GPS测量原理及误差分析.pdf

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1、第7卷第4期杨凌职业技术学院学报VoI．7NO．42008年12月JournalofYanglingVocationa1＆TechnicalCollegeDec．2008GPS测量原理及误差分析夏积德，郭江涛，王稳江，严超群，孙茂存(杨凌职业技术学院，陕西杨凌712100)f摘要：GPS以其具有全能性、全球性、全天候、精度高、观测时间短、测站问不需要通视等优点，在众多领域中已经得到广泛应用。本文在探讨GPS定位原理的基础上，分析了GPS定位误差来源和分类，提出了消弱各类误差的方法和途径，为提高GPS定位精度提供了参考依据。关键词：GPS定位；测量原理；误差中图分类号：P

2、228．4文献标识码：A文章编号：1671—9131(2008)04—0005—03GPSSurveyPrincipleandErrorAnalysisXIAJi-de，GUOJiang-tao，WANGWen-jlang，YANChao-qun，SUNMao-cun(YanglingVocationalandTechnicalCollege，Yangling，Shaanxi712100，China)Abstract：GPShasthemeritsoftotipotency，gl0ba1character，non-stop，highprecision，thehourof

3、observationisshort，doesnotneedintervisibilitybetweenthesurveystationsandSOon；GPSalreadyobtainedthewidelyapplicationinmanydomains．OnthebaseofthediscussionabouttheGPS1ocalizationprinciple，thispaperanalyzedtheGPSpositionerrororiginandtheclassification，proposedsomemethodsandthewaytOweakeneac

4、hkindoferrors，providingthereferenceaboutincreasingtheGPSpointingaccuracy．Keywords：GPSpositioning；surveyprinciple；error和分类，提出了消弱各类误差的方法和途径，为提高0引言GPS定位精度提供了参考依据。随着社会的进步、科技特别是计算机技术的发1GPS简介展，GPS技术正在快速成长和成熟。GPS是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性(陆地、GPS是英文“Navigationsatellitetimingand海洋、航空、航天)、全球性、全天候、连续性

5、和实时性ranging／globaIpositioningsystem”的缩写的导航、定位和定时的功能，能为各类用户提供精密NAVSTAR／GPS的简称，通常被译为“全球定位系的三维坐标、速度和时间。具有精度高、观测时间统”。GPS测量是利用导航卫星进行测时、测距，通短、i贝0站间不需要通视等优点，使得三维坐标的测定过地球上的接收机接收卫星发出的电波并进行解变得简单。GPS技术较常规测量技术优越之处还析，进而测算出地面点三维坐标值，构成全球定位系在于可以缩短工期、降低观测成本和控制网设计灵统的测量技术。GPS是美国于1973年开始研制，活等方面。因此该技术在国民经济的运

6、载工具导航历时22年，于1994年全部建成的新一代卫星导航和管制(陆地、海洋)、资源勘察与调查、气象、精细农与定位系统。业、地球动力学等众多领域得到广泛应用，极大地推GPS主要由卫星星座(空间部分)、地面监控系进科技发展和生产效率的提高。随着科学的发展，统(地面部分)、GPS接收机(用户设备部分)三大部GPS技术将具有更广阔的应用前景。本文在探讨分组成[1]。卫星星座有24颗卫星，其中包括3颗备GPS定位原理的基础上，分析了GPS定位误差来源用卫星。工作卫星分布在6个轨道面内，轨道平均*收稿日期：2008—05-12作者简介：夏积德(1980一)男，河南鹿邑人，助理讲师

7、，硕士研究生，主要从事工程测量教学工作和水土保持与荒漠化防治研究。6杨凌职业技术学院学报第7卷态定位指在定位过程中，接收机位于运动着的载体，天线也处于运动状态的定位。3GPS观测误差分析GPS测量中包含多种误差，为减小和降低误差，提高观测成果的精确性和可靠性，需要分析和掌握GPS误差的来源、性质和影响。GPS定位误差按照误差来源可以分为四类：与卫星有关的误差，与信号传播有关的误差，与接收机有关的误差和其它误差。GPS定位误差分类及等效距离误差如表1所示：衷1GPS定位误差分类及等效距离误差表／3．1与卫星有关的误差与卫星有关的误差包括星历