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GPSRTK差分系統(tǒng)的誤差及控制方法

閱讀:1122發(fā)布時間:2021-9-23

1、RTK定位的誤差,一般分為兩類:

(1)同儀器和干擾有關的誤差:包括天線相位中心變化、多徑誤差、信號干擾和氣象因素。

(2)同距離有關的誤差:包括軌道誤差、電離層誤差和對流層誤差。

對固定基地站而言,同儀器和干擾有關的誤差可通過各種校正方法予以削弱,同距離有關的誤差將隨移動站至基地站的距離的增加而加大,所以RTK的有效作業(yè)半徑是非常有限的(一般為幾公里)。

2、同儀器和干擾有關的誤差

(1)天線相位中心變化 天線的機械中心和電子相位中心一般不重合。而且電子相位中心是變化的,它取決于接收信號的頻率、方位角和高度角。天線相位中心的變化,可使點位坐標的誤差 一般達到3-5CM。因此,若要提高RTK定位精度,必須進行天線檢驗校正,檢驗方法分為實驗室內的檢驗法和野外檢驗法。

(2)多路徑誤差 多徑誤差是RTK定位測量中最嚴重的誤差。多徑誤差取決于天線周圍的環(huán)境。多徑誤差一般為幾CM,高反射環(huán)境下可超過10CM。多徑誤差可通過下列措施予 以削弱: A、選擇地形開闊、不具反射面的點位。B、采用扼流圈天線。C、采用具有削弱多徑誤差的各種技術的天線。D、基地站附近輔設吸收電波的材料。

(3)信號干擾 信號干擾可能有多種原因,如無線電發(fā)射源、雷達裝置、高壓線等,干擾的強度取決于頻率、發(fā)射臺功率和至干擾源的距離。為了削弱電磁波幅射副作用,必須在選 點時遠離這些干擾源,離無線電發(fā)射臺應超過200米,離高壓線應超過50米。在基地站削弱天線電噪聲效的方法是連續(xù)監(jiān)測所有可見衛(wèi)星的周跳和信噪比。

(4)氣象因素 快速運動中的氣象峰面,可能導致觀測坐標的變化達到1~2DM。因此,在天氣急劇變化時不宜進行RTK測量。

3、同距離有關的誤差

同距離有關的誤差的主要部分可通過多基準站技術來消除。但是,其殘余部分也隨著至基地站距離的增加而加大。

(1)軌道誤差 目前,軌道誤差只有幾米,其殘余的相對誤差影響約為1PPM,就短基線(<10KM)而言,對結果的影響可忽略不計。但是,對20-30KM的基線則可達到幾厘米。

(2)電離層誤差 電離層引起電磁波傳播延遲從而產(chǎn)生誤差,其延遲強度與電離層的電子密度密切相關,電離層的電子密度隨太陽黑子活動狀況、地理位置、季節(jié)變化、晝夜不同而變 化,白天為夜間的5倍,冬季為夏季的5倍,太陽黑子活動時為最弱時的4倍。利用下列方法使電離層誤差得到有效的消除和削弱:利用雙頻接收機將L1和 L2的觀測值進行線性組合來消除電離層的影響;利用兩個以上觀測站同步觀測量求差(短基線);利用電離層模型加以改正。實際上RTK技術一般都考慮了上述 因素和辦法。但在太陽黑子爆發(fā)期內,不但RTK測量無法進行,即使靜態(tài)GPS測量也會受到嚴重影響,太陽黑子平靜期,小于5PPM。

(3)對流層誤差 對流層誤差同點間距離和點間高差密切相關,一般可達3PPM。為了保證RTKCM級精度,要對測站有關的誤差一起模擬。

目前,常用的單、又頻RTK系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈電臺多為美國PCC公司35W(基地站)和2W(移動站)電臺。實驗表明,當兩山頂之間能通視,距離為40多 KM時,也可收到差分信號。但是,移動站在城鎮(zhèn)區(qū)作業(yè)時,如兩點之間有房屋遮擋,即使相距1KM也很難收到差分信號。因此,國際上將RTK技術通常只用于 幾公里范圍內、兩點之間能電磁波“通視”的坐標測量。

信息標題:GPS RTK差分系統(tǒng)的誤差及控制方法

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