【正文】 scussed, and points out some methods to improve the accuracy of useful, and suggestions for further research are put forward to improve the accuracy of GPS measurements in engineering applications. Keywords： GPS measurement accuracy； influence factors； error； starting point 目錄 1 1 緒論 ............................................................................................................................................... 5 概述 ................................................................................................................................ 5 研究背景與意義 ............................................................................................................... 5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ............................................................................................................... 6 本文內(nèi)容安排 ................................................................................................................... 7 2 GPS測量原理及其技術概述 ........................................................................................................ 8 GPS在工程測量中的應用現(xiàn)狀及發(fā) 展前景 .................................................................... 8 ........................................................................................................................... 8 GPS測量原理 .................................................................................................................. 10 絕對定位原理 ..................................................................................................... 10 相對定位原理 ..................................................................................................... 11 差分 GPS定位原理 ............................................................................................. 12 3 影響 GPS測量精度的因素 .......................................................................................................... 13 GPS測量誤差 .................................................................................................................. 13 與衛(wèi)星有關的誤差 ............................................................................................. 14 與傳播路徑有關的誤差 ..................................................................................... 15 與接收設備有關的誤差 ..................................................................................... 16 GPS布網(wǎng)方案 .................................................................................................................. 17 起算點影響因素 ................................................................................................. 17 GPS布網(wǎng)方案 ...................................................................................................... 23 觀測時長 ............................................................................................................. 25 4 RTK測量 ..................................................................................................................................... 26 ........................................................................................................................... 26 RTK系統(tǒng)組成 .................................................................................................................. 26 RTK網(wǎng) ............................................................................................................................. 27 RTK精度影響因素 .......................................................................................................... 27 RTK 定位誤差 ........................................................................................................ 27 同儀器和 GPS衛(wèi)星有關的誤差 ......................................................................... 27 同信號傳播有關的誤差 ..................................................................................... 28 如何提高 GPS 在工程測量應用中的精度 1 1 緒論 概述 使用人造 衛(wèi)星確定地球上點的位置的研究開始于 1959年，霍布斯進大學應用物理實驗室的子午衛(wèi)星導航系統(tǒng) Transit于 1964 年 1月研制成功。最后分析討論了 RTK測量的精度影響因素，指出一些對提高精度有用的方法，并對提高 GPS 在工程測量應用中的精度提出了進一步深入研究的建議。 1 近年來，由于 GPS 接收機的小功耗、小型化，給其應用于測量領域提供了便利條件。隨我國對地觀測衛(wèi)星的精密定軌需求的增強，對地觀測衛(wèi)星不斷發(fā)射升空，將給測繪工作者帶來用武的新天地。分析 了影響 GPS測量精度 的若干因素，其次對各個因素通過具體工程數(shù)據(jù)加以分析和處理，并得出結論。 提供三維坐標。以上的可觀測衛(wèi)星數(shù)至少 4顆 [8]。 GPS衛(wèi)星發(fā)送給用戶的導航電文是不歸零的二進制數(shù)據(jù)碼，碼率 fd=50HZ。當把多臺 GPS 接收機安置在若干條基線的端點時，同步觀測 GPS衛(wèi)星，能夠確定多條基線向量。常在衛(wèi)星、接收機和歷元間求三次差。因為存在有時鐘誤差、軌道誤差、大氣影響、 AS影響、多徑效應和其他的誤差，解算出來的坐標與基準站已知的坐標不一樣，有誤差存在。偽距差分、位置差分、偽距差分相位平滑等技術也已成功應用于各種測量作業(yè)中。 若以誤差來源分， GPS測量的誤差能夠分三類，為與接收設備有關的誤差、與衛(wèi)星有關的誤差和 GPS信號傳播路徑有關的誤差。對流層折射的一般在影響在 2～ 30m之間 [15]。良好環(huán)境條件下對偽距觀測的影響約為 45cm， 極壞條件下碼信號多路徑 誤差可能會造成接收機相位失鎖，許多周跳就是由于多路徑誤差引起的 [13]。但是由于接收機只能測定載波相位非整周的小數(shù)部分 ,和從某一起歷元至觀測歷元件載波相位變化的整周數(shù) ,無法直接測定載波相位相應該起始歷元在傳播路徑上變化的整周數(shù)。 工程實踐 中 我們發(fā)現(xiàn) GPS作業(yè)面臨的主要問題是：怎樣 確保穩(wěn)定的聯(lián)測精度、提高外業(yè) 工作效率，充分發(fā)揮 GPS 作業(yè)的 精確、高效、 快捷等優(yōu)點。 附合路線法：附合路線法是從一個起算點通過一條由 GPS導線推算另一個起算點的坐標，將此坐標與已知值比較，根據(jù)它們差異值的大小來判斷起算點的質量。那么在進行高程擬合時，如何判斷它的高程擬合精度的可靠性 ? 由于只有 3個起算數(shù)據(jù)，沒有多余的起算數(shù)據(jù)判定具體哪個起算數(shù)據(jù)的高程有闖題 來剔除租差點，然而我們可以通過高程擬合變化規(guī)律和理論分析，得出以下結論： (1)GPS在進行高程擬合時，若只有 3個起算數(shù)據(jù)，且有一個 起算數(shù)據(jù)高程精度不 準確， GPS的高程誤差就會在不準確起算數(shù)據(jù)方向兩側逐漸增大?？梢酝ㄟ^以下方法進行起算數(shù)據(jù)的檢核：直接基線邊與起算點坐標反算邊的比較分析；實測光電 邊與直接基線邊、坐標反算邊的比較分析。一般來說，在 GPS網(wǎng)的整體平差中，可能含有兩類觀測量，即相對觀測量 (如基線向量 )和絕對觀測量 (如點在 WGS84中的坐標值 )。然而并不是一味的延長觀測時間基線處理的精度就高，理論分析與實踐經(jīng)驗表明：在載波相位觀測中，如果整周未知數(shù)已經(jīng)確定，那么相對定位的精 度，將不會隨觀測時間的延長而明顯提高，整周未知數(shù)的解算一般需要 l2小時可以準確解算。常設基準站可承擔下列任務：連續(xù)采集數(shù)據(jù)，存儲原始數(shù)據(jù)，計算 RTCM 改正，為用戶實時或事后提供數(shù)據(jù)，監(jiān)測衛(wèi)星狀況，向用戶 預告各種干擾。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。 對流層誤差：對流層誤差同點間距離和點問高差密切相關，高度角 90176。而實用的測量成果往往是屬于某一國家坐標系或是地方坐標系 (或叫局部的、參考坐標系 )，應用中必須進行轉換。在流動過程當中，要求保持對 GPS衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤。 觀測時長 觀測時間的長短直接影響工作效率和基線解算效果，時問短會因采集數(shù)據(jù)不夠而使基線解算失??；觀測時間 過長 不會提高基線解算精度，造成時間上的大量浪費。在起算點和需要設置參考站的過渡點構成異步環(huán)后，其它測點根據(jù)情況可不必形成異步環(huán)，但要保證觀測條件良好，基線解算合格 [16]。通常起算點坐標可以通過以下幾種途徑獲?。? ①利 用已知的 WGS． 84坐標，聯(lián)測國家高精度 GPS控制點。 為 檢驗起算數(shù)據(jù)精度，進行如下數(shù)據(jù)處理： 進行 行自由網(wǎng)平差 (表 3． 1)； 用控制點 S002S003S007進行約束平差 (表 3． 2)； 用控制點 S003S007 進行平差 (表 3． 3)； 三種方法高程比較 （表 ）。 在進行 GPS網(wǎng)的約束平差或聯(lián)合平差時，為了保證 GPS控制網(wǎng)的精度不 因 束數(shù)據(jù)的影響