水平定位精度测试方法及测试精度研究.docxVIP

学 术 论 坛  水平定位精度测试方法及测试精度研究 薛光辉 ( 中国电子科技集团公司第五十四研究所 河北石家庄 0 5 0 0 8 1 ) 摘 要:本文以水平定位精度测试方法及测试精度为研究对象,论文首先分析了水平定位精度的评估方法,进而探讨了不同测试方法引起 的定位精度差异,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。 关键词: 水平定位精度 测试 精度评估 中图分类号 :P228 文献标识码 :A 文章编号 :1672 - 3791 (2014 ) 07( b)- 0193 - 03 卫星导航接收机最主要的性能指标即 是定位精度 。定位精度是用来描述卫星导 航接收机在一定条件下 ,能达到的定位水 平 。换言之 ,即是卫星导航接收机确定的坐 标与真实的坐标之间的差异度 、离散度 。一 般而言,定位精度包括水平定位精度 、高程 定位精度和三维定位精度 。其中 ,水平定位 精度通常是用户最为关心的指标。 1 水平定位精度评估方法 H0 为高程的平均值; n为测量次数。 1 . 2 外符合定位精度 卫星导航接收机的外符合定位精度的 每个坐标可以用 ( x, y, H) 表示 。则此组定 位结果的水平定位精度 ? H 外 和高程定位精 度 ?V 外 可由式(3)和式(4)表示［1］。 ??( x??x) ????( y??y 常表述为观测量精度 。DOP值为精度衰减 因子, 在导航定位过程中, 卫星导航接收机 与卫星的几何相对关系有关 ,当卫星导航 接收机位置一定时 ,而这一关系则主要取 决于导航卫星的星座布局 。DOP值是由观 测方程中权系数阵决定 ,权系数阵中前三 列为三维分量的几何矩阵 ,但其是在大地 坐标系下给定的,而实际应用中 ,为了估算 观测站的位置精度 ,常采用其在站心坐标 ? ?????  (3 ) 系(或地平坐标系)中的表达形式 。 评估定位精度方法一般采用内符合精 n 度和外符合精度两种 。内符合精度用来表  ??g11  g12  g13 ? ［ 3］ 述定位结果的离散度 ,其参考值是一组定  (H ??H ) Q ???g g g ? ???? B ???21 22 23 ? ( 6 ) 位结果的平均值 ;外符合定位精度用来表 ? ( 4 ) ??g g g ? 述定位结果与真实坐标的差异 ,其参考值 n ???31 32 33 ? 是真实坐标。 1 . 1 内符合定位精度 卫星导航接收机进行定位 ,采集到一 具体参数的定义同(1 )、(2 ), 不同在于, x0 、y0 、H0 为相应方向坐标的已知值。 Q ??HQ HT B X???sin B cos B X  ??sin B sin L ( 7 ) ?cos B? ? 组定位结果 ,定位结果样本量为 n, 每个坐 2 不同测试方法引起的定位精度差异 式 中 : H ??? ?sin L cos L 0 , ? ? 标可以用 ( xi , yi , Hi ) 表示 。则此组定位结 果的水平定位精度 ? H内 和高程定位精度 对于卫星导航接收机来说 ,无法直接 得到水平和高程方向的定位结果 ,其原始 的定位结果是大地坐标系下的经度 、纬度 ??????cos B cos L ?q11 q12 q13 ? ? q ? q q q QX ???21 22 23 ? cos B sin L sin B ?? ?V内 可由式(1)和式(2)表 示［ 1］。 和高程,一般用经度(L),纬度(B),大地高(H) 表示 。其定义如下 : ??q31 q32 q33 ?? H是由大地坐标系到观测站站心坐标 ??? ??? 地面上一点的大地经度 L为大地起始 (x ??x )? (y ??y ) ??  n ?1 (1 ) 子午面与该点所在的子午面所构成的二面 角 , 由起始子午面起算 , 向东为正 , 向西为 系的坐标变换矩阵 。QX 为位置改正数权系 数阵。 由式(6 )中可以看到 , 精度因子的方向 ???? ?? (H ??H ) (2) n ?1 负;大地纬度B是经过该点作椭球面的法线 与赤道面的夹角 , 由赤道面起算 , 向北为 决定了水平方向和高程方向是站心坐标系 下的水平和高程方向。 xi 为接收机x坐标的第 i 次数据的测量 值 ; x0 为X坐标的平均值; yi 为接收机y坐标的第 i 次数据的测量 值 ; y0 为Y坐标的平均值; Hi 为接收机