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《GPS測(cè)量精度誤差與對(duì)策分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、GPS測(cè)量精度誤差與對(duì)策分析摘要GPS測(cè)量與其他所有測(cè)量技術(shù)手段一樣，都不可能避免地會(huì)產(chǎn)生誤差。鑒于此，木文對(duì)GPS測(cè)量誤差的來(lái)源進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了保障測(cè)量精度的對(duì)策，希望對(duì)采用GPS進(jìn)行工程測(cè)量的相關(guān)T?作能夠有所借鑒。關(guān)鍵詞GPS測(cè)量，誤差來(lái)源，對(duì)策1引言GPS(GlobalPositioningSystem,GPS)是一種高新測(cè)繪技術(shù)，是當(dāng)代許多科技成果融合發(fā)展而形成的。目前在很多工程測(cè)量領(lǐng)域，GPS都已經(jīng)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測(cè)量技術(shù)手段，并且收到了良好的應(yīng)用效果，但這并不是說(shuō)明GPS測(cè)量就不存在誤差，與其他所有測(cè)量技術(shù)手段一樣，GPS測(cè)量同樣不能完全杜絕測(cè)量
2、誤差的出現(xiàn)，我們所能做的就是針對(duì)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并釆取措施加以控制，以確保GPS的測(cè)量精度滿足測(cè)量使用需求。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，因?yàn)镚PS是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，所以其系統(tǒng)組成比較復(fù)雜，這導(dǎo)致系統(tǒng)屮任何一個(gè)部分都冇可能成為誤差來(lái)源，而這些誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響程度不一，誤差的傳播和放大過(guò)程也存在差異，如果不對(duì)GPS的定位原理和誤差理論有充分的了解和掌握，則測(cè)量結(jié)果的精度就無(wú)從得到保證，更談不上采取措施對(duì)測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量進(jìn)行控制。鑒于此，本文對(duì)GPS測(cè)量誤差的來(lái)源進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了保障測(cè)量精度的對(duì)策，希累對(duì)采用GPS進(jìn)行工程測(cè)量的相關(guān)工作能夠有所借鑒。2GPS測(cè)量誤
3、差的來(lái)源GPS測(cè)量誤差通常來(lái)說(shuō)可以分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩類。前者主要指由GPS系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的誤差，如星歷誤差、衛(wèi)星時(shí)鐘誤差以及接收設(shè)備誤差等，這類誤差的產(chǎn)生通常很難避免；而后者則主要包括山信號(hào)多路徑所產(chǎn)生的誤差等。一般而言，系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響要遠(yuǎn)大于偶然誤差，它是GPS測(cè)量誤差的主要來(lái)源，雖然系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生很難避免，但這并不是說(shuō)它就不能被消除，因?yàn)橄到y(tǒng)誤差具冇?泄的規(guī)律性，所以采取一定的措施是可以対這些誤差的影響進(jìn)行減弱甚至消除的。本文對(duì)GPS測(cè)量誤差的來(lái)源進(jìn)行了系統(tǒng)地分析，并將其概括?為以下三個(gè)方面：2.1由衛(wèi)星部分產(chǎn)生的主要誤差1?衛(wèi)星星丿力的誤差在實(shí)際應(yīng)用屮
4、，根據(jù)衛(wèi)星星歷確定的衛(wèi)星空間位置與衛(wèi)星的實(shí)際空間位置不可能完全一致，二者間必然存在一定的誤差。因?yàn)樾l(wèi)星在空中運(yùn)行受到多種攝動(dòng)力的影響，而這些影響很難在地面監(jiān)控站進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，所以就會(huì)造成所測(cè)定的衛(wèi)星軌道不準(zhǔn)確，而又因?yàn)榈孛姹O(jiān)測(cè)到的衛(wèi)星軌道不準(zhǔn)確，就會(huì)使得根據(jù)衛(wèi)星軌道外推計(jì)算得到的廣播星丿力（包括由地面注入站給衛(wèi)星的廣播星歷和由衛(wèi)星向地面發(fā)送的廣播星歷）不準(zhǔn)確，使得依據(jù)廣播星歷提供的衛(wèi)星位置與實(shí)際位置間存在誤差。2.衛(wèi)星時(shí)鐘的鐘差在采用GPS進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，需要計(jì)算信號(hào)由衛(wèi)星傳播到接收設(shè)備間得距離，而這個(gè)距離則通過(guò)信號(hào)傳播速度乘以傳播時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，但實(shí)際卻是無(wú)論是衛(wèi)星時(shí)鐘
5、還是地面接收設(shè)備的時(shí)鐘都存在一定的誤差，即使采用高精度的原子鐘，也不能完全改正衛(wèi)星鐘的鐘面時(shí)與GPS時(shí)之間的同步誤差及衛(wèi)星鐘與衛(wèi)星鐘之間的同步誤差，而這個(gè)誤差就會(huì)反映到距離誤差當(dāng)屮。2.2山信號(hào)傳播產(chǎn)生的主要誤差1.電離層折射產(chǎn)生的誤差當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)過(guò)電離層時(shí)，則無(wú)論其傳播路徑還是傳播速度都會(huì)發(fā)生一定的變化，而這種變化會(huì)反映到距離計(jì)算的結(jié)果屮。2.多路徑產(chǎn)生的誤差在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，接收設(shè)備可能不只接收來(lái)自衛(wèi)星的直接信號(hào)，它接收的信號(hào)當(dāng)中可能還包括天線周邊一些物體的反射信號(hào)，而這些信號(hào)的疊加會(huì)使信號(hào)相位出現(xiàn)改變，進(jìn)而產(chǎn)生測(cè)量誤差。與其他形式的誤差相比,這種誤差出現(xiàn)的幾率并不高
6、，但它的產(chǎn)生與全部測(cè)站的環(huán)境都冇一定的關(guān)聯(lián)，且往往具有表現(xiàn)形式不同的特點(diǎn)，因而在進(jìn)行高精度的GPS測(cè)量時(shí)，其出現(xiàn)的可能性也不低。3?周跳產(chǎn)生的誤差在應(yīng)用GPS進(jìn)行測(cè)量作業(yè)時(shí)，一般多采用相位觀測(cè)值觀測(cè)法。所謂相位觀測(cè)值，即指接收機(jī)振蕩后的相位與衛(wèi)星載波相位間的落差。但在實(shí)際觀測(cè)過(guò)程中，因?yàn)槭芤恍┎豢煽匾蛩氐母蓴_，可能在短時(shí)間內(nèi)失去對(duì)衛(wèi)星的跟蹤，這時(shí)就無(wú)法測(cè)量相位的變化情況,我們稱之為“周跳”,而這會(huì)引起測(cè)量誤差。2?3由接收設(shè)備和其他因素引起的誤差1?與接收設(shè)備有關(guān)的誤差在實(shí)際工作中，與接收設(shè)備有關(guān)的誤差主要包括接收機(jī)的時(shí)鐘存在誤差、位置存在誤差以及天線相位屮心位置存在誤差
7、等，這些誤差都會(huì)對(duì)距離測(cè)量造成一定的影響，使最終的測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差。2.其他因素引起的誤差其他因素誤差主要包括錯(cuò)誤的測(cè)量天線高、錯(cuò)誤的測(cè)站名、對(duì)中整平誤差、選擇了錯(cuò)誤的天線類型以及接收機(jī)設(shè)置錯(cuò)誤等，而這些誤差通常都是因?yàn)楣ぷ魇д`造成的。實(shí)際工作屮，通過(guò)加強(qiáng)檢查，制定并落實(shí)嚴(yán)格的測(cè)量程序，確保整個(gè)測(cè)量流程都符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的耍求，則這些誤差往往都可以進(jìn)行避免。3保障GPS測(cè)量精度的對(duì)策3.1衛(wèi)星部分誤差的消除對(duì)于星歷誤差，可以通過(guò)不斷改進(jìn)定軌技術(shù)和攝動(dòng)力模型以獲得較好的定規(guī)精度，也可以采用相對(duì)定位作業(yè)模式，用同步觀測(cè)值求差來(lái)降
