https://blog.csdn.net/bit_kaki/article/details/81185384 </div> <link rel="stylesheet" href="https://csdnimg.cn/release/phoenix/template/css/ck_htmledit_views-f1a9c33fcd.css"> <div class="htmledit_views" id="content_views"> <p><span style="color:#000000;">本文以DGPS为例来说明差分定位技术</span></p>
首先提个问题:我们为什么要采用差分GPS定位技术测量?
答案是:绝对定位精度不能满足要求。
DGPS:差分全球定位系统(Differential Global Position System).
目前 GPS 系统提供的定位精度是优于 10 米,而为得到更高的定位精度,我们通常采用差分 GPS 技术:将一台 GPS 接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标,计算出基准站到卫星的距离改正数,并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行 GPS 观测的同时,也接收到基准站发出的改正数,并对其定位结果进行改正,从而提高定位精度。
差分 GPS 分为两大类:伪距差分和载波相位差分
差分的优点
(1)消除卫星钟钟差
(2)消除卫星星历误差
(3)消除电离层延迟
(4)消除对流层延迟
(5)将接收机钟钟差做为未知数求出以上措施将有效地提高GPS定位精度,一般而言,以坐标方式差分可达±5m的精度,以伪距方式可达±(1~3)m级精度,以载波相位方式可达±(1~3)cm的精度,高程精度为平面精度的2~3倍。
RTK测量原理图
动态
静态
动静合一
坐标差分
伪距差分
载波相位差分
伪距差分、载波相位差分合一
实时
后处理
实时、后处理合一
单基准站差分(1对1或1对n,海上50km,陆地10km,陆地RTK5km)
信标差分(1对n)(海上500km,陆地100km)
局域差分( M对n,卫星通讯,有偿使用 )
广域差分( M对n,卫星通讯,有偿使用 )
这里主要介绍伪距1对n后处理差分系统,其平面定位精度可达±1m,高程定位精度可达±(2—3)m,作用距离可达200km。
GPS接收机主机
GPS接收机电源
GPS天线
GPS控制记录器
GPS接插件及对中杆(基准站含支架)
GPS集装箱
若为实时差分,还需通讯电台
GPS单机单点定位(±5m)
GPS单机单点定位4小时均值(±1m )
从测绘主管部门购买(±0.5m ~±0.5cm )
从地图上解析( ±1m ~ ±40m )
从上式出发,推证伪距差分的一般数学模型。在基准站A观测j卫星,测得伪距为:
式中ρjAt为t时刻A至卫星j的真实距离,可用 几何公式求得。由电台送往移动台B点的差分改正为:
B点观测的伪距为:
将伪距改正数加入(3-17)式,则有:
考虑到现有设备的通讯能力,A、B点间距不超过50km,因而LjBtrop≈LjAtrop,LjBion≈LjAion,上式中可消除卫星钟差、对流层、电离层的影响,令c(VTB-VTA)=d,则上式可表示为:
将上按台劳级数展开,得:
因A、B二点之距小于50km,故ljAt≈ljBt,mjAt≈mjBt,njAt≈njBt,ρjAt0、ρjBt0为ρjAt、ρjBt的初值,从而依上式可大部分消除卫星星历误差,进一步整理为:
当有n(n>4)颗同步观测卫星时,按最小二乘法表示的伪距差分模型为:
GPS天线平面10°仰角以上无大片障碍物阻挡卫星信号
基准站至测区有视野应开阔,无高大建筑物或高山阻挡
100米内无强大有电磁波辐射源,如微波站、大楼电梯电动机房正楼顶等
要有一定的海平面高度,建议在较远距离工作时,将基准站设置在高楼楼顶或山顶上
基准站人就可以离去,有遮伞下雨问题不大
移动站安置仪器,开机,设置采样历元数,输入文件包名,可对应每个文件名
移动站测绘,可加入观测点属性
用户接收机i和基准站接收机j同时跟踪一颗编号为i的卫星,则载波相位观测方程可以表示为:
显然,由两个整数相减得到的单差整周模糊度
单差——不同观测站同步观测相同卫星所得观测量之差
双差——不同观测站同步观测一组卫星所得观测量的单差之差
三差——不同观测站同步观测同一组卫星所得观测量的双差之差
RTK关键技术——初始化,通讯
观测站A、B对卫星j的观测值分别为:
单差:消除了卫星钟差,基本消除了电流层、对流层延迟误差。
双差:消除了星历误差,进一步消除了电流层、对流层延迟误差。
三差:消除了整周模糊度、电流层、对流层延迟误差。
原则:用双差不用单差,用固定解不用浮点解
连续运行参考站(CORS),可定义为:一个或若干个固定的、连续运行的GNSS参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN/WAN)技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GNSS观测值(载波相位,伪距),各种改正数、状态信息,以及其他有关GNSS服务项目的系统。
无需架设基准站,省去了野外工作中的值守人员和架设参考站的时间,降低了作业成本,提高了生产效率;
传统“1+1”GNSS接收机真正等于2,生产效率双倍提高 ;
不需要在四处找控制点;
扩大了作业半径,网络覆盖范围内能够得到均等的精度;
在CORS覆盖区域内,能够实现测绘系统和定位精度的统一,便于测量成果的系统转换和多用途处理。
参考站及控制中心
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