gps-rtk技术的误差分析及质量控制

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1、GPS-RTK技术的误差分析及质量控制摘要：GPS-RTK技术以其高效率在测绘领域发挥着重要作用，减少误差提高精度是GPS-RTK技术运用的关键。本文从分析GPS-RTK技术的各项误差来源出发，通过采取措施提高RTK定位的精度，从而加强质量控制。采用GPS-RTK定位技术的精度及效率在工程中得到验证。关键词：GPS-RTK技术；误差分析；质量控制分类号：F253文献标识码：A1.GPS-RTK定位的原理GPS-RTK技术是一种高效的定位技术，它主要就是利用2台以上的GPS接收器同时接受卫星信号，

2、2台机器的安置点和接收系统都不一样。其中一台安置在已知坐标点上，它作为的是基准站。而另一台则是用来测量未知坐标点，也称为移动站。基准站是依据准确的坐标点求出其卫星距离的改正数，并且将改正数最后发送到移动站，移动站在根据改正数来判断其定位的结果，从而大大的提高了精确度。RTK技术即载波相位差分的技术，是载波相位动态实时差分方法。2.GPS-RTK定位误差分析2.1、RTK定位的误差一般情况下，可以分为两种误差：其一为同仪器和GPS相关的误差，其中主要包括相位中心变化、轨道误差和观测误差等；其二就是

3、通过信号传播有关的误差，其中主要包括电离层误差、对流层误差和信号干扰等。对于所固定的基准站来说，同仪器和GPS相位相关的误差可以通过各种校正的方法来削弱，通信号传播相关的误差与移动站到基准站的距离成正比，因此RTK技术有效的作业距离都是半径的。2.2、同仪器和GPS卫星有关的误差(1)天线相位中心变化主要的原因就是由于天线的机械中心并没有与电子相位中心全面覆盖，两者之间没有相互重合，而且电子相位中心呈现不规则运动，它取决于接收位置。而且电子相位中心是变化的，它取决于接收信号的频率和方位等。天线相

4、位中心的变化，可以使得点位坐标的误差达到4厘米左右。因此，天线相位中心的变化对于RTK定位精度的影响很大。在实际的作业过程中，可以通过观测值的求差来削弱相位中心偏移的影响，这就要求对于接收器的天线必须要按照天线附近的方位进行坐标的定向，必要的时候应该进行天线的检验校正。(2)轨道误差目前来说，随着定轨技术的不断发展和完善，轨道之间的误差就在8米左右，其影响到的基线的相对误差也不到lppm。就对于短基线来说，其对于结果的影响也是不可忽略的，但是，对于20千米到30千米的基线则可以到迖2到3厘米。(

5、1)卫星钟差钟差可以通过对卫星钟运行的状态的连续监测进行精确的确定，钟差对传播距离之间的影响不会超过6米，影响基线的相对误差也在0.2ppm,对于RTK观测的影响可以暂不考虑。(2)观测误差观测的误差主要就是对于中、整平和天线高量取的误差。要求对于仪器必须要认真细心的假设，要有责任心，对天线采取两次量取，量取的部位必须要准确，不能存在误差的错误。(3)坐标系转换误差坐标系转换导致的精度损失，GPS测得的是WGS84坐标，该坐标要经过投影、转换才能变成施工中使用的地方坐标系，在转换过程受投影变形、

6、施测精度、区域地形等的影响会造成精度损失；2.3、同信号传播有关的误差(1)电离层误差电离层引起电磁波的传播延迟而产生了误差，其延迟的强度主要和电离层电子分布的密度相关，电离层的电子密度随着太阳黑子的活动状况、地理位置和季节等的不同在变化，白天是黑夜的五倍，冬季是夏季的五倍，太阳黑子活动最强的时候是最弱时候的四倍。对于电离层的误差，可以采取以下的方法消除和减弱：利用双频接收器将L1和L2之间的观测到的参数进行线性组合来消除电离层对其产生的影响；利用两个以上观测站同步测量求差的方法；利用电力层模型

7、进行改正。实际上，在RTK技术中已将考虑了上述的因素和方法，但是在太阳内部核运动最强的时候，RTK测量无法进行。(1)对流层误差对流层误差同点间距离和点间高差密切相关，高角度在直角的时候可以使得电磁波的传播路径在2到3米，当高度角在10°的时候高达20米左右。对于对流层的误差，可以采取以下集中方法进行消除和减弱：卫星高度角不能小于15°;利用对流层的模型进行改正；也可以利用两个以上的观测点同步观测测量，然后求差。(2)多路径误差多路径误差是最严重的RTK定位测量误差。多路径误差受天线周围水分子的

8、密度，空气湿度和风向等的影响。多路径测量的误差一般都不会超过10cm，在高反射的环境下常大于10cm。上述误差可采用下列措施给予削弱：其设计一种可以扼流天线或者使用具有减弱多径误差的技术天线；要选择具有开阔的地形、具有无反射面的点位；利用附近铺设吸收电波的材料的基地站进行不间断的实验，将其误差值无限趋近于0。1.GPS-RTK定位的质量控制3.1、校正点参数选择要求建模时校正点位的水平残差和垂直残差应小于5cm，当有大于5cm情况时应具体分析，核对己知数据，查看周围环境，或利用周围的已知点位来替