第8章GPS定位的方法

第8章GPS定位的方法一、按参考点的不同位置划分§8—1GPS定位方法分类1）绝对定位（单点定位）：在地球协议坐标系中，确定观测点相对地球质心的位置，即在WGS-84坐标系中的坐标。2）相对定位：静态相对定位流动站动态相对定位基准站确定观测站与地面某一参考点之间的相对位置。绝对定位(单点定位)相对定位(基线向量)DX,DY,DZ解求：解求:

X,Y,Z静态定位：在定位过程中，接收机位置静止不动，是固定的。静止状态只是相对的，在卫星大地测量中的静止状态通常是指待定点的位置相对其周围点位没有发生变化，或变化极其缓慢，以致在观测期内可以忽略。动态定位：在定位过程中，接收机天线处于运动状态。在绝对定位和相对定位中，又都包含静态和动态两种形式。二、按接收机作业时所处的状态划分1.静态测量方法

将几台GPS接收机安置在基线端点上，保持固定不动，同步观测4颗以上卫星。可观测数个时段，每时段观测十几分钟至1小时左右。最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各点坐标。精度水平：5mm+1ppmxD

垂直：10mm+2ppmxD

45分钟/15秒采样率观测5颗卫星60分钟/15秒采样率观测4颗卫星常规静态测量用途：是精度最高的作业模式。主要用于大地测量、控制测量、变形监测、工程测量。

精度水平5mm+1ppmxD

垂直10mm+2ppmxD20分钟/5秒采样率观测6颗卫星30分钟/5秒采样率观测4颗卫星快速静态测量用途：主要用于图根控制测量、工程测量。2.动态测量方法先建立一个基准站，并在其上安置接收机连续观测可见卫星，另一台接收机在第1点静止观测数分钟后，在其他点依次观测数秒。最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各点坐标。动态相对定位的作业范围一般不能超过15km。用途：适用于精度要求不高的碎部测量。精度：可达到（10~20mm+1ppm）

精度水平：10mm+2ppmxD

垂直：20mm+2ppmxD

初始化（20-60分钟）

已知点•.未知点A.未知点B .未知点C

.

未知点D准动态测量（停-走测量）

初始化（20-60分钟）已知点•.未知点

未知点

记录数据不需停留精度水平：10mm+2ppmxD

垂直：20mm+2ppmxD连续动态测量三、按处理时效划分1）后处理——所有观测完成以后，同时进行解算，计算所有观测点的三维坐标。2）实时动态——每个点观测完成后立即进行解算，实现各点坐标的实时计算、实时输出。实时动态定位（RTK）在基准站和流动站间进行实时数据传输，实现各点坐标的实时计算、实时输出。

RTK–RealTimeKinematic（实时动态）RTK–RealTimeKinematic（实时动态）§8—2GPS定位误差及应对方法GPS测量也必然会有各种误差包括：与卫星有关的误差、与传播途径有关的误差、与接收设备有关的误差等方面可以采用计算或改善观测条件的方法消除或减弱一、GPS测量的误差源与卫星有关的误差卫星轨道误差卫星钟差相对论效应与传播途径有关的误差电离层延迟对流层延迟多路径效应与接收设备有关的误差接收机天线相位中心的偏移和变化接收机钟差接收机内部噪声GPS误差源二、GPS测量误差特点偶然误差（噪声-Noise）内容卫星信号发生部分的随机噪声接收机信号接收处理部分的随机噪声其它外部某些具有随机特征的影响特点随机量级小–毫米级系统误差（偏差-Bias）内容其它具有某种系统性特征的误差特点具有某种系统性特征量级大–最大可达数百米单频C/A码的误差大小双频P/Y码的误差大小三、各类误差的处理方法

1.模型改正法原理：利用模型计算出误差影响的大小，直接对观测值进行修正适用情况：对误差的特性、机制及产生原因有较深刻了解，能建立理论或经验公式所针对的误差源相对论效应、电离层延迟、对流层延迟、卫星钟差限制：有些误差难以模型化2.求差法原理：通过观测值间一定方式的相互求差，消去或消弱求差观测值中所包含的相同或相似的误差影响适用情况：误差具有较强的空间、时间或其它类型的相关性。所针对的误差源：如电流层延迟，对流层延迟，卫星轨道误差限制：空间相关性将随着测站间距离的增加而减弱3.参数法原理：采用参数估计的方法，将系统性偏差求定出来适用情况：几乎适用于任何的情况限制：不能同时将所有影响均作为参数来估计4.回避法原理：选择合适的观测地点，避开易产生误差的环境；采用特殊的观测方法；采用特殊的硬件设备，消除或减弱误差的影响适用情况：对误差产生的条件及