RTK測(cè)量中常見(jiàn)的系統(tǒng)誤差及其解決方法
RTK外業(yè)測(cè)量中為什么會(huì)出現(xiàn)誤差
RTK測(cè)量結(jié)果的誤差主要來(lái)自GPS衛(wèi)星、衛(wèi)星信號(hào)的傳輸和地面接收設(shè)備。根據(jù)誤差的性質(zhì),我們可以把它們分為兩種類(lèi)型,一種是系統(tǒng)誤差,另一種是偶然誤差。就其大小和對(duì)定位結(jié)果的危害性而言,系統(tǒng)誤差遠(yuǎn)大于偶然誤差。但系統(tǒng)誤差有一定的規(guī)律性
RTK測(cè)量原理是通過(guò)地面接收設(shè)備接收衛(wèi)星傳來(lái)的信息,然后確定地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)。RTK測(cè)量結(jié)果的誤差主要來(lái)自GPS衛(wèi)星、衛(wèi)星信號(hào)的傳輸和地面接收設(shè)備。根據(jù)誤差的性質(zhì),我們可以把誤差分為兩種類(lèi)型,一種是系統(tǒng)誤差,另一種是偶然誤差。就其大小和對(duì)定位結(jié)果的危害性而言,系統(tǒng)誤差遠(yuǎn)大于偶然誤差。但系統(tǒng)誤差有一定的規(guī)律性,可以采取一定的措施加以消除。
接下來(lái),萊佳德科技小編帶大家分析RTK測(cè)量中幾種常見(jiàn)的系統(tǒng)誤差。
當(dāng)GPS信號(hào)穿過(guò)電離層時(shí),信號(hào)的路徑會(huì)發(fā)生彎曲,傳播速度會(huì)發(fā)生變化。此時(shí),信號(hào)的傳播時(shí)間乘以真空中的光速所得到的距離,并不等于衛(wèi)星與接收器之間的幾何距離。這種偏差稱為電離層折射誤差。
解決方法:利用同步觀測(cè)值計(jì)算差值:利用兩臺(tái)GPS接收機(jī)在基線兩端同步觀測(cè),取其觀測(cè)值的差值,可以減弱電離層折射的影響。當(dāng)兩站距離不遠(yuǎn)時(shí),衛(wèi)星到兩站的電磁波傳播路徑上的大氣條件是相似的,因此大氣條件的系統(tǒng)性影響可以通過(guò)同步觀測(cè)的差異來(lái)減弱。
這種方法對(duì)短基線(小于20公里)有效。此時(shí)電離層折射改正后的基線長(zhǎng)度殘差一般為1ppm。d,但隨著基線長(zhǎng)度的增加,其精度會(huì)隨著基線的增加而明顯下降。
二、RTK的位置錯(cuò)誤
GPS接收機(jī)天線相位中心相對(duì)于測(cè)站標(biāo)識(shí)中心的誤差,稱為接收機(jī)位置誤差。這個(gè)誤差包括天線的調(diào)平、對(duì)中誤差,測(cè)量天線高度的誤差。例如,當(dāng)天線高度為1.6m,調(diào)平誤差為0.1°時(shí),對(duì)中誤差可能為3mm。
解決方法:?在對(duì)要求密度定位的大型水利水電工程或需要精密儀器安裝工程的施工控制網(wǎng)中觀測(cè)GPS外業(yè)觀測(cè)時(shí),測(cè)量人員必須具有高度的責(zé)任心,操作需細(xì)心。儀器應(yīng)嚴(yán)格對(duì)中和調(diào)平,儀器高度應(yīng)從三個(gè)方向取三次平均值,以盡量減少GPS接收機(jī)位置誤差的影響。如果進(jìn)行變形監(jiān)測(cè),必須采用帶強(qiáng)制對(duì)中裝置的觀測(cè)墩。
三、GPS接收機(jī)天線相位中心位置的偏差
在GPS外業(yè)測(cè)量過(guò)程中,觀測(cè)值都是基于接收天線相位中心的位置。但天線的相位中心在理論上與其幾何中心是一致的,但實(shí)際上天線的相位中心是隨著信號(hào)輸入的強(qiáng)度和方向而變化的,即在觀測(cè)時(shí)相位中心的瞬時(shí)位置與理論相位中心不同,這個(gè)誤差稱為天線相位中心的位置偏差。這種偏差的影響可以達(dá)到幾毫米到幾厘米。
解決方法:在實(shí)際工作中,如果使用同一類(lèi)型的天線,在相距不遠(yuǎn)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的觀測(cè)站同步觀測(cè)同一組衛(wèi)星,可以通過(guò)觀測(cè)值的求差來(lái)削弱相位中心偏差的影響。
RTK現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量除了上述誤差外,衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差、大氣折射模型、衛(wèi)星軌道攝動(dòng)模型等誤差也會(huì)影響RTK觀測(cè)。
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