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1、《提高GPS定位系统定位精度的方法初探》文献综述姓名:邵海建学号:070301013一、提高GPS定位系统定位精度研究的目的及意义目前,GPS在林业领域已经应用于森林土壤类型分析、森林病虫害管理、林木育种及生长监测、森林防火、木材收获等多方面。随着技术的进步,凡是涉及到点、线、面、立体空间的点位确定和点间位置关系的确定都可以通过GPS技术解决,GPS的使用在我们的生产和生活中变得尤为重要。在我国,经过10多年的使用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得了广大林业工作者的信赖,并且成功地
2、应用于森林资源调查、造林规划设计与检查、森林灾害监测、飞播与飞防作业导航等多个方面,给林业生产与管理带来了一场深刻的技术革命。然而定位精度问题是影响GPS广泛应用的重要因素之一,迅速、准确,是实现林业现代化管理的重要手段之一,因此研究和提高GPS定位系统的定位精度也就变得尤为重要。为科学合理地掌握全球定位技术服务于林业、充分发挥林业机械功能作用、提高林业生产作业效果提供科学依据和技术支持。二、国内外同类研究概况(1)国外情况 全球定位系统(GlobalPositioningSystem??GPS)是美国上
3、世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。现在最常用的是WGS84椭球体;实际上,各国根据测绘的需要,大地测量工作者依据本国的大地测量、天文测量和重力测量成果,常常会推求一个最能表征该国地球形状和大小的地球椭球体,常称之为参考椭球体,美国国防部为了显著地减低非特许用户用GPS信号作实时导航定位测量时的精度,曾对GPS工作卫星采用了选择可用性(SA)技术,人为地引入干涉信号,使民间用户的定位精度在百米尺
4、度上。2000年5月1日以后,美国不定期地取消了SA政策,把民间用户的定位精度提高到20m左右。但这些精度指标均不含坐标系统差异导致的系统误差,所以,国外的很多国家都在积极研究提高GPS定位系统的方法,以充分利用GPS的导向和定位功能,科学合理地为各行业的现代化发展提供技术支持。(2)国内情况国内现在常用的坐标系有两种:“1954年北京坐标系”与”1980年国家大地坐标系”。正如前述,许多国家均采用不同的参考椭球面,作为大地测量成果的计算基准面,而GPS信号接收机所测量的点位坐标,是属于WGS84坐标系,同
5、一个点位在不同的坐标系,具有不同的坐标值,因此就必须进行坐标的转换,而为了提高GPS的定位精度,就必须测算出较为准确的区域坐标转换参数,以从基本上保证GPS的定位精度,主要有如下方法:1)收集国家高等级控制点数据;2)获取控制点的B、L、H测量值3)计算三维直角坐标X、Y、Z。大地坐标系与空间直角坐标系之间的关系;4)区域WGS84与BJ1954五个转换参数DX、DY、DZ、DA、DF的计算。其次,差分GPS定位的使用也使得定位精度得到很大的提高,北京林业大学的冯仲科老师,通过差分GPS(DGPS)定位实验
6、数据的统计分析,获得DGPS在林分内外的定位精度及误差分布规律。DGPS作为精准林业的核心技术之一,具有全天候作业,操作简便,观测时间短,站间无需通视等优点,可消除GPS星钟误差、星历误差、电离层误差、对流层误差,从而大大提高定位精度。国内林业关于DGPS的应用和研究起步较晚,尚处于从DGPS原理出发的定性研究水平上,应用和定量研究比较少,常采用伪距差分原理和相位平滑技进行试验研究。当然,利用差分技术提高定位精度时存在诸多局限性,南京林业大学电子工程学院的张惠春,郑加强和周宏平老师,利用TrimbleAgG
7、PS132进行了单机定位试验,分析试验数据频数分布和野点剔除方法,进行野点剔除前后精度对比分析,探索利用加入控制点的方法提高动态定位精度的方法,以有效改善数据,提高定位精度。三、特色与创新1.改进后的GPS能够获取更加精确的定位信息和作业量信息。2.加强不同坐标系之间的坐标转换,有效利用GPS的数据采集能力,提高作业精度3.为科学合理地掌握全球定位技术服务于林业、充分发挥林业机械功能作用、提高林业生产作业效果提供科学依据和技术支持。四、研究内容及计划研究内容: 研究探索运用不同定位方式、类型时,GPS定位
8、精度有什么区别,表现在什么地方,哪些具体因素影响着林业机械GPS定位精度,产生粗大误差、野点存在的原因及相应的解决办法,在试验设备选择、试验时间场地安排、试验方案设计、采集数据处理等方面进行哪些工作能有效提高定位精度。探索植保机械GPS定位精度并提出改进方法,为科学合理地掌握全球定位技术服务于林业、充分发挥林业机械功能作用、提高林业生产作业效果提供科学依据和技术支持。研究计划: 2月20日至3月13日收集资料、