RTK+GPS定位精度探究.pdfVIP

2002年全田测绘仪嚣综合学术年会．吉林长春 RTK GPS定位精度研究 邓妍 盎； 西安铡绘研究所．西安雁塔路中段l号710054 ●，～ r GPS的 G80采集了数据，并分析这些数据的统计特性．计算结果表明，影响RTK精度的主要 不同特点。最语利用J8yad 原因是多径效应和观测误差．) 主珏词RTK，多径效应．观测误差．定位精度 中围分类号：P228 文献标识玛tA 80年代中期出现码差分GPS定位方式(DOPS)．随着通信技术和信号处理技术的快速发展，更精 GPS测量系统就是其中比较有代表性的技术之一，它以载波 确、更有效的定位方式层出不穷。RTK 相位作为观测量，实现实时差分GPS测量。精度可达到厘米级．它使得存在传统差别的oPS$0绘应用 领域和GPS导航应用领域出现了交叉点，开拓了GPS应用的新天地．成为人们研究的重点． RTK GPS测量系统通常可简称为RTK系统。该系统由参考站和移动站构成。参考站和移动站的 设备组成几乎完全相同，它们包括用于接收GPs卫星信号的单频或双频接收机：用于构成无线数据 链路的数传电台等．为了实现RTK系统高精度定位。移动站载波相位观测量通常耍与参考站接收机 同时测得的量进行双差处理，这时就要求来自参考站和移动站的数据在时间上要相互匹配。因此． 链路传输速率至少为2400bps，通常为9600bps，有的甚至达到19200bps． 本文先简要介绍了GPS定位误差，对于各种误差的特性进行7分柝；所后探讨了基于RTCM电文 测量数据进行了分析．给出了RTK的纬向、经向和高程误差曲线，计算了不同差分定位系统的水平 定位精度和高度定位精度．对影响RTK定位精度的主要因素进行了分析． 1GPS定位误差 GPS测量是通过接收机接收卫星传出的信息来确定地面坐标的，因此，伪距观测量的误差主要 来源于GPs卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备． 1．1与卫星有关的误差 与GPS卫星有关的误差，主要包括卫星钟误差和卫星星历误差． 卫星钟差： GPS的观测量均以括密的测时为依据，在GPS定位中，观测量要求卫星钟与接收机 钟保持严格的同步．而实际上卫星钟是有漂移的。这种漂移称为卫星钟差．为了消除这种偏差，在 GPS播放的导航电文中包含有描述卫星钟差的二阶多项式系数．修正以后．各卫星钟之间的同步差 可以保持在20ns以内。经改正后的残余误差可以利用接收机问的一次差渭除． 卫星星历误差：卫星星历所给出的卫星空问的位置与实际位置之差被称为卫星星历误差．卫星 在运动中要受到多种摄动力的影响．而通过地面监铡站又根难充分可靠地掌握它们作用的规律，因 此星历预报会产生卫星位置误差．它将严重影响单点定位精度，对精密相对定位也有一定的影响。 为了消除上述两类误差．可以采用多种处理方法，其中同步观测求差法就是～种较好的方法． L2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． 1)电离层传播误差；GPs卫星信号在通过电离层对，受到这一介质弥散特性的影响。使得信号传 播路径发生变化，因而产生观测误差．电离层对信号传播的影响。主要取决于电子总量和信号的频 率．为了减弱电离层的影响．可以利用双频观测法、电离层模型和同步观测求差法进行修正． 21对流层传播误差t对流层折射对观测值的影响。可以分为千分量和湿分量两部分，干分量主要 与大气的温度和压力有关t而湿分量主要与信号传播路径上的大气湿度和高度有关，这种影响可以 曲 2002年全国测绘仪器综合学术年会-吉林长春 利用地面的大气资料计算。湿分量影响虽然不大，但是很难用物理参数进行描述。为了消除和减弱 对流层折射的影响，可以采用类似消除电离层影响的方法。 31多径效应：GPS接收机天线除了接收直接来自卫星的信号外，还可能接收到天线