GPS后差分处理系统
gps差分定位基本原理
gps差分定位基本原理GPS差分定位是一种通过利用多个接收机接收同一卫星信号来提高定位精度的技术。
它基于相位观测的原理,通过对接收机接收到的信号进行比较和处理,可以消除大部分误差,从而提高定位的精度。
GPS差分定位主要涉及两个主要步骤:基准站观测和移动站观测。
基准站观测是指在已知位置的基准站上设置GPS接收机,持续接收卫星信号并记录观测数据。
移动站观测是指在需要定位的移动站上设置GPS接收机,同样接收卫星信号并记录观测数据。
下面详细介绍GPS差分定位的基本原理:1. GPS原始观测数据收集:基准站和移动站同时接收来自多颗卫星发送的信号,并记录观测到的信号强度和到达时间。
2.接收机钟差估计:由于接收机的内部时钟不可能与卫星的精确时间完全同步,因此需要估计接收机的钟差。
通过比较接收机的内部时钟与卫星信号的到达时间,可以计算出接收机的钟差。
3.伪距测量:在差分定位中,接收机测量的是卫星的伪距,即卫星信号从发送到接收的时间差乘以光速。
由于信号传播过程中会受到大气延迟和电离层延迟的影响,因此需要对观测数据进行校正。
4.伪距差分校正:通过对基准站和移动站接收到的各个卫星的伪距进行比较和校正,可以消除大部分的误差。
基准站的观测数据被认为是准确的,因此基于其观测数据可以对移动站的观测数据进行校正,从而提高定位精度。
5.电离层延迟校正:大气中的电离层对信号的传播速度有影响,会导致伪距的测量误差。
通过使用不同频率的卫星信号和模型估计电离层延迟,可以进行校正。
6.估计移动站的位置:通过对校正后的观测数据进行处理,包括解算卫星位置、接收机钟差等参数,最终可以精确估计出移动站的位置。
7.差分定位计算:利用移动站的位置和基准站的已知位置,可以计算出移动站相对于基准站的位置差,也即移动站的相对坐标。
8.定位精度评估:根据差分定位的结果,对定位精度进行评估和分析,可以得到最终的精度估计。
GPS差分定位的优势在于其能够消除大部分误差,提高定位的精度。
GPS差分定位原理与解算方法介绍
GPS差分定位原理与解算方法介绍导语:全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
它的差分定位原理和解算方法是GPS定位精度提高的重要手段。
本文将从基本原理、差分定位方法和解算流程三个方面进行介绍,希望能带给读者更深入的了解。
一、GPS差分定位的基本原理GPS差分定位技术主要通过消除卫星信号传输过程中的时间延迟和误差,提高定位的精度。
其基本原理如下:1.1 卫星信号传输的时间延迟在GPS定位过程中,卫星信号需要经过大气层的传输。
然而,大气层中存在电离层和对流层等不均匀介质,会导致信号的传输速度和路径发生变化,从而引起时间延迟。
这种时间延迟是影响GPS定位精度的主要因素之一。
1.2 接收机和卫星钟差接收机和卫星钟差也会对GPS定位的精度产生影响。
接收机钟差是指接收机内部时钟的不准确性,而卫星钟差是指卫星内部时钟的不准确性。
误差累积后,会使GPS定位出现较大的误差。
二、GPS差分定位的方法GPS差分定位的方法有静态差分定位和动态差分定位两种。
2.1 静态差分定位静态差分定位主要适用于定位场景相对固定的情况,如建筑物测量和基础设施监测等。
它的工作原理是通过一个称为参考站(Reference Station)的固定GPS接收机对已知位置进行定位,并计算多普勒、钟差和大气层延迟等误差参数。
然后,通过无线通信将这些参数传输给移动接收机,移动接收机利用这些参数进行定位。
2.2 动态差分定位相对于静态差分定位,动态差分定位更适用于移动环境中的定位,如汽车导航和船舶定位等。
动态差分定位的关键是实时计算接收机位置的误差参数,并将其发送给移动接收机进行定位。
通常,这种方法需要两个或更多的接收机组成一个虚拟基线,并使用这些接收机之间的数据进行定位。
三、GPS差分定位的解算流程GPS差分定位的解算流程包括差分基准站的建立、测量数据的采集和处理。
3.1 差分基准站的建立差分基准站是差分定位的核心组成部分,它记录了精确的位置和时间信息,并对卫星信号进行实时观测和处理。
gps差分定位原理
GPS差分定位是一种通过利用多个接收机接收同一卫星信号来提高定位精度的技术。
其基本原理是,通过在一定的区域范围内(根据不同的测量等级,基准站与移动站的距离有差异,一般情况下小于25km),在地面已知控制点上架设一个GPS基准站,GPS基准站实时的记录GPS定位信息,通过与地面已知控制点的实际坐标值做比对处理,以解算得到测区移动站的修正量,以此对移动站的测量值进行修正,得到更精准的测量值。
GPS差分定位主要分为位置差分、伪距差分和载波相位差分三种。
位置差分是最简单的差分方法,任何一种GPS接收机均可改装和组成这种差分系统。
伪距差分是目前用途最广的一种技术。
载波相位差分则是利用GPS卫星载波相位进行的静态基线测量,获得了很高的精度。
差分GPS定位还需要考虑一些误差因素,如轨道误差、时钟误差、SA影响、大气影响、多径效应以及其他误差。
这些因素会影响定位精度,因此需要通过差分技术来消除这些误差。
差分GPS定位技术可以消除基准站和用户站的共同误差,例如卫星轨道误差、SA影响、大气影响等,从而提高定位精度。
总的来说,GPS差分定位技术是一种通过多个接收机接收同一卫星信号,并利用差分技术消除误差,提高定位精度的技术。
在实际应用中,根据不同的测量等级和需求,可以选择不同的差分方法和参数设置,以达到最优的定位效果。
测绘技术中常用的GPS差分技术介绍
测绘技术中常用的GPS差分技术介绍GPS(全球定位系统)作为现代测绘技术中不可或缺的一部分,已经广泛应用于地图绘制、地理信息系统以及导航等众多领域。
在GPS测绘中,差分技术是一种重要手段,它通过比较接收机所接收到的GPS信号与参考站接收到的信号之间的差异,实现对GPS测量误差的补偿,提高测量精度和可靠性。
一、差分测量的基本原理差分测量是通过同时接收接收机分别与基准站之间的GPS信号,比较这两个信号之间的差异来消除误差的一种方法。
基础差分技术包括实时差分技术和后处理差分技术,两者的差异主要在于差分信号的获取方式和处理时间。
实时差分技术是指测量过程中,接收机与基准站通过无线电或者互联网传输实时观测数据,并实时进行差分处理。
该技术具有实时性强、响应速度快的优点,适用于需要快速获取测量结果的场景,如施工现场测量、导航系统等。
后处理差分技术是在测量结束后,将接收机的观测数据与基准站的观测数据进行比较和差分处理。
相对于实时差分技术来说,后处理差分技术的精度更高,适用于对测量精度要求较高的场合,如地质勘探、大地测量等。
二、实时差分技术的应用实时差分技术是差分测量中最常见和最广泛应用的一种技术手段。
在实时差分技术中,需要建立一个基准站,该基准站同时接收到GPS卫星的信号并记录下来,然后与周围的移动接收机进行通信和数据传输。
通过对接收机信号和基准站信号进行差分处理,可以得到更为精确的测量结果。
实时差分技术主要用于导航和地理信息系统。
在导航系统中,实时差分技术可以帮助车辆、飞机等交通工具准确地定位,为导航提供精确的位置信息。
在地理信息系统中,实时差分技术可以提供高精度的地图数据,使得地理信息系统的应用更加精准和可靠。
三、后处理差分技术的应用后处理差分技术相对于实时差分技术来说,对计算机性能要求较高,但是其精度更为可靠,并且可以应用于多种场合。
后处理差分技术需要在测量结束后,将接收机记录的测量数据与基准站记录的数据进行差分处理,得到最终的测量结果。
PPS-100后差分_RTK GPS数据手册
PPS-100后差分/RTK GPS模块数据手册2015年03月成都纵横自动化技术有限公司PPS-100后差分/RTK GPS模块是成都纵横自动化技术有限公司采用Novatel OEM模块研制的工业级高精度差分GPS模块。
PPS-100与AP系列自驾仪配套使用,利用AP系列自驾仪内置的数传电台,可以实现实时动态差分(RTK);同时PPS-100还实时记录了卫星观测的原始数据,通过专用的处理软件,在飞行任务完成后进行事后差分解算。
两种情况下都能获得厘米级的动态位置及高度精度。
特别适合于高精度航拍航测作业,可以减省80%以上的外业像控点,能极大地提高航拍航测作业的效率和数据精度。
PPS-100模块需要配对使用,一个安装在无人机上作为移动站,另一个在地面作为基站,其主要功能包括:卫星观测原始数据记录实时记录卫星观测原始数据,包括GPS L1、L2的伪距和载波相位观测量,星历数据、大气层修正数据等等。
事后差分数据处理专用配套的后处理软件,可以提供厘米级的无人机经纬度及高度数据。
高精度航拍POS数据生成结合AP系列自驾仪记录的飞行数据,后处理软件还能够生成厘米级的航拍曝光点的POS数据。
RTK功能利用AP系列自驾仪内置的数传电台,PPS-100还能够提供实时动态差分功能(RTK),其位置及高度误差达到厘米级,为无人机实现精确自主起降提供有力保障。
关键指标内置存储器:容量1G,可存储16个数据文件。
差分数据频率:5Hz/10Hz/20Hz可选后处理/RTK水平位置精度:1cm+1ppm后处理/RTK高度精度:3cm热启动时间:<50s2 / 4版权所有©成都纵横自动化技术有限公司2006-2015保留一切权利3 / 4版权所有 © 成都纵横自动化技术有限公司 2006-2015 保留一切权利电气参数供电:DC 输入,电压范围6~20V 功耗:<3W物理特性外形尺寸:95×50×21mm 重量:108克使用环境存储温度:–40°C ~80°C 使用温度:–20°C ~60°C机械尺寸连接器定义PPS-100 GPS 模块使用J30J-15连接器。
使用差分GPS技术进行测量数据处理的具体步骤
使用差分GPS技术进行测量数据处理的具体步骤引言差分GPS技术是全球定位系统(GPS)测量准确性的重要进展,它通过对接收机与参考站之间的差异进行校正,提高了测量数据的准确性。
本文将介绍使用差分GPS技术进行测量数据处理的具体步骤。
一、数据收集使用差分GPS技术进行测量前,首先需要收集相应的数据。
在开始之前,确保所有测量仪器都已经校准,并且天气条件适宜(尽量选择无云、无雨的天气)。
将参考站设置在测量区域附近,确保其收到的卫星信号质量较高。
同时,设置一个主站用于接收和处理采集到的数据。
二、测量数据采集进行实际测量时,将GPS接收器放置在要测量的点上,并保持一段时间以确保收集到足够的数据。
这个过程中,接收器将接收到卫星发出的信号,并记录下相应的时间和位置信息。
三、卫星数据获取将收集到的数据传输到主站,进行数据的处理和分析。
主站需要获取卫星导航文件,以便根据卫星信号进行数据校正。
这些卫星导航文件可从相关机构处获取,并通过无线网络或存储介质传输到主站。
四、卫星数据处理在主站上进行卫星数据处理,主要包括对收集到的数据进行差分处理,校正GPS接收器的时钟偏差和误差。
校正后的数据能够提供更加准确的位置信息。
五、差分定位计算使用校正后的数据,进行差分定位计算。
在这个过程中,主站会与参考站之间的相对位置进行比较,并计算相应的位置修正值。
这个修正值可以应用于其他GPS接收器,以提高其测量的准确性。
六、数据输出与分析将差分定位计算得到的数据输出,以供进一步的分析和使用。
这些数据可以是位置信息、坐标值、高程等。
根据需求,对这些数据进行统计、图表化、计算等操作,以获取更加详细和全面的测量结果。
七、数据验证与评估对输出的数据进行验证和评估,与其他测量方法进行比对。
这可以帮助验证差分GPS技术的准确性,并确定测量结果的可靠性。
如果出现异常或不符合预期的结果,可以进行进一步的检查和分析。
结论使用差分GPS技术进行测量数据处理的过程可以大大提高测量结果的准确性和精度。
GPS后差分处理系统_毕业设计
前言GPS(GlobalPositionSystem)即为全球定位系统的简称。
它的含义是:利用导航卫星进行测时和测距,以构成全球定位系统,它具有全球性、全天候、连续性、实时性导航定位和定时功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性,能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
近年来,随着GPS接收机性能和数据处理技术逐渐完善,其应用领域也不断拓宽。
GPS后差分处理系统的功能基于南方测绘公司的北极星9200 型GPS接收机,采用走走停停后处理差分模式。
由于不通过数据链实时传输数据,因此不会受到电磁波传播的影响,具有精度高,抗干扰性强,作用距离长等特点,适合于不需要实时处理的各项测量工作。
9200便携式后差分测量系统轻巧,便于携带野外输入方便,可直接输入属性采集数据自动进入南方CASS成图软件,无需转换。
后差分行业解决方案:▲国土资源部地籍处:土地权属调查,有力推动国土资源管理数字化;▲国土资源部地矿处:地矿资源调查,提高矿权管理工作水平,实现矿权登记坐标标准化、管理自动化、数字化;▲水利部门:江河、水库水面区域调查,库容调查,水土保持、水土流失调查;▲农场:土地面积测量,作物规划,农场的范围确定;▲交通部门:公路、铁路、各种管线普查;▲林业部门:各种植被覆盖面积的调查,林业资源调查;▲海洋管理部门:海洋区域面积测量,海洋资源调查;▲大规模小比例尺的绘制;等。
经过我们在学校内、河滨公园的多次的实验,我们得出了GPS 后差分在应用上得一些心得,使我们在应用得时候更加得心应手。
不过我们在许多地方还存在不足,在这一点我会继续努力探索。
在实习期间我们曾经做过多次数字化测图和矿区面积、距离测量等工作,在实践中我们发现,用GPS后差分作业,有着很多优势,在本文中我会一一做详细论述。
2008年1月在鲁山马楼乡的一个铁矿尾矿库测地形图,就是我们应用GPS后差分的一个成功例子。
另外2008年3月我们在汝洲运用这项技术测量两矿边界和与临近村庄的距离,精度良好,完全符合标准,很好的完成了任务。
gps差分定位原理
gps差分定位原理GPS差分定位原理。
GPS(Global Positioning System)是一种利用卫星信号进行定位的技术,它可以在全球范围内精确定位。
在实际应用中,为了提高定位的精度和准确性,人们常常会采用差分定位技术。
那么,GPS差分定位是如何实现的呢?接下来,我们将详细介绍GPS差分定位的原理。
首先,我们需要了解GPS信号是如何传播的。
GPS系统由一组卫星组成,它们围绕地球轨道运行,每颗卫星都会不断地向地面发射信号。
接收器接收到至少四颗卫星的信号后,就可以进行定位计算,确定自己的位置。
然而,由于各种误差的存在,单独的GPS定位精度并不高。
差分定位技术的原理是通过在已知位置上放置一个参考接收器,该接收器接收到卫星信号后,计算实际位置和卫星计算位置之间的差异,然后将这些差异信息通过无线电或者互联网传输给移动接收器,从而进行位置修正。
通过这种方式,移动接收器就可以大大提高定位的精度。
差分定位技术主要包括实时差分和后处理差分两种方式。
实时差分定位是指在接收卫星信号的同时,实时地通过无线电信号或者互联网接收参考站的差分数据,对移动接收器的位置进行实时修正。
这种方式适用于需要快速高精度定位的场景,比如航空、航海等领域。
后处理差分定位是指在数据采集完成后,将移动接收器采集到的原始数据和参考站的差分数据进行配准,从而获得更高精度的定位结果。
这种方式适用于需要对数据进行深度分析和处理的场景,比如地质勘探、农业测绘等领域。
总的来说,GPS差分定位技术通过参考站和移动接收器之间的协同工作,消除了大部分误差,提高了定位的精度和准确性。
差分定位技术在军事、航空航海、地质勘探、农业测绘等领域有着广泛的应用前景,可以为人们的生产生活带来更多便利和安全保障。
综上所述,GPS差分定位技术是一种通过参考站和移动接收器协同工作,消除GPS定位误差,提高定位精度和准确性的技术。
它通过实时差分和后处理差分两种方式,为各行各业提供了更加精准的定位服务,具有广阔的应用前景和重要的意义。
差分GPS
GPS定位技术——差分GPS技术一、GPS系统的提出全球定位系统是美国国防部部署的一种卫星无线电定位导航与报时系统,GPS是全球定位系统的简称。
20世纪50年代后期,美国派侦察船跟踪侦察苏联向太平洋发射洲际弹道导弹时发现,如果知道导弹轨迹,就可推出船的位置,那么导弹换成在轨卫星也行。
在此思想指导下,1958年底,美国海军委托霍普金斯大学应用物理实验室研究军用舰艇导航服务的卫星系统,即海军导航卫星(又称子午仪导航系统),于1964年1月研制成功,用于北极星核潜艇的导航定位并逐步用于各种军舰导航定位。
尽管子午仪导航系统已得到广泛的应用,并显示出巨大的优越性,但也存在严重缺陷,一台接收机需观察15次合格卫星通过才能达到10m的单点定位精度,而且只能给出2维坐标———经度和纬度,不能给出高程。
鉴于子午仪导航系统存在的缺陷及海陆空三军和民用部门对导航要求越来越高,美国于1973年正式开始GPS的研究和论证工作。
开始方案是24颗卫星平均分布在互成120°的3个轨道平面上,对于地球上的任何位置均能同时观测到6~9颗,后调整为18颗卫星分布在互成60°的6个轨道面上,每个轨道面上布3颗,彼此相距120°,从一个轨道面到下一个轨道面的卫星错动40°,保证地球上任何一点均能同时观察到4颗星,经过一段实验后于1990年初对卫星配置进行第三次修改,最终由21颗工作卫星和3颗在轨备用星组成,于1993年建成(如图1)。
除了美国的GPS之外,俄罗斯也拥有类似系统———全球导航卫星系统,于1995年建成,我国于2000年先后发射了两颗自行研制的“北斗导航试验卫星”,构成北斗导航系统,标志着我国将拥有自主研制的第一代卫星导航定位系统。
二、GPS系统的组成GPS系统由导航星座、地面台站和GPS接收机3部分组成。
导航星座由21颗工作星和3颗备用星,分布在6条轨道上,轨道呈圆形,偏心率为0·01,轨道高度20200km,倾角55°,运行周期为12小时,每颗星以1575·42Hz和1227·60Hz两种频率为军事用户播发加密的高精度导航数据(P码),定位精度可达10米,测速精度0·1m/s,授时精度为10ns,同时以1575·42Hz的频率为民用用户播发精度较低的导航数据(C/A码),定位精度100米。
GPS后差分处理过程
GPS后差分数据处理通过人工进行处理,涉及到两个软件GNSS Solution (3.10.06版)和Teqc.exe。
分数据采集、数据转换和数据处理三步。
一、数据采集(一)工具:WinCommWinComm在GNSS Solution中的Tools中。
图1-1 进入WinComm工具(二)采集过程:1、进入WinComm,如图1-1。
2、设置com口参数,如图1-2。
图1-2 通讯设置注意:必须与现场GPS采集设备对应的com口参数设置一致。
设定好后可以通过Save Settings保存设置。
2010年4月1日现场端口设定所有接收到的数据均显示在这个窗口中。
图1-3 WinComm主界面3、选择可编程模式WinComm 提供了“简单模式(Simple GPS Recorder )”,该模式下,直接把数据保存到Director 位置下的File Name 文件中。
根据项目实际,我们选择“可编程模式(Programmable GPS recorder )”。
图1-4 采集参数图1-4 采集参数4、一个窗口只能采集一个Com口的数据,为采集多个监测点的GPS数据,必须开多个窗口。
每个窗口对应各自的Com口(串口参数必须与现场设备一致)。
允许开始采集时间有间隔,但采集时长必须相同!预先设定现场设备每15~30S向外发送一次数据,采集30min钟以上,得到的GPS数据精度较高,前提是:采集时段每个监测点都能收到5颗星以上的有效数据,且这些卫星指的是同一批卫星。
(三)输出格式会在Direction下生成.Raw的二进制数据文件(文件名:File Name)。
二、数据转换(一)工具:Teqc.exe。
(二)过程1、开始->运行,打开Dos2、进入teqc.exe所在文件夹。
3、运行命令T eqc –ash s –O.obs L1C1D1S1 +Nav *.nav *.raw >*.obs(1)-ash[tech] codecode = d for B-file survey datacode = s for streamed (MBEN/DBEN) data (RS232)code = r for R-file format datacode = u for U-file format data(2)-O.obs[_types]list of observables and the observables themselves in the data portion of the file .There are also a few other options that can be used to input information, but are never output +config or ++config:在文件的数据部分,列出观测值类型列表。
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。
GPS差分定位的数据处理与精度分析方法
GPS差分定位的数据处理与精度分析方法GPS差分定位是一种常用的定位技术,通过正确处理GPS接收机接收到的信号,并利用差分修正,可以提高定位的精度。
本文将介绍GPS差分定位的数据处理方法,并分析其精度问题。
一、GPS差分定位的原理GPS差分定位是基于GPS信号的接收机和参考站之间的相对测量差异来实现的。
它利用参考站接收到的真实位置和GPS接收机接收到的位置信息之间的差异,计算出接收机的位置误差,并进行修正。
数据处理是GPS差分定位中的关键步骤。
首先,接收机会接收到来自GPS卫星的信号,并计算出其接收到信号的时间。
然后,接收机将接收到的信号与参考站接收到的信号进行比较,计算出两者之间的相对误差。
二、GPS差分定位的数据处理方法1. 数据预处理在进行差分定位之前,首先需要对接收到的数据进行预处理。
这包括对信号进行滤波和去噪处理,以提高信号的质量和准确性。
同时,还需要对接收到的信号进行时间同步,以确保数据的一致性。
2. 数据差分与修正接收机接收到的数据与参考站接收到的数据之间存在一定的差异,需要通过差分计算来确定接收机的位置误差。
这一过程包括计算接收机和参考站之间的相对距离和接收机的位置误差,并进行修正。
3. 数据处理与解算在进行数据处理和解算时,需要使用一定的数学模型和算法来确定接收机的位置。
这包括进行最小二乘估计等数学方法,以提高定位的精度和准确性。
三、GPS差分定位的精度分析GPS差分定位的精度受到多种因素的影响。
首先,天线的位置和姿态误差会对定位的精度产生影响。
接收机的接收能力也会对定位的精度产生一定的影响。
其次,GPS卫星的位置精度和时钟精度也会对定位的精度产生影响。
卫星的几何配置和可见性也会影响定位的精度。
此外,大气延迟和多路径效应等因素也会对定位的精度产生一定的影响。
最后,数据处理的方法和算法也会对定位的精度产生影响。
不同的算法和处理方法有不同的精度和准确性,需要根据具体情况选择合适的方法。
华测GPS动态后差分数据处理手册A1版
LandTourOffice 用户手册 2.5.2 选择下载格式 ....................................................................................................... 17 2.5.3 输入测站信息 ....................................................................................................... 17 2.5.4 导出数据 ............................................................................................................... 18 第3章 采集软件介绍 ..................................................................................................... 20
landtouroffice用户手册landtourofficegps动态后差分数据处理软件使用手册a1上海华测导航技术有限公司2010715landtouroffice用户手册gps动态后差分测量原理11动态差分12实时差分121位置差分123实时相位差分13后差分gps14华测产品应用实例1221x20接收机介绍12211电源灯12212卫星灯12213数据记录灯12214电源键1222x90x300系列接收机介绍13221电源灯13222卫星灯13223差分信号灯13224数据采集灯13225切换键13226接收机序列号14227天线高参考点14228串口和无线电接口1423工作模式介绍14231基站工作模式14232内业设置1524外业数据采集15241安置仪器15242测量天线高16243采集数据16244结束静态采集1625数据下载17251打开下载软件17landtouroffice用户手册252选择下载格式17253输入测站信息17254导出数据2031软件功能介绍20311文件20312设置21313采集23314信息2432数据拷贝landtouroffice后处理软件2641软件组成2642安装2643卸载2951动态后差分数据的录入2952动态数据处理设置3053动态后差分数据解算3154查看处理结果3255基站坐标设置3256成果输出landtouroffice主程序3561运行landtourofficeexe主程序35611快捷键操作36612菜单和工具条37613网图窗口38614树形窗口41615列表窗口4471创建项目4472观测数据4673观测数据的内容4674观测数据的格式47landtouroffice用户手册741hcn静态观测文件49742rinex观测文件50743其它观测文件50744观测文件的属性50745修改观测站点天线高51746修改星历文件51747修改初始大地坐标51748查看单点定位及平均坐标52749查看观测数据图527411将观测数据转换成rinex20格式5375观测站点54751观测站点的属性55752观测站点的删除5781动态路线的生成5782输入数据的检查与修改5783动态路线处理的过程5784控制参数的设置5885动态路线的解算5986动态路线的属性与编辑60861属性信息60862图形信息61863timeline与星空图62864采集
GPS数据后处理实现坐标转换的方法与技巧
GPS数据后处理实现坐标转换的方法与技巧GPS(全球定位系统)是一种利用卫星进行定位的技术,可以在全球范围内提供精确的地理位置信息。
然而,由于GPS数据的不准确性和误差,为了得到更精确的位置信息,需要进行GPS数据后处理并实现坐标转换。
本文将介绍一些常用的方法和技巧,帮助读者更好地进行GPS数据后处理。
1. 数据收集与处理在进行GPS数据后处理之前,需要先收集原始的GPS数据。
通常,在车辆导航、航空、船舶等领域,会使用专业的GPS设备进行数据采集,并导出成标准的数据格式,比如GPX(GPS交换格式)或NMEA(国际海事协会)格式。
接下来,需要将采集到的数据进行预处理。
预处理的目标是去除掉一些无效的或干扰的数据,比如丢失的数据点、偏移的数据点等。
这可以通过数据滤波和插补等方法来实现。
2. 坐标系统转换GPS数据通常使用WGS84坐标系统进行表示,而在实际应用中,往往需要将GPS数据转换为其他坐标系统。
常见的坐标系统包括UTM(通用横轴墨卡托投影)、高斯克吕格投影等。
转换坐标系统的方法有很多,其中一种常用的方法是使用数学模型进行转换。
这些数学模型通常是根据地球椭球体参数来计算的。
在转换过程中,需要注意选择合适的投影方式、中央经线、假东假北等参数,以确保转换结果的准确性。
3. 大地水准面转换在实际应用中,我们可能需要将GPS数据转换为大地水准面(如标高)进行表示。
大地水准面是由海平面和一些参考点所确定的,用于测量地球表面高程的参考面。
转换到大地水准面的方法也有很多,其中一个常用的方法是使用高程基准面模型。
这个模型通常是由一系列的水准测量点所建立的,通过将GPS数据与这些水准测量点进行比对,可以计算出GPS数据相对于基准面的高程。
值得注意的是,大地水准面转换可能会受到地球引力等因素的影响,因此需要进行适当的修正。
4. 数据精度评估在进行GPS数据后处理之后,我们需要评估处理结果的精度。
这是因为GPS数据本身存在误差,因此在后处理过程中也会引入一定的误差。
测绘技术中的差分GPS数据处理方法
测绘技术中的差分GPS数据处理方法测绘技术是一门涉及地理信息、测量和定位的学科,它在许多领域中发挥着重要作用。
差分GPS(全球定位系统)被广泛应用于测绘中,能够提供高度准确的定位数据。
然而,由于环境和设备等因素的影响,单独一台GPS接收机所测得的数据可能存在位置误差,为了提高测绘精度,差分GPS数据处理方法应运而生。
差分GPS数据处理方法的基本原理是利用两台或多台GPS接收机同时观测相同的卫星信号,通过比较它们之间的差异来消除误差。
具体而言,差分GPS主要包括实时差分GPS和后处理差分GPS。
实时差分GPS是指对GPS接收机进行实时观测,并通过无线电信号传输数据到差分基站进行实时处理。
差分基站将接收到的参考数据与测量数据进行比较,计算出测量数据的误差,并通过无线电信号传回测量现场,实现实时修正。
这种方法适用于需要即时获得高精度测量结果的应用,如土地调查和建筑测量。
后处理差分GPS是指将测量数据记录下来并传输到差分基站进行离线处理。
在实地测量结束后,数据可以通过有线或无线传输到差分基站进行处理。
差分基站会根据接收到的参考数据对测量数据进行同步处理,消除误差并计算出最终的定位结果。
这种方法适用于对测量精度要求较高的项目,如地质勘探和城市规划。
差分GPS数据处理方法的精度与参考站的选择有关。
通常情况下,参考站应远离待测区域的干扰,选取地势相对平坦的地点,以避免地形对测量结果的影响。
此外,参考站应具备较稳定的电力供应和通信条件,以保证数据的稳定传输和处理。
在差分GPS数据处理方法中,常用的纠正模型包括单点估算模型和多点差分模型。
单点估算模型是指以待测位置为中心,在一定范围内选择多个参考站,通过单点的误差估算来进行位置纠正。
多点差分模型则是指以待测位置为中心的参考站选取范围更广泛,通过多点的误差估算来提高纠正精度。
除了参考站选择和纠正模型优化,差分GPS数据处理方法还可以通过一些补偿算法来进一步提高精度。
卫星导航GPS差分技术(RTK、PPP、GBAS等)
• GBAS的国际标准正在逐渐成熟,地面站的发展也接近完善, 目前已可实现精密二类进场着陆的能力。GBAS的典型应用为 美国的LAAS系统。
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差分GPS技术(RTK/PPP/GBAS等)
4.星基增强系统——SBAS
• 在SBAS中,用户接收的增强信息 来 自 星 基 发 射 机 。 SBAS 由 地 面 监 测站、主控站、地面地球站(GES) 及同步轨道通讯卫星组成。系统 以辅助的同步轨道通信卫星,向 GNSS 用 户 广 播 导 航 卫 星 的 完 好 性 和差分修正信息。
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差分GPS技术(RTK/PPP/GBAS等)
4.星基增强系统——SBAS
• 监测站测量所有可见卫星的伪距值,并完成部分完好性监测; 测量数据经由数据网络传送到主控站。主控站对观测数据进 行处理,产生三种对伪距的校正数据:快速校正、慢校正 (卫星钟差和轨道误差)、电离层延迟校正;同时主控站也 要进行完好性监测。包括校正和完好性信息的数据通过地空 数据链发到同步卫星,再由该卫星转发到用户接收机,这时 采用的信号频段和数据格式与导航卫星一致,这样可保证用 户接收机的最大兼容和最小改动。
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差分GPS技术(RTK/PPP/GBAS等)
6.陆基区域增强系统——GRAS
• 根据这些需求,澳大利亚进行了投 资效益分析。分析结果表明,最好 的方案是用地基增强系统(GBAS)作 I类精密进近,同时用SBAS作航路 导航与非精密进近。因此,提出了 建设GRAS来提高GPS/GNSS性能。
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的系统误差影响,包括:卫星钟差、接收机钟差,卫星轨道误差、以
及电离层和对流层的延迟误差等的影响。
• 当流动站与参考站间距离较近时,如以参考站为中心15km范围内,上
差分GPS与GPS
GPS与差分GPS一、GPS介绍GPS全球卫星定位导航系统(Global Positioning System-GPS)是美国从本世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
经近十几年我国测绘等部门的使用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,应用领域正在不断地开拓,目前已遍及国民经济各种部门,并开始逐步深入人们的日常生活。
1、GPS系统的特点(1)全球、全天候工作:能为用户提供连续,实时的三维位置,三维速度和精密时间。
不受天气的影响。
(2)定位精度高:单机定位精度优于10米,采用差分定位,精度可达厘米级和毫米级。
(3)功能多,应用广:随着人们对GPS认识的加深,GPS不仅在测量,导航,测速,测时等方面得到更广泛的应用,而且其应用领域不断扩大2、GPS发展历程GPS实施共分三个阶段:(1)第一阶段为方案论证和初步设计阶段。
1973年到1979年,共发射了4颗试验卫星。
研制了地面接收机及建立地面跟踪网。
(2)第二阶段为全面研制和试验阶段。
从1979年到1984年,又陆续发射了7颗试验卫星,研制了各种用途接收机。
实验表明,GPS定位精度远远超过设计标准。
(3)第三阶段为实用组网阶段。
1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功,表明GPS系统进入工程建设阶段。
1993年底实用的GPS网即(21+3)GPS星座已经建成,今后将根据计划更换失效的卫星。
3、GPS原理(1)GPS系统的组成GPS由三个独立的部分组成:a、空间部分:21颗工作卫星,3颗备用卫星。
利用GPS后处理差分技术进行公路GIS数据采集
me t i ly d t rc si g p o e u e a d i rv h o k e ce c in f a t . n ,s mp i aa p e sn r c d r n mp e t e w r f in y sg i c l f o o i in y Ke r s GP y wo d : S;p s — r c s i g d f r n it n;p e d r n e o b e d f r n it n;i o a in c l c in o tp o e sn i e e t i ao s u o a g sd u l i e e t i f ao f m n r t ol t o e o
而言 , 由于公路是长距离 的线性地物 , 在影像解译
和数 据 处 理 成 本 上 与 G S技 术 相 比 没 有 明显 优 P
的依据. 前出现 了许多公路地理信息系统并且得 目
到广泛应用. 众所周知 , 空间数据是地理信息系统的
势 ,P G S定位 技术具 有精度 高 、 速度 快 、 作用距 离 长、 能全 天候作业 等特点 , 并且可 以高采样 密度采 集 公 路 空 间数 据 .
性 , 出了伪距差分的数 学模型 , 给 并使 用 实测数据进行 了计算 和分析. 结果表 明 , 距后 处理差 分可 以达 到规定 的 伪 精度水平 , 并且数据处理 简单 , 能够有效地提 高工作效率.
GPS差分定位基本原理
经过坐标改正后的用户坐标已经消去了基准站与 用户的共同误差,如星历误差、大气折射误差、 卫星误差,提高精度。
伪距差分
伪距差分时目前应用最为广泛的一种差分定位技 术。通过在基准站上利用已知坐标求出站星的距 离,并将其与含有误差的测量距离比较,并将测 距误差传输给用户,用户用此来对测距进行相应 改正。 但伪距差分很大程度上依赖两站距离,随着距离 增加,其公共误差减弱,如对流层、电离层,因 此应考虑距离因素。
缺点: ? 与位置差分相似,伪距差分能将两站公共误差抵消
? 但随用户到基准站距离的增加又出现了系统误差,这种误 差用任何差分法都是不能消除的。
? 基准站和用户站间距离对伪距差分的精度有决定性 影响。
? 星历提供的卫星钟与GPS时间不精确同步,卫星 实际位置和计算位置不一致
? 两地测量误差始终有无法校正的剩余误差。
? 实时定位精度可达10~15m,事后处理的 定位精度可达3~5m
? 差分定位需要数据传播路线,用户接收机 要有差分数据接口
? 一个基准站的控制距离约在200~300km范 围。
伪距差分是目前用途最广的一种差分技术。几乎所有的商 用差分GPS接收机均采用这种技术。
已知基准站精密坐标和用星历计算得到的某一时刻的卫星 坐标,可计算卫星到基准站的真实距离:
? 测区内的所有待定点接收机,除跟踪观测 GPS 卫星伪距 外,同时还接收基准站发来的伪距修正值,对相应的 GPS 卫星伪距进行修正
? 然后,用修正后的伪距进行定位
? 差分定位在基准站的支持下,利用差分修 正参数改正观测伪距
?大大消减卫星星历误差、电离层和对流层延迟 误差及 SA 的影响,提高定位精度。
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前言GPS(GlobalPositionSystem)即为全球定位系统的简称。
它的含义是:利用导航卫星进行测时和测距,以构成全球定位系统,它具有全球性、全天候、连续性、实时性导航定位和定时功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性,能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
近年来,随着GPS接收机性能和数据处理技术逐渐完善,其应用领域也不断拓宽。
GPS后差分处理系统的功能基于南方测绘公司的北极星9200 型GPS接收机,采用走走停停后处理差分模式。
由于不通过数据链实时传输数据,因此不会受到电磁波传播的影响,具有精度高,抗干扰性强,作用距离长等特点,适合于不需要实时处理的各项测量工作。
9200便携式后差分测量系统轻巧,便于携带野外输入方便,可直接输入属性采集数据自动进入南方CASS成图软件,无需转换。
后差分行业解决方案:▲国土资源部地籍处:土地权属调查,有力推动国土资源管理数字化;▲国土资源部地矿处:地矿资源调查,提高矿权管理工作水平,实现矿权登记坐标标准化、管理自动化、数字化;▲水利部门:江河、水库水面区域调查,库容调查,水土保持、水土流失调查;▲农场:土地面积测量,作物规划,农场的范围确定;▲交通部门:公路、铁路、各种管线普查;▲林业部门:各种植被覆盖面积的调查,林业资源调查;▲海洋管理部门:海洋区域面积测量,海洋资源调查;▲大规模小比例尺的绘制;等。
经过我们在学校内、河滨公园的多次的实验,我们得出了GPS后差分在应用上得一些心得,使我们在应用得时候更加得心应手。
不过我们在许多地方还存在不足,在这一点我会继续努力探索。
在实习期间我们曾经做过多次数字化测图和矿区面积、距离测量等工作,在实践中我们发现,用GPS后差分作业,有着很多优势,在本文中我会一一做详细论述。
2008年1月在鲁山马楼乡的一个铁矿尾矿库测地形图,就是我们应用GPS后差分的一个成功例子。
另外2008年3月我们在汝洲运用这项技术测量两矿边界和与临近村庄的距离,精度良好,完全符合标准,很好的完成了任务。
关键词:后差分走走停停后处理差分模式数字化ForewordSouth post-processing differential system based on the function of the Polaris 9600-type receiver, used to feel comfortable post-processing differential mode. Because not linked real-time transmission of data through the data and therefore will not be subject to the impact of electromagnetic wave propagation, with high precision, and strong anti-interference, the role of long distance features, which are not suitable for real-time processing of the survey, such as:▲ Cadastral Department of Land and Natural Resources: land ownership surveys, effective management of land resources to promote digital;▲ Department of Land and Natural Resources to mine: the mineral reso urces survey,矿权improve management standards, and achieve standardization矿权coordinates registration, management, automation, digital;▲ water conservancy departments: rivers and reservoirs surface regional survey, storage survey, soil and water conservation and soil erosion investigation;▲ farms: area of land surveying, crop planning, the scope of farms identified; ▲ Department of Transportation: roads, railways, pipelines various censuses; ▲Forestry sector: the variety of vegetation cover surveys, fore st resources survey;▲ marine management: Regional marine area measurement, marine resources survey;▲ large-scale small-scale electronic mapping;Keywords: differential to feel comfortable after the post-processing of digital differential mode目录第一章研究必要性 (5)第二章 GPS后差分外业操作及注意事项 (7)第三章 GPS后差分内业处理及注意事项 (10)第四章 GPS后差分数据成图处理 (22)第五章试验资料的分析 (28)第六章 GPS后差分的优缺点 (30)第七章总结体会 (32).一研究必要性事后差分GPS 技术, 它是GPS 测量技术发展的一个新突破, 在测绘、交通、能源、城市建设等领域有着广阔的应用前景。
众所周知, 静态差分定位, 由于数据处理解算所需求,每次定位解算坐标数据都需要观测很长的时间;动态定位模式,是最近几年新兴的高级精确模式,但其造价比较高,精度也不都是很好。
所以对于事后差分GPS技术的研究,还是很有价值的。
事后差分GPS 系统由基准站、流动站和数据处理软件组成, 建立了一套完整快捷的高精度测量模式,其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点, 安置一台接收机作为基准站, 对卫星进行连续观测,流动站上的接收机在同时接收卫星信号,观测结束后通过传输设备接收到基准站和流动站的观测数据, 在专用软件上根据相对定位的原理解算出流动站上各点的坐标。
计算显示出流动站的3 维坐标和测量精度。
这样用户就可以得到待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况, 根据待测点的精度指标, 确定观测此次观测误差。
这种定位模式在公路工程中的应用可以覆盖公路勘测、监理和前端数据采集。
从地形图测绘、中桩测量、横断面测量、纵断面地面线测量等工作采用事后差分解算作业,水平精度可优于0.1米, 且整个测量过程不需通视,仪器操作方便,有着常规测量仪器( 如全站仪) 不可比拟的优点。
事后差分GPS技术的测量速度主要由初始化所需时间决定, 初始化所需时间又由接收机的性能、能接收卫星的数量和质量、数据链传输质量等因素决定,快速解算技术越先进, 在一定的高度角下接收到的卫星数量越多、质量越好,数据链传输质量越高, 初始化所需时间就越短。
在良好的环境条件下,初始化所需时间一般为5分钟; 不良环境条件下( 尚满足GPS 基本工作条件) , 技术先进的接收机也需要几分钟到十几分钟, 而技术性能较差的接收机则很难完成初始化工作。
即使测区内有一部分地方环境恶劣, 其观测值点位中误差仍在±2 .5 cm以下。
具体的作业模式如下:建立一个基准站,连续跟踪所有的可见卫星。
另一台接收机则采用手持的方式在待测点间移动,移动的过程中,按预定的采集间隔自动观测,自动记录数据。
观测工作结束后,将存储在采集器的数据文件传输到计算机中进行后处理。
处理后直接输出坐标成果并显示所有轨迹。
应用我公司专用堪界软件可在CAD 平台上进行剔除毛刺、输出电子表格、求面积等多项图形编辑操作;还可以直接转换成CASS数据格式直接展点编辑。
作用距离:300 公里以内。
在测量前,后差分GPS对基准站位置的要求比较高。
二后差分外业操作及注意事项2.1 初始界面使用PWR 键开机。
打开9600 主机电源后进入程序初始界面,初始界面如下图:F1 F2 F3 F4 PWR图1 北极星9600GPS 初始界面2.2 后差分野外作业步骤第一步:架设基准站操作与9600 接收机作静态测量时完全相同。
等基准站主机进入数据记录状态后(数据自动记录状态图见图2),野外移动站即可进入测量区域进行差分测量。
要注意的是在基准站的接收机进入3D模式后,要保证精度因子在允许的范围内,要做好记录。
F1 F2 F3 F4 PWR图2 北极星9600 静态数据采集界面基准站应注意:(1).点位应选设在易于安置接收机和便于操作的地方,视野应开阔,被测卫星的地平高度角一般应大于10°~15°,以减弱对流层折射的影响。
(2).点位应远离大功率无线电射源(如电视台、微波站等,其距离不得小于200m;并应远离高压输电站,其距离不得小于50m),以避免周围磁场对GPS卫星信号的干扰。
(3).点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体,并尽量避免大面积水域,以减弱多路径误差的影响。
(4).点位基础稳定,利于点位保存。
(5).应充分利用符合要求的旧有控制点第二步:移动站数据采集(1)在初始界面下按F4 键选择“差分”方式进入采集界面;见图3。
F1 F2 F3 F4 PWR图3 北极星9600 初始界面(2)当满足采集条件后,主机自动进入采集状态;差分采集界面见图4。
注:满足采集条件是指接收机状态中的定位模式达到3D;静态因子小于6大于0;锁定卫星数多于4 颗;F1 F2 F3 F4 PWR图4 北极星9600 后差分数据采集界面(3)移动站初始化:在测量区域内选择一固定点,在采集状态下按F1 键[停止],这时F1 对应的屏幕菜单会变成[走动],屏幕状态显示为“停止”。
初始化约需5 分钟(初始化成功后9600 主机的蜂鸣器会有长鸣提示);(4)初始化结束后,按F1 键[走动],即可进行测量,在到达测量的特征点、勘界点时,按F2 键[采点],等待至蜂鸣器长鸣后,即可移动到下一点进行采集;采集结束长按电源键,退出采集,所采数据将自动保存。
2.3 GPS野外作业流程及其注意事项一网形规划及时段安排:GPS网形规划与控制点分布有关,为使整个网形的点位中误差值能够均匀,最好网形能依控制点之分布规划:(1)平面控制点之分布:网形测区:最好有至少三个已知控制点分布在测区外围的四个象限,若已知三角点(控制点)位于测区外面,则测区外缘与该已知点之距离最好不超过20km。