多站观测,以增加卫星的可见性。
2.测量时间选择:根据卫星的运动轨迹和天空可见度,选择卫星最多的时段进行观测。
通常清晨或傍晚的时间段卫星较多,避开午后太阳高照时段。
二、多路径效应问题多路径效应是指GPS信号在传播过程中,会经过建筑物、地形等障碍物的反射,导致接收机接收到多个信号源,从而引起测量误差。
减小多路径效应的关键是选择合适的测量条件和使用相关技术手段。
1.天线高度选择:增加接收天线的高度,可以减少接收到的反射信号。
使用遥杆或支架将天线抬高到适当的高度。
2.天线架设方式:选择合适的天线架设方式,尽量避免信号的反射。
在困难的地形条件下,可以考虑使用抗多路径天线,如测距杆天线。
3.信号滤波技术:通过使用专业的信号滤波器来减少多路径效应。
这类滤波器能够滤除信号中的反射成分,提高测量精度。
三、时钟偏移问题GPS系统依赖精确的时间同步,但卫星和接收机的内部时钟存在偏移。
时钟偏移会导致测量结果的不准确,因此需要进行校正。
1.钟差模型:接收机通过监测卫星信号和自身的时钟差,建立模型。
根据这个模型,可以对信号进行时间校正,提高测量精度。
2.差分GPS:差分GPS技术是在基准站和移动站之间进行相对测量,通过对比基准站和移动站接收到的信号,进行时钟偏移校正。
这种技术能够大幅度提高GPS测量的精度。
四、电离层延迟问题电离层是GPS信号传播路径中的一个重要因素,会引起信号的延迟,从而影响测量结果。
GPS基线解算的优化及平差的方法技巧
GPS数据处理GPS基线解算的优化及平差的方法技巧摘要:对影响GPS基线解算质量的主要因素进行分析和研究,结合实例阐明基于南方GPS后处理软件的GPS基线解算的优化技术和方法。
以及对GPS 解算数据平差处理的方法与技巧。
关键词:GPS基线解算;固定解;浮动解;残差曲线;优化,数据传输、数据分流、观测数据的平滑、滤波、平差计算、同步环、异步环、重复基线。
GPS接收机采集记录的是GPS接收机天线至卫星的伪距、载波相位和卫星星历等数据。
GPS数据处理就是从原始观测值出发得到最终的测量定位成果,其数据处理过程大致可划分为数据传输、格式转换(可选)、基线解算和网平差以及GPS网与地面网联合平差等四个阶段。
GPS测量数据处理的流程如图所示。
GPS测量数据处理流程一、引言根据GPS外业观测和基线数据处理的实际情况,即使通过选取恰当的点位来保证良好的观测条件,进行星历预报来保证观测到的卫星数目及星座的图形强度,但在实际的基线解算过程中,时常会遇到基线只有浮动解而无固定解。
在此情况下,对基线解算进行优化处理后通常能够得到固定解,从而提高基线质量,避免或减少返工重测现象。
二、影响GPS基线解算结果的几个因素及其对策影响GPS基线解算质量的因素较多也较为复杂,如卫星的周跳、星历误差、对流层及电离层影响、多路径误差、无线电干扰、不明因素影响及起算点误差过大等都会影响基线解算。
应对措施1基线起点坐标不准确的应对方法要解决基线起点坐标不准确的问题,可以在进行基线解算时,使用坐标准确度较高的点作为基线解算的起点,较为准确的起点坐标可以通过进行较长时间的单点定位或通过与WGS-84坐标较准确的点联测得到;也可以采用在进行整网的基线解算时,所有基线起点的坐标均由一个点坐标衍生而来,使得基线结果均具有某一系统偏差,然后,再在GPS网平差处理时,引入系统参数的方法加以解决。
2卫星观测时间短的应对方法卫星整周模糊度难以确定的影响。
由于个别或少数卫星观测时间太短,而导致这些卫星的整周模糊度难以准确确定。
浅谈对GPS不合格基线处理的几种方法
浅谈对GPS不合格基线处理的几种方法导读随着 GPS 的快速发展,全球定位系统在测量中作用日渐明显,应用越来越广泛。
而我们在运用静态 GPS 数据处理基线时,往往碰到很多不合格的基线,它们会影响的整个GPS 的质量。
1 引言基线是任意两台接受机同步观测解算而得的两点间的位置矢量,GPS 的平差实质就是对基线的平差,为确保基线的质量,要对它们进行同步环的检测和异步环的检测,此外还要对基线进行改正数的统计。
总之,基线的质量就是 GPS 的质量。
要提高 GPS的质量,就必须确保基线的质量。
2 不合格基线产生的主要原因不合格基线的产生主要是 GPS 在接受信号的过程中产生,其主要有以下几方面:(1 )观测时间过短观测的时间长短取决于基线的长短。
当基线长度在1 公里以内时,观测时间可以缩短至 35 分钟左右。
一般要求观测时间为 1 小时,当距离过长时,要求适当延长观测时间。
(2 )观测环境有遮挡GPS 点附近有高楼、树林、高山等高物遮挡,会影响接收机接受天上卫星信号。
(3 )观测位置有信号干扰GPS 点附近有大功率无线电发射源,高压线,无线电信号等。
(4 )多路径效应产生的影响GPS 观测时,大气、电离层折射线、周围地物、河面多次反射卫星信号,等不可避免的因素。
3 处理不合格基线的方法(1 )选择合理的卫星高度截止角卫星高度截止角的选择对 GPS 的观测和基线的处理都非常重要。
卫星高度角直接影响着卫星的观测范围,随着高度角的增大,卫星的观测范围显著减小。
由于GPS 卫星受到影响的条件很多,卫星高度角过低,仰角小的卫星受到大气的影响较大。
卫星信号强度太弱,信噪比低,同时容易产生多路径效应。
使数据中低质量的数据比重过大,进而影响的数据的整体质量。
卫星高度角过高,使观测范围变小,观测卫星数显著减小。
卫星合理的高度截止角为15~25 度。
我们通过选择合理的高度截止角之后再对基线进行处理,有的不合格基线就能达到要求。
影响GPS基线解算结果的因素分析及应对措施
国土资源(2008年增刊1)134文★大连鹏程工程勘测设计有限公司 熊启生中国人民解放军65015部队 张坤鹏 王智超PS静态定位在测量中主要用于测定各种用途的控制点。
其中较为常见的方面是利用GPS建立各种类型和等级的控制网,在这些方面GPS技术已基本上取代了常规的测量方法,成为了主要手段。
较之于常规方法,GPS在布设控制网方面具有测量精度高;选点灵活、不需要造标、费用低;全天侯作业;观测时间短;操作简便等优点。
基线解算是GPS网观测数据处理过程的重要环节,基线解算质量的好坏直接关系到各条基线的观测精度,从而影响整个控制网的精度。
因此基线解算质量控制以及基线解算过程中数据的处理方法是整个控制网数据处理的关键点。
本文结合GPS定位原理和实际经验,在南方GPS静态处理软件中对于GPS基线解算阶段需要解决的一些关键问题进行论述。
影响GPS基线解算结果的因素影响GPS基线解算结果因素的判别1.基线解算时所设定的起点坐标不准确。
起点坐标不准确,会导致基线出现尺度和方向上的偏差。
2.少数卫星的观测时间太短,导致这些卫星的整周未知数无法准确确定。
当卫星的观测时间太短时,会导致与该颗卫星有关的整周未知数无法准确确定,而对于基线解算来讲,参与计算的卫星,如果与其相关的整周未知数没有准确确定的话,就将影响该条基线解算的精度。
3.在整个观测时段里,有个别时间段里周跳太多,致使周跳修复不完善。
4.在观测时段内,多路径效应比较严重,观测值的改正数普遍较大。
5.多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大。
1.基线起点坐标不准确的判别。
对于由起点坐标不准确所对基线解算质量造成的影响,目前还没有较容易的方法来加以判别,因此,在实际工作中,只有尽量提高起点坐标的准确度,以避免这种情况的发生。
2.卫星观测时间短的判别。
关于卫星观测时间太短这类问题的判断比较简单,只要查看观测数据的记录文件中有关对与每个卫星的观测数据的数量就可以了,南方静态数据处理软件还输出卫星的可见性图(如图1),这就更直观了。
GPS基线的精化处理
GPS基线的精化处理影响基线解算结果的因素主要有:(1)基线解算时所设定的起点坐标不准确。
起点坐标不准确,会导致基线出现尺度和方向上的偏差,造成的影响目前还没有较容易的方法来加以判别,因此,在实际工作中,只有尽量提高起点坐标的准确度,以避免这种情况的发生。
(2)少数卫星的观测时间太短,导致这些卫星的整周未知数无法准确确定。
当卫星的观测时间太短时,会导致与该颗卫星有关的整周未知数无法准确确定,而对于基线解算来讲,对于参与计算的卫星,如果与其相关的整周未知数没有准确确定,就将影响整个基线解算的结果。
对于卫星观测时间太短这类问题的判断比较简单,只要查看观测数据的记录文件中有关卫星的观测数据的数量就可以了,或者通过查看数据处理软件中卫星的可见性图。
(3)周跳探测、修复不正确,存在未探测出或正确修复的周跳。
只要存在周跳探测或修复不正确的问题,都会从存在此类问题的历元开始,在相应卫星的后续载波相位观测值中引入较大的偏差,从而严重影响基线解算结果的质量。
发生此类问题时,可以发现相关卫星的验后观测值残差序列存在跳跃,且通常存在很强的系统性偏差。
(4)在观测时段内,多路径效应比较严重,观测值的改正数普遍比较大。
(5)对流层或电离层折射影响过大。
对于多路径、对流层或电离层折射影响的判别,我们也是通过观测值残差来进行的,不过与整周跳变不同的是,当多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大时,观测值残差不是像周跳未修复那样出现大的跳跃,而只是出现一些波动,一般不超过一周,但却又明显地大于正常观测值的残差。
基线的精化处理方法:要解决基线起点坐标不正确的问题,可以在进行基线解算时,使用坐标准确度较高的点作为基线解算的起点,较为准确的起点坐标可以通过进行较长时间的单点定位或通过与WGS-84坐标较准确的点联测得到;也可以采用在进行整网的基线解算时,所有基线起点的坐标均由一个点坐标衍生而来,使得基线结果均具有某一系统偏差,然后,再在GPS网平差处理时,引入系统参数的方法加以解决。
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。
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基线解算中的影响因素分析
要参数质量指数 , 见表 l 。
表 1 R 、A I MS R TO主要参数质量指数
时间长短对基线解的影响等等。测量工作者在实际
工 作 中经 常 出现解算 不 出质 量合 格基 线 的情 况 。 而在 施 工 控制 网 的施 测 中 , 常用 到 的是 静态 通
定 的手 段来改 进基线 向量 成果 。
一 埘 埘 一 一 一 州
通过采用高精度起算坐标、 设置对 流层模型以 及 采用双 频观测 量 或 采用 电离层 延迟 模 型 、 置卫 设
星高度角 、 采样 间 隔、 效 历 元 等 参数 、 择 适 当 观 有 选
对接收到的信号也有很大的影响 , 特别是重型机械 的运行对接收机接 收到 的卫星信号影响尤其大 , 会 出现多周跳。 这就要求在选择测站的时候 , 尽量避免在公路
附近 , 如果 必须在 公路 附近设 立测 站 , 则应 选择车 流 较捎带 饿 时间段 进行观 测 。
应 的影响等等。因此 , 除了在野外 观测必须按要求 严格遵守测量操作规范外, 还必需在必要时通过一
同步环闭合差可以检测时段中基线的内符合状 况, 但其 中可能存在误差互补掩盖现象 , 时需要不 这
一
。
同时段之间组成的异步环进行检测。 实际工程应用 中, 单基线观测值的解算结果可 按参考方差、 M 、 TO进行分析 ; R SR I A 同步环闭合差 检核可基本判定多基线的可靠度 , 其中, 独立环闭合 差是多基线可行性检测最有效的方法。 综上所述 , 单基线判断、 多基线 闭合差检核、 基
R S M 是基线平差后的验后 中误差 , 主要用于衡 量观测质量 , 能反映出观测噪音 、 周跳 修复程度 、 观
浅谈影响GPS基线解算结果的因素及处理办法
241科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 学 术 论 坛1 GPS 基线理论知识1.1基线基本理论GPS基线向量表示了各测站间的位置关系。
GPS基线向量具有长度、水平方位和垂直方位等三项属性。
GPS基线向量是GPS同步观测的直接结果,也是进行GPS网平差,获取最终点位的观测值。
Trimble Geomatics office1.6(简称TGO)软件可利用由静态、快速静态或动态数据采集程序获得的GPS野外观测值基线解。
这里以双差观测值作为平差解算时的观测量,以测站间的基线向量坐标为主要未知量,建立误差方程式、法方程求解基线向量。
1.2基线解算的类型(1)单基线解。
单基线解算,是在基线解算时不顾及同步观测基线间误差相关性,对每条基线单独进行解算。
单基线解算的特点:单基线解算的算法简单,但由于其解算结果无法反映同步基线间的误差相关的特性,不利于后面的网平差处理,一般只用在普通等级GP S网的测设中。
(2)多基线解。
与单基线解算不同的是,多基线解算顾及了同步观测基线间的误差相关性,在基线解算时对所有同步观测的独立基线一并解算。
多基线解算的特点:多基线解由于在基线解算时顾及了同步观测基线间的误差相关特性。
1.3利用TG O 软件解算基线向量的过程(如图1)2 基线解算结果的质量评定指标(1)单位权方差因子:反映观测值的质量,它的数值越小越好。
(2)RMS-均方根误差:表明了观测值的质量,观测值质量越好,越小,反之,观测值质量越差,则越大。
(3)数据删除率:数据删除率从某一方面反映出了GP S原始观测值的质量。
(4)R ATIO:RA TIO反映了所确定出的整周未知数参数的可靠性,这一指标取决于多种因素,既与观测值的质量有关,也与观测条件的好坏有关。
(5)RDOP:在基线解算时待定参数的协因数阵的迹的平方根,RDOP值的大小与观测时间段有关。
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。
影响GPS基线解算结果的因素分析及应对措施
标 不准确 的问题 ,可 以在进 行基线解 算时 ,使 用坐标 准确 度
段或Байду номын сангаас 星的方 法。
4多路径 效应严 重 、对 流层 或 电离 层折射 影 响过大 的判 .
一
代表采集时间 18 秒 4
图 2 卫 星 1 的 残 差 图 2
别对 于多路径 效应 、对 流层或 电离层 折射影 响的判别 ,我们 也是通 过观测值 残差来 进行的 。不过与整 周跳 变不 同的是 , 当路径 效应严 重、对流层 或 电离 层折射 影响过大 时 ,观测 值 残差不 是象周跳 未修复 那样 出现整 数倍 的增大 ,而只是 出现 非整 数倍 的增大 ,一 般不超 过 1 ,但却 又 明显地大 于正 常 周 观测值 的残差 。
坏 直接 关 系到各 条基线 的观 测精度 ,从 而影 响整 个控 制 网的
题 的判 断 比较 简单 ,只 要查 看观 测 数据 的记 录文 件 中有 关对 与 每个 卫星 的观 测数 据 的数 量就 可 以 了 ,南 方静 态数 据处 理
软件还输 出卫星 的可见性 图 ( 如图 1 ,这就更直 观 了。 )
() 别采 用模型 对对流 层和 电离层 延迟进行 改正 ; () 2分 3如
果 观测值 是双频 观测值 ,则可 以使用消 除了 电离 层折射影 响 的 观测值来 进行基 线解算 。 6采 用合理 的基线 向量 设置 原则 。一是选 取适 当的基线 .
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GPS测量的常见使用问题与解决方法
GPS测量的常见使用问题与解决方法导语:随着科技的发展,全球定位系统(GPS)在测量领域得以广泛应用。
然而,在实际使用过程中,我们常常会遇到一些问题,这些问题可能会影响我们的测量结果的准确性和可靠性。
本文将探讨GPS测量常见使用问题,并提供一些解决方法。
一、环境因素对GPS信号的影响GPS信号的接收质量受到环境因素的影响,如建筑物、树木、山脉、大型机械设备等。
这些物体会阻挡和反射GPS信号,导致测量结果的误差。
此外,天气条件也会影响信号的传输。
解决方法:1. 选择开阔的地点进行测量,尽量避免被高大建筑物或树木遮挡。
2. 针对在山区或密林中的测量,可以安装额外的天线或使用增强信号设备,以提高信号接收的质量。
3. 在天气不利的情况下,如大雨、大雾或强烈的阳光下,可以选择暂停测量,以避免信号传输的问题。
二、多路径效应的干扰多路径效应指GPS信号在到达接收器之前由于反射或折射而产生的干扰。
这种干扰会导致测量结果的偏差,并增加测量值的不确定性。
解决方法:1. 避免在多重反射的环境中进行测量,例如高楼周围或水面上。
2. 使用具有抑制多路径效应的接收器,并确保接收器设置正确,以优化信号接收。
三、卫星遮挡问题GPS系统依赖于卫星信号的接收来进行定位和测量,因此卫星的可见性对测量结果至关重要。
然而,在某些情况下,卫星可能会被建筑物、山脉或浓密的植被所遮挡,导致信号接收的困难。
解决方法:1. 在选取测量点时,应注意选择卫星视线良好的位置,避免有大量障碍物的地方。
2. 调整GPS接收器的位置和角度,以确保接收到尽可能多的卫星信号。
3. 可以使用补偿技术,如差分GPS或实时运动定位系统,来提高卫星信号的可靠性和准确性。
四、GPS精度的常见误解在GPS测量中,很多人会对GPS的精度产生误解。
GPS的精度取决于多个因素,包括天线质量、卫星可见性、环境干扰等等,并非仅由GPS接收器本身决定。
解决方法:1. 了解GPS系统的工作原理,深入了解GPS测量的精度与误差来源。
GPS定位精度影响因素及提高方法
GPS定位精度影响因素及提高方法引言全球定位系统(GPS)是一种卫星导航系统,可以准确测量地球上任何位置的经纬度坐标。
然而,在实际应用中,我们常常会遇到GPS定位精度不高的问题。
本文将探讨影响GPS定位精度的因素,并提出改善定位精度的方法。
一、卫星数量和分布GPS定位的基本原理是通过接收来自卫星的信号,然后根据信号传播时间来计算位置信息。
因此,卫星的数量和分布会直接影响定位的精度。
如果能同时接收到足够多的卫星信号,定位精度会更高。
因此,提高GPS定位精度的方法之一是选择在没有被高大建筑物或密集树木等遮挡物的开阔地区使用GPS,并尽量避免在峡谷和城市峡谷等地形复杂的区域进行定位。
二、天气条件和大气延迟天气条件和大气延迟也是影响GPS定位精度的重要因素。
在恶劣的天气情况下,如暴雨、雪等,信号会被衰减或反射,导致定位误差增大。
同时,大气延迟也会使信号传播时间产生误差,从而降低GPS定位的精度。
因此,在不利天气条件下或大气污染严重的地区使用GPS时,需要采取措施来提高定位精度,如选择较稳定的信号层,或借助其他定位系统辅助。
三、接收机精度和误差校正接收机本身的精度也会对GPS定位精度产生影响。
高精度的接收机能够更准确地解析卫星信号,提高定位精度。
此外,误差校正也是提高定位精度的关键。
通过使用差分GPS技术,即在已知位置的基准站和接收机之间进行实时的信号比较和误差修正,可以有效减小误差,提高定位精度。
四、多路径效应多路径效应是指卫星信号在传播过程中被反射或折射产生的多个路径,从而导致接收机接收到多个信号。
这些多个信号的时间延迟不同,会对定位结果产生干扰,降低GPS定位精度。
为了降低多路径效应对定位精度的影响,可以选择在开阔地区使用GPS,远离反射物体,或在建筑物周围使用GPS时,尽量保持接收机与卫星之间的直射信号。
五、时钟误差和系统改进GPS定位精度还受到卫星时钟误差的影响。
原子钟的误差会导致GPS卫星发出的时间信号与地面接收机的时间不一致,进而影响定位精度。
浅谈GPS基线解算阶段中的关键问题
浅谈GPS基线解算阶段中的关键问题摘要:GPS基线解算是研究GPS定位技术的一项重要内容,一般解算的优劣能够对GPS静态相对定位的成果以及相应的精度构成非常大的影响。
笔者首先对GPS基线向量解算对应的原理、过程。
接着,重点对制约GPS基线解算结果对应的因素进行介绍,并且分析影响因素判别以及处理方案。
详细地分析了观测时间长短、卫星星历是否筛选、高度截止角大小和采用不同的对流层解算模型对于GPS基线解算的影响。
最后总结了一些对于提高GPS基线解算精度应该注意的问题。
关键词:基线解算;质量控制;影响因素;关键问题2 GPS基线解算的相关基本原理2.1 GPS基础知识2.1.1 GPS概述全球定位系统(Global Positional System - GPS)是美国20世纪70年代开发研制,在1994年已经完全实现,其在海陆空领域能够实现全方位,进行三维实时导航以及定位的卫星导航系统以及定位系统。
通常GPS定位能够实现如下功能:1.全球性、全天候连续不断的导航能力2.实时导航、定位精度高、数据内容多3.抗干扰能力强、保密性好4.功能多、用途广泛2.1.2 GPS系统组成GPS系统主要包括如下三个组成部分:第一,GPS卫星星座;第二,地面监控系统;第三,GPS信号接收机。
2.2 基线解算基本原理GPS基线解算主要是借助GPS原始观测值形成对应的基线向量,接着可以借助向量实现GPS网平差,最终可以得到测站的坐标参数。
GPS基线向量主要用来描述每一个测站点之间对应的坐标增量,其具有如下三个属性:第一,长度;第二,水平方位;第三,垂直方位。
为了能够有效地进行测站点的坐标解算,可以借助GPS观测值形成相应的差分观测值,最终可以形成基线向量。
通常比较普遍使用的方法是双差观测值。
有同一测站不同卫星之间的双差值或不同测站同一卫星之间的双差值等。
然后进行初始平差,从而可以计算出整周未知参数以及相应的基线向量相关的实数解。
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。
影响GPS测量的误差及基线解算优化处理法
影响GPS测量的误差及基线解算优化处理法[摘要]从世界范围的来看,科学技术正处于飞速发展的阶段,不论是发达国家还是发展中国家。
在科学技术范畴中,GPS技术的应用越来越广泛。
在生活生产中的影响也越来越重要。
尤其是GPS测量技术。
但是由于各种限制,GPS在测量方面还存在着很多不足。
其中误差对于GPS测量的影响非常大。
下面就对这些误差造成的影响进行一下浅要的分析,再以TGO软件作为分析例证,探究一下利用基线解算优化的方式来处理部分误差而使用的相对应的措施。
[关键词]GPS测量质量优化GPS测量技术已经不断的发展成为我国各行业中都离不开的应用技术。
他的发展对于生产生活有很大的促进作用。
但是在测量技术的应用过程中,由于测量是需要通过GPS接收卫星发回的信号,进而确定地面上的三维定点坐标,这个过程中会产生很多影响测量的误差,为后续的数据处理工作带来了严重的影响。
尤其是GPS基线向量解算,占据了数据处理工作的大部分时间。
因此,本文从影响测量精确度和质量的误差产生源头入手,对误差进行细致的分析,并以根据误差作为切入点提出了优化处理的相关措施。
1对GPS产生影响的相关误差的分析在GPS的测量过程中,对其产生影响的误差源主要分为三大类:第一类是跟信号传播相关的误差,第二类是跟参考系与接收机相关的误差,第三类是与GPS卫星相关的误差。
其中根信号的传播相关误差分别包括相对论和多路径相应、电离层和对流层的折射;跟卫星相关的误差分别包括轨道误差与卫星钟差两种;跟参考系以及接收机相关的误差分别有:固体潮与地球旋转产生的影响、接收机的钟差与天线相位的中心偏差。
接下来我们就对相关的误差源及误差产生进行一下细致的分析。
1.1跟信号传播相关的误差①对流层的折射。
对流层就是指距离地面大约40千米以上范围内的大气层,它的质量约占大气层总质量的百分之九十九。
对流层具有非常强的对流作用,自然现象中的雾、雪、风、雨等现象都是在这里产生的。
然而随着时间、季节、纬度等因素的改变,对流层中所含物质成分也在发生着改变。
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。
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浅谈影响GPS基线解算结果的因素及处理办法摘要:在大地测量、工程测量、地籍测量、物探测量及各种类型的变形监测等,经常利用GPS布设各种类型和等级的控制网,而基线解算则是GPS控制网观测数据处理过程的重要环节,基线解算质量的好坏直接关系到各条基线的观测精度,从而影响整个控制网的精度。
关键词:基线解算残差周跳
1 GPS基线理论知识
1.1 基线基本理论
GPS基线向量表示了各测站间的位置关系。
GPS基线向量具有长度、水平方位和垂直方位等三项属性。
GPS基线向量是GPS同步观测的直接结果,也是进行GPS网平差,获取最终点位的观测值。
Trimble Geomatics office1.6(简称TGO)软件可利用由静态、快速静态或动态数据采集程序获得的GPS野外观测值基线解。
这里以双差观测值作为平差解算时的观测量,以测站间的基线向量坐标为主要未知量,建立误差方程式、法方程求解基线向量。
1.2 基线解算的类型
2 基线解算结果的质量评定指标
(1)单位权方差因子:反映观测值的质量,它的数值越小越好。
(2)RMS-均方根误差:表明了观测值的质量,观测值质量越好,越小,反之,观测值质量越差,则越大。
(3)数据删除率:数据删除率从某一方面反映出了GPS原始观测值的质量。
(4)RATIO:RATIO反映了所确定出的整周未知数参数的可靠性,这一指标取决于多种因素,既与观测值的质量有关,也与观测条件的好坏有关。
(5)RDOP:在基线解算时待定参数的协因数阵的迹的平方根,RDOP值的大小与观测时间段有关。
(6)同步环闭合差:由同步观测基线所组成的闭合环的闭合差。
同步环闭合差超限,说明组成同步环的基线中至少存在一条基线向量是错误的,如果同步环闭合差没有超限,还不能说明组成同步环的所有基线在质量上均合格。
(7)异步环闭合差:当异步环闭合差满足限差要求时,则表明组成异步环的基线向量的质量是合格的;当异步环闭合差不满足限差要求时,要确定出哪些基线向量的质量不合格,可以通过多个相邻的异步环或重复基线来进行。
(8)重复基线较(互)差:当重复基线较(互)差满足限差要求时,则表明这些基线向量的质量是合格的;否则,则表明这些基线向量中至少有
一条基线向量的质量不合格。
3 影响基线解算结果的因素
3.1 影响基线解算结果的因素主要有以下几条
(1)基线解算时所设定的起点坐标不准确,会导致基线出现尺度和方向上的偏差;(2)当卫星的观测时间太短时,会导致与该颗卫星有关的整周未知数无法准确确定,就将影响整个基线环;(3)整个观测时段里,有个别时间段里周跳太多,致使周跳修复不完善;(4)在观测时段内,多路径效应比较严重,观测值的改正数普遍较大;(5)对流层或电离层折射影响过大。
3.2 基线解算时常需修改的参数
(1)参与数据处理的特定时间段的观测值;(2)截止高度角;(3)观测值类型;(4)星历类型;(5)Ratio值限值;(6)观测值编辑因子;(7)电离层折射改正;(8)对流层折射改正。
4 影响GPS基线解算结果因素的判别
(1)对于由起点坐标不准确所对基线解算质量造成的影响,应尽量提高起点坐标的准确度。
(2)查看观测数据的记录文件中有关对与每个卫星的观测数据的数量,可以判断关于卫星观测时间太短这类问题,从TGO软件输出的卫星星历图,就可直观地看出。
(3)对于卫星观测值中周跳太多的情况,可以从基线解算后所获得的观测值残差上来分析。
(4)对于多路径效应、对流层或电离层折射影响的判别,我们也是通过观测值残差来进行的。
不过与整周跳变不同的是,当路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大时,观测值残差不是象周跳未修复那样出现整数倍的增大,而只是出现非整数倍的增大,一般不超过1周,但却又明显地大于正常观测值的残差。
5 消除影响GPS基线解算结果因素的应对措施
(1)基线起点坐标不准确的应对方法。
(2)当卫星观测时间太短时,可以删除该卫星的观测数据,不让它们参加基线解算,从而保证基线解算结果的质量。
(3)当周跳太多时,若多颗卫星在相同的时间段内经常发生周跳时,则可采用删除周跳严重的时间段的方法,来尝试改善基线解算结果的
质量;若只是个别卫星经常发生周跳,则可采用删除经常发生周跳的卫星的观测值的方法,来尝试改善基线解算结果的质量。
(4)如果多路径效应严重,可以通过缩小编辑因子的方法来剔除残差较大的观测值,或者采用删除多路径效应严重的时间段或卫星的方法。
(5)流层或电离层折射影响过大的应对方法对于对流层或电离层折射影响过大的问题,可以采用下列方法:①提高截止高度角,剔除易受对流层或电离层影响的低高度角观测数据。
但这种方法,具有一定的盲目性,因为,高度角低的信号,不一定受对流层或电离层的影响就大。
②分别采用模型对对流层和电离层延迟进行改正。
③如果观测值是双频观测值,则可以使用消除了电离层折射影响的观测值来进行基线解算。