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用静态GPS进行控制测量的精度分析
摘 要:本文简述了全球定位系统(GPS)的结构特点、测量原理及应用,对影响静态GPS进行控制测量方面精度因素进行了分析,并提出了一些合理的建议,以供参考。
关键词:静态GPS;控制测量接收机的位置。三颗卫星可进行2D定位(经度、纬度),四颗卫星则可进行3D定位(经度、纬度及高度)。通过接收机不断的更新接收信息,就可以计算出移动方向和速度。
静态GPS测量的特点
相对于常规测量来说,GPS测量主要的特点:(1)高精度;(2)测站间无需通视;(3)观测时间短;(4)仪器操作简便;(5)全天候作业;(6)提供三维坐标。
3 影响控制测量精确性的因素
静态GPS系统
测量工作者无法控制的因素,如GPS系统本身,这些因素主要包括:
(1)搜索到卫星的颗数,星数越多,解算模糊值的速度越快、越可靠。一般最少要四颗才能定位,越多精度会越高;有时候为了完成测量,采用较低的截止高度角,也能获得足够的共同星数;
(2)卫星相对接收机的位置,如果接收到的四颗卫星与接收机相互之间的角度比较好,精度会比较高,如果卫星靠近地平面,那精度就会降低;
(3)大气状况,特指电离层和对流层对GPS信号的延迟;星信号到达GPS接收机之前,要穿过对流层和电离层,都会对GPS信号传播造成影响。对流层延迟指的是对于地球周围的对流层对电磁波的折射效应,使得GPS信号的传播速度发生变化,这种变化称为对流层延迟。此外,电离层的电子含量将随空间和时间发生剧烈变化,因此信号到达基准站和流动站时将产生不同的影响,且基线越长时,其影响越大。
(4)卫星时钟误差,即使卫星是非常的精密复杂,它可以计算出一些极微小的信息,即使卫星的定位依然持续的被监控,但倘若只要有一秒都不处于被监视的状态之中,且这期间一旦产生微小的定位误差或卫星星历的误差,将会影响到接受器在定位计算时的准确性。
(5)多径效应,就是指经过其他表面反射到接收机天线中的静态GPS信号:所谓的多路径效应就是指,由于接收终端受周围环境的影响,导致接收机所接收到的卫星信号中还含有折射信号和反射的影响。比如在高楼林立的楼群中或者山脉密林中,卫星信号接收到的折射或者反射的几率相当大。
观测方法
观测方法将对GPS结果的精确度有很大的影响。观测方案的主要内容有:坐标系统的选择、基准站位置的选择、观测次数等。基准站位置的选择除了要考虑周围环境因素外,基准站的坐标的精度也是必须考虑的1个问题。如果基准站的坐标精度较差,则全部新点坐标的精度决不会超过基准站。坐标系的选择对所测成果的精度影响很大。

GPS控制部分,即人为操作而产生的影响,这主要是因为静态GPS控制部分的问题或用户在进行数据处理时产生的误差等。这些误差的产生主要有两个方面:(1)运算数据处理的软件:(2)数据处理软件的算法不完善对定位结果的影响,这是因为在启动地图程序的同时,导航仪进行了其他数据处理,导致数据误差的产生从而影响GPS定位的准确性。
静态GPS实践证明,观测者的专业水平和经验对成果的精度和可靠性影响很大,此外,观测者必须垂直握住测杆,使其位于测点的铅垂线上,如