GPS定位測(cè)量中的三類誤差:
1遣臼、接收機(jī)的公有誤差:衛(wèi)星鐘誤差、星歷誤差拾并、電離層誤差揍堰、對(duì)流程誤差;
2嗅义、接收機(jī)自身存在的誤差:內(nèi)部噪聲屏歹、通道延遲、多路徑效應(yīng)之碗;
3蝙眶、基準(zhǔn)站接收機(jī)與流動(dòng)站接收機(jī)之間的傳播延遲誤差;
以上三種類型的誤差是GPS測(cè)量當(dāng)中的三類主要誤差褪那,其中第一類接收機(jī)公有誤差可以通過差分技術(shù)完全予以消除幽纷。第二類型的誤差是硬件設(shè)備的內(nèi)在誤差,無法消除博敬。第三類型的誤差直接取決于移動(dòng)站與基站之間的距離友浸。
所謂差分GPS,其基本組成包括有一個(gè)已知的地面控制點(diǎn)偏窝,一個(gè)地面基準(zhǔn)站收恢,一個(gè)測(cè)區(qū)移動(dòng)站武学,工作原理就是通過在一定的區(qū)域范圍內(nèi)(根據(jù)不同的測(cè)量等級(jí),基準(zhǔn)站與移動(dòng)站的距離有差異派诬,一般情況下小于25km)劳淆,在地面已知控制點(diǎn)上架設(shè)一個(gè)GPS基準(zhǔn)站链沼,GPS基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)的記錄GPS定位信息默赂,通過與地面已知控制點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值做比對(duì)處理,以解算得到測(cè)區(qū)移動(dòng)站的修正量括勺,以此對(duì)移動(dòng)站的測(cè)量值進(jìn)行修正缆八,得到更精準(zhǔn)的測(cè)量值。
按照差分計(jì)算的順序不同可分為后差分與實(shí)時(shí)差分兩種疾捍,后差分就是基準(zhǔn)站將記錄的差分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)下來奈辰,等整個(gè)測(cè)量完成之后再根據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)間段及時(shí)間點(diǎn)對(duì)移動(dòng)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理,實(shí)時(shí)差分指的是基準(zhǔn)站通過無線電臺(tái)乱豆,實(shí)時(shí)地將差分?jǐn)?shù)據(jù)傳送給移動(dòng)站奖恰,以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)解算。
另外宛裕,差分GPS根據(jù)基準(zhǔn)站發(fā)送的差分信息的不同可分為三種瑟啃,分別是位置差分技術(shù)、距離差分中的偽距差分技術(shù)以及距離差分中的載波相位差分技術(shù)(Real Time Kinematic揩尸,及RTK)蛹屿。
位置差分技術(shù):
指的是基準(zhǔn)站直接將真實(shí)值與測(cè)量值的差值作為差分修正量,發(fā)送給用戶接收機(jī)岩榆,用以做直接的運(yùn)算修正错负,可消除第一種類型的誤差(也就是衛(wèi)星鐘差、星歷誤差勇边、電離層誤差以及對(duì)流程誤差等)犹撒,也就是將坐標(biāo)的差值作為修正量直接在移動(dòng)站測(cè)量值上加減。
距離差分中的偽距差分技術(shù):
首先要理解偽距的概念粒褒,所謂偽距就是GPS的實(shí)際測(cè)量過程中油航,衛(wèi)星與接收機(jī)之間的實(shí)測(cè)距離A與真實(shí)距離B,由于存在衛(wèi)星鐘差怀浆、接收機(jī)鐘差以及電離層延遲等影響谊囚,造成誤差,所以講實(shí)際的測(cè)距值A(chǔ)稱為偽距执赡,GPS接收機(jī)的測(cè)量也稱為偽距測(cè)量镰踏。因此,對(duì)于偽距差分技術(shù)沙合,可理解為將偽距測(cè)量的修正量作為修正值傳遞給移動(dòng)站進(jìn)行差分處理奠伪。
位置差分和偽距差分能夠抵消掉第一類誤差,但是移動(dòng)站和基準(zhǔn)站之間的距離拉大加大了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳遞延遲這一點(diǎn)是無法消除的。
距離差分中的載波相位差分原理即RTK技術(shù)
利用載波相位差分的方式绊率,其實(shí)還可以分為兩種:
第一種是基準(zhǔn)站將載波相位的修正量傳遞給移動(dòng)站谨敛,移動(dòng)站根據(jù)這個(gè)修正量進(jìn)行差分解算,以求得自己的三維坐標(biāo)滤否,是一種移動(dòng)站坐標(biāo)修正的方法脸狸。
第二種是基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)地將測(cè)量的載波相位觀測(cè)量、偽距觀測(cè)量藐俺、基準(zhǔn)站坐標(biāo)等信息通過無線電臺(tái)實(shí)時(shí)地傳遞給移動(dòng)站炊甲,移動(dòng)站將載波相位觀測(cè)值進(jìn)行差分處理,求得基準(zhǔn)站與移動(dòng)站之間的基線向量(基線向量就是指兩站點(diǎn)之間的坐標(biāo)差值欲芹,δx卿啡,δy,δz)菱父,再根據(jù)基站控制點(diǎn)坐標(biāo)求得移動(dòng)站的坐標(biāo)颈娜,得到的移動(dòng)站是WGS-84坐標(biāo)。