gpsrtk测量误差分析范文第1篇
摘 要：GPS 系统的定位误差直接影响着GPS定位精度，按其产生的来源、性质及对系统的影响等进行了介绍和初步分析,提出了相应的措施以便消除或削弱它们对测量结果的影响。
关键词：GPS误差 精度 卫星星历 电离层 对流层
一、GPS 定位技术
GPS 全球卫星定位系统是美国国防部为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。该系统具有全球性、全天候、连续性等三维导航和定位能力,并具有良好的抗干扰性和保密性。它已成为美国导航技术现代化的最重要标志,并被视为20 世纪美国继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的又一重大科技成就。在航空、航天、军事、交通、运输、资源勘探、通信、气象等几乎所有的领域中,它都被作为一项非常重要的技术手段，用于导航、定时、定位和进行大气物理研究等。GPS 的主要特点有：
(1)全球覆盖连续导航定位:由于GPS 有24 颗卫星,且分布合理,轨道高达20200km,所以在地球上和近地空间任何一点,均可连续同步地观测4颗以上卫星,实现全球、全天候连续导航定位。
(2)高精度三维定位: GPS 能连续地为各类用户提供三维位置、三维速度和精确时间信息。GPS提供的测量信息多,既可通过伪码测定伪距,又可测定载波多普勒频移、载波相位。
(3)抗干扰性能好、保密性强; GPS 采用数字通讯的特殊编码技术,即伪噪声码技术,因而具有良好的抗干扰性和保密性。
二、GPS 定位的误差来源分析
GPS 测量是通过地面接收设备接收卫星传送来的信息，计算同一时刻地面接收设备到多颗卫星之间的伪距离，采用空间距离后方交会方法，来确定地面点的三维坐标。因此，对于GPS卫星、卫星信号传播过程和地面接收设备都会对GPS 测量产生误差。主要误差来源可分为:与GPS卫星有关的误差;与信号传播有关的误差;与接收设备有关的误差。
1.与卫星有关的误差
(1)卫星星历误差
卫星星历误差是指卫星星历给出的卫星空间位置与卫星实际位置间的偏差,由于卫星空间位置是由地面监控系统根据卫星测轨结果计算求得的,所以又称为卫星轨道误差。它是一种起始数据误差,其大小取决于卫星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完善程度等。星历误差是GPS 测量的重要误差来源.
(2)卫星钟差
卫星钟差是指GPS卫星时钟与GPS标准时间的差别。为了保证时钟的精度，GPS卫星均采用高精度的原子钟，但它们与GPS标准时之间的偏差和漂移和漂移总量仍在1ms～0.1ms以内，由此引起的等效误差将达到300km～30km。这是一个系统误差必须加于修正。
(3)SA干扰误差
SA误差是美国军方为了限制非特许用户利用GPS进行高精度点定位而采用的降低系统精度的政策，简称SA政策，它包括降低广播星历精度的ε技术和在卫星基本频率上附加一随机抖动的δ技术。实施SA技术后，SA误差已经成为影响GPS定位误差的最主要因素。虽然美国在2000年5月1日取消了SA，但是战时或必要时，美国可能恢复或采用类似的干扰技术。
(4)相对论效应的影响
这是由于卫星钟和接收机所处的状态(运动速度和重力位) 不同引起的卫星钟和接收机钟之间的相对误差。
2.与传播途径有关的误差
(1)电离层折射
在地球上空距地面50～100 km 之间的电离层中,气体分子受到太阳等天体各种射线辐射产生强烈电离,形成大量的自由电子和正离子。当GPS 信号通过电离层时,与其他电磁波一样,信号的路径要发生弯曲,传播速度也会发生变化,从而使测量的距离发生偏差,这种影响称为电离层折射。对于电离层折射可用3 种方法来减弱它的影响: ①利用双频观测值,利用不同频率的观测值组合来对电离层的延尺进行改正。②利用电离层模型加以改正。③利用同步观测值求差,这种方法对于短基线的效果尤为明显。
(2)对流层折射
对流层的高度为40km 以下的大气底层,其大气密度比电离层更大,大气状态也更复杂。对流层与地面接触并从地面得到辐射热能,其温度随高度的增加而降低。GPS 信号通过对流层时,也使传播的路径发生弯曲,从而使测量距离产生偏差,这种现象称为对流层折射。减弱对流层折射的影响主要有3 种措施: ①采用对流层模型加以改正,其气象参数在测站直接测定。②引入描述对流层影响的附加待估参数,在数据处理中一并求得。③利用同步观测量求差。
(3)多路径效应
测站周围的反射物所反射的卫星信号(反射波)进入接收机天线,将和直接来自卫星的信号(直接波) 产生干涉,从而使观测值偏离,产生所谓的“多路径误差”。这种由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应被称作多路径效应。减弱多路径误差的方法主要有: ①选择合适的站址。测站不宜选择在山坡、山谷和盆地中,应离开高层建筑物。②选择较好的接收机天线,在天线中设置径板,抑制极化特性不同的反射信号。
3.与GPS 接收机有关的误差
(1)接收机钟差
GPS 接收机一般采用高精度的石英钟,接收机的钟面时与GPS 标准时之间的差异称为接收机钟差。把每个观测时刻的接收机钟差当作一个独立的未知数,并认为各观测时刻的接收机钟差间是相关的,在数据处理中与观测站的位置参数一并求解，可减弱接收机钟差的影响。
(2)接收机的位置误差
接收机天线相位中心相对测站标石中心位置的误差,叫接收机位置误差。其中包括天线置平和对中误差,量取天线高误差。在精密定位时,要仔细操作,来尽量减少这种误差影响。在变形监测中,应采用有强制对中装置的观测墩。相位中心随着信号输入的强度和方向不同而有所变化,这种差别叫天线相位中心的位置偏差。这种偏差的影响可达数毫米至厘米。而如何减少相位中心的偏移是天线设计中的一个重要问题。在实际工作中若使用同一类天线,在相距不远的两个或多个测站同步观测同一组卫星,可通过观测值求差来减弱相位偏移的影响。但这时各测站的天线均应按天线附有的方位标进行定向,使之根据罗盘指向磁北极。
(3)接收机天线相位中心偏差
在GPS 测量时,观测值都是以接收机天线的相位中心位置为准的,而天线的相位中心与其几何中心,在理论上应保持一致。但是观测时天线的相位中心随着信号输入的强度和方向不同而有所变化,这种差别叫天线相位中心的位置偏差。这种偏差的影响可达数毫米至厘米。而如何减少相位中心的偏移是天线设计中的一个重要问题。
三、GPS的最新发展与改进
面对导航市场的迅速发展和强大的竞争压力，美国政府不得不作出反映，计划在未来10年内对GPS做一系列的调整和改进。对GPS的改进将对GPS系统的3个部分进行，其中对星座部分的改进最大。
1.GPS星座的改进
(1)改善星座的分布(2)增强卫星的自主导航能力(3)取消SA政策(4)增加民用频率(5)频率复用(6)增强卫星发射信号的功率
2.地面监控部分的改进
卫星位置的精度直接影响到用户的定位精度，而地面监控站的数量和分布部分地决定了GPS卫星定轨的质量。目前GPS共有5个监控站，卫星位置的精度为1m～2m。美国军方正计划将国家制图局(NIMA)的7个GPS监控站纳入目前的控制网，使将来的监控站的分布更加均匀、密度更大，为了计算卫星的位置提供更多的、更及时的高质量观测数据。预计在未来10年，卫星星历的精度将达到亚米级，甚至达到厘米级，同时，向卫星上传数据的频率也将更高。
3.用户接受部分的改进
由于用户的用途不同，用户接受机的改进也是多样化的。接收机的硬件部分正朝多样化、小型化、模块化、集成化、操作简单等方向发展，例如出现了一些新的接收机可根据用户的需求用软件设定单频GPS、双频GPS等模式。接收机的面板上只有
一、两个按钮和若干个显示灯组成，可完成接收机的基本操作。GPS的数据解算软件将基于数据库，朝着图形化、智能化等方向发展。这些发展的最终的目的是让一般用户更方便的使用GPS。
参考文献
[1] 徐绍铨等.GPS测量原理及应用.武汉测绘科技大学出版社.1998.10.
[2] 张守信等.GPS技术与应用.国防工业出版社.2004.1.
gpsrtk测量误差分析范文第2篇
矿山测量的日常重要工作是一井内掘进巷道的贯通测量工作，不论贯通位置在轨道巷、运输巷还是在切眼，《煤矿测量规程》规定贯通限差应控制在横向±300mm，纵向±200mm;根据误差预计原理可知，在同样测量工作量的前提下，贯通位置选择的不同对贯通误差的影响也是不同的。现就贯通位置影响贯通精度作以下阐述。
一、贯通测量中的误差来源
1、贯通测量中的误差来源主要有3个方面：(1)起算数据引起的误差，(2)测量方法误差，(3)系统误差;
起算数据影响的点位误差，主要是对附和导线影响较大，附和导线两端起始，相当于两段支导线，故对贯通精度影响较大;因此附和导线的起算数据误差是贯通误差的重要来源，特别是不同时期测设的附和导线，影响优为严重，所以，在进行贯通测量方案的选择过程中，应尽量布设闭和导线。
另外，考虑测量方法的误差，主要是瞄准和读数造成的误差;贯通测量还应适当考虑系统误差对贯通精度的影响。
2、在高科技高速发展的今天，全站仪等新仪器设备在贯通测量中得到了普遍应用，其测距精度达2mm+2ppm，量边误差对贯通重要方向的影响较小，不是主要的误差来源。
二、贯通相遇点最佳位置的选择对贯通误差的影响
1、一井内巷道的贯通中，要对贯通方案进行井下平面和高程的误差预计。 (1)垂直方向的误差(纵向误差)可以按照Mh=±50√H(H为公里数)，可知高程方向的贯通误差只与高程路线的长度有关，两次独立观测，除以 √2为中误差，取中误差的2倍作为预计结果。其预计结果大小与贯通点位置无关。 (2)水平方向的误差(横向误差)预计，包括量边引起的误差和测角引起的误差两方面，计算公式如下：
测角误差Mxβ=±(Mβ/ρ)∑√RY2i 量边误差MxL=±(A+BL)cosαi 式中，Mβ为测角中误差，与使用仪器有关，ρ为常数206265，RYi为各点到贯通重要方向的距离(如图x方向为贯通重要方向)。A、B为测距常数，L为两连续导线点之间的距离，αi为两导线点与贯通重要方向的夹角。
2、根据误差原理计算最佳贯通位置
对于一个确定了方案的贯通，其导线的布设形式就可以从设计图上表现出来，且误差预计的各个数据RYi、L、αi都可以从图上量出来，而Mβ、A、B可以根据使用的仪器确定一般不可变;由于量边误差对于贯通误差影响较小，而测角误差中∑RY2i的变化对贯通误差影响较大，它随着贯通位置的不同而显著变化。因此，22∑RYi的大小直接影响到贯通精度的高低，要使∑RYi最小，才能使误差最小，精度最高。
设K为贯通点，
Mxβ=±(Mβ/ρ)∑RYi ∑RYi=∑(cosαi |Pik|)――α为Pi点到贯通点K的距离 ――αi为Pi-K与Y’轴的夹角
令S=∑R2Yi,则 S=(Yk-Y1)2+( Yk-Y2)2+(Yk-Y3)
2、、、、+( Yk-Yi)2 S=∑Y2k-∑2 Yk Yi+∑Y2iS=nY2k-2nYk∑Yi+∑Y2i
由上式可以看出S是关于Yk的2次函数，且开口向上，有最小值。 对S求导，得： S’=-∑2 Yk+2∑Yi 令S’=0,则，-∑2 Yk+2∑Yi=0，Yk=∑Yi/n 从公式中可以得出，当Yk=∑Yi/n，即Yk就是各导线点在贯通方向上的Y值的平均值时，S最小;当Yk大于或小于∑Yi/n时，S变大，并且距离∑Yi/n越远，越靠近两端时S越来越大。
22222
2三、以新安煤矿3103综放工作面贯通工程为例说明我矿贯通工程中在贯通位置的选择对贯通精度的影响
新安矿3103综放工作面，倾向长150米，走向长800米，在巷道掘进过程中敷设一闭和导线，导线周长1800米，采用2″级全站仪测角量边，一次对中，一测回，独立观测两次。按此进行误差预算(主要是测角误差)：如图(贯通点在运输巷计算最优位置示意图)：
1、若贯通位置选择在轨道巷或者运输巷，以运输巷为例，在图上先确定贯通重要方向X：
①若贯通位置在最右端，求得∑Yi=14707 ,(i=1～36), ∑Yi=8883503 ②贯通位置最优位置为，∑Yi/n= 14707/36= 408.5，即得最优点为距离最右端408.5米处;求得∑Yi2=2874518.0 ③若贯通位置在最左端时，∑Y2i=9325039 贯通点在运输巷计算最优位置(距最左端408.5米)计算表 点号 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ryi Ryi2
点号 Ryi Ryi2
点号 Ryi Ryi2
-361.5 130682.3 -348.5 121452.3 -313.5 98282.25 -240.5 57840.25 -160.5 25760.25
-55.5 3080.25 -7.5 56.25
2-408.5 166872.3 20 426.2 181646.4 3 -368.5 135792.3 12 -403.5 162812.3 4 -310.5 96410.25 11 -398.5 158802.3 5 -260.5 67860.25 10 -377.5 142506.3 6 -177.5 31506.25
-149.5 22350.25
-62.5 3906.25
-18.5 342.25 21.5 462.25
7 8 9
10 37.5 1406.25 11 77.5 6006.25 12 151.5 22952.25 71.5 5112.25
13 14 15 16 17 18 19 113.5 12882.25
161.5 26082.25
219.5 48180.25
269.5 72630.25
312.5 97656.25
381.5 145542.3
426.2 181646.4
13 237.5 56406.25 14 294.5 86730.25 15 346.5 120062.3 16 448.5 201152.3 17 426.1 181646.4
∑ 221.2 1115234.6
-753.3 645767.34
532.1 1113516.1 ∑Ryi 0 ∑Ryi2 2874518.0
2、同理，若贯通位置选择在切眼，在先确定贯通重要方向X，： ①若贯通位置在最左端，求得∑Yi= 2915,(i=1～36), ∑Y2i=382313 ②贯通位置最优位置为，∑Yi/n= 2915/36= 81，即得最优点为距离最左端81米处，∑Y2i=184380 ③若贯通位置在最右端时，∑Y2i=339462 综上所述：
1、对于一井内掘进工作面贯通相遇点在重要方向上都有最优位置。
2、当贯通巷道在最优点贯通时，测角引起的在巷道贯通重要方向上的误差最小，22∑Yi最小;距离这个点越远，∑Yi最大，误差越大。
3、由我矿3103综放面误差预算可知，在类似工作面中，①在切眼里选择的最优点贯通误差比在轨道巷或运输巷选择的最优点要小的多。②无论在切眼还是轨道巷或者运输巷透窝时，在两端点误差最大，中间最小。 参考文献： 《矿山测量学》 张国良 中国矿业大学出版社
作者简介：邸伟，男，1980.9出生，大学文化，2001年毕业于黑龙江工程学院测绘工程系工程测量专业，现在枣庄矿业集团新安煤矿新安煤矿生产部工作，测量助理工程师
gpsrtk测量误差分析范文第3篇
苏科版初中物理教材《密度知识的应用》一节安排了学生实验——测量物质的密度，要求选择一个固体，测量其密度。要求“学会测量液体或一些形状不规则的固体的密度”、“尝试用密度知识解决简单的问题，能解释生活中一些与密度有关的物理现象”。本课不仅能培养学生的技能，锻炼学生的思维，还能培养学生应用物理知识解决问题的能力，体现了新课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。 2“测量固体的密度”实验设计
在社会生活和现代科学技术中，利用密度知识来鉴别物质、间接测量物体的质量或体积等，有一定的现实意义。常见的测量固体密度的方法如下(以测量小石块的密度为例)。 2.1实验步骤
(1)调节天平平衡，用天平测出小石块的质量m。 (2)在量筒中倒入适量的水，测出水的体积V1。
(3)用细线系好小石块，放入盛有水的量筒中，测出总体积V2。 (4)小石块的体积为V2-V1。
2.2实验数据记录及处理
收集其中一组学生的实验数据，见表1。
学生根据每次算出的小石块的密度，求出小石块的平均密度：
这是初中物理计算物理量时常用的计算方法，多次测量取平均值以减小测量误差。 3“测量固体的密度”实验误差分析
由于测量仪器、测量方法、测量条件和测量人员水平以及种种因素的局限，误差总是存在，不可避免。在物理教学中，经常采用第一种方法来测量固体的密度，对第一种实验方案误差分析如下。
3.1小石块的质量误差分析
该实验在测量小石块的质量时采用的是秤量为200 g、感量为0.2 g的JPT-2型架盘天平。根据实验方案，小石块的质量能比较准确地被测出，但实验数据还是有所偏差，可能是读数时存在误差或天平本身存在系统误差。小石块的质量误差计算如下：
用贝塞尔公式计算任意一次质量测量值的标准差为：
用格罗布斯判据剔除坏数据，查表得G6=1.82,G6S=0.14 质量不确定度的A类分量为ΔA=S(m)=0.077 g 托盘天平的仪器最大允差Δ仪=0.001 g
质量的测量结果：m=(11.7±0.08) g 通过计算可知，小石块质量的测量误差为0.001 7，其中该误差因素本身的误差为0.08，相应的误差传递系数为0.22。 误差分析如下：
(1)由于天平的制造、调整和实验时的环境、温度等原因，一般天平的两臂总是不严格相等。因此，当天平平衡时，砝码的质量和游码所示质量之和并不完全等于物体的质量。为消除这种误差，可以利用杠杆原理进行检测，求出天平臂长之比，从而做出更精确的测量。
(2)砝码的误差。由于使用时间长，砝码可能在操作过程中有磨损、生锈等各种现象发生，对测量结果也会有一定的影响。另外，托盘天平的灵敏度较低，也是一部分影响原因。 3.2小石块的体积误差分析
在测量小石块的体积时，采用了间接测量的方法。为使测量结果更加准确，改变了水的量，但从实验数据看出，小石块的体积每次测量的结果也有一定的误差。而测量的体积不仅包括小石块的体积，细线也占了一定的体积，所以测得的体积偏大。对小石块体积的计算及其误差分析如下：
用格罗布斯判据剔除坏数据，查表得G6=1.82,G6S=0.14 体积不确定度的A类分量为ΔA=S(V)=0.077 cm3
体积的测量结果：V=(4.6±0.3) cm3 通过计算可知：小石块体积的测量误差为0.16，因素本身的误差为0.3，相应的误差传递系数为0.54。 误差分析：
(1)在测量小石块的体积时，由于细线也占有一定的体积，导致测出的小石块的体积存在误差。为减少这部分误差，细线越细越好，浸入液体中的细线越少越好，而且细线的吸水性也要进行考虑。
(2)小石块本身可能吸附了一些杂质，对其体积的测量也有一定的影响。 3.3小石块的密度的计算
根据测量结果，小石块密度的置信区间为(2.3，2.7)，相对不确定度为8%。据分析，体积误差因素对实验结果总误差的贡献较大。 4实验改进
在实验过程中，要减小实验误差，可以用更加精确的测量仪器，如用电子天平来测量小石块的质量，也可以采用多种方法进行实验，如可以用测力计或力传感器测量小石块的重力，从而算出小石块的质量。还可以利用杠杆的平衡条件测量小石块的重力。
根据计算，小石块的体积误差对实验结果的影响较大，所以在实验时要尽量减小小石块体积的误差，如用较细的细绳系住小石块、选用比较干净的小石块进行实验，减少杂质对实验结果的影响等。
除了以上方法测量小石块的密度，还可以利用阿基米德原理来测量小石块的密度，实验步骤如下。
(1)用细绳系住小石块，挂在弹簧测力计上，静止时测出小石块的重力G。
(2)在烧杯中倒入适量的水，将小石块慢慢浸没在水中，静止时读出弹簧测力计的示数F。
5结束语
gpsrtk测量误差分析范文第4篇
1、长度计量的内容
在长度计量技术的测量上, 其主要针对的方向是形位公差、端度、角度以及圆度等指标。具体内容包含如下:其一, 确定计量工作牵涉到的一系列单位, 另外在传递量值的过程中应选取适合的基准;其二, 在计量标准的建立上应保证科学性, 再以此作为前提建立有效的方法与传递系统;其三, 在对下级对象开始量传的过程中, 应选取合理的计量标准器与测量方式。
2、长度计量仪器测量误差影响因素分析
一般来说, 对于测量误差的表示方式有两种:其一表示方式是量值, 对实际值和测量所获取的相关量值来进行对比, 这种误差被称作绝对误差, 在多数长度计量中都以此形式来表示误差。其二表示方式是比值, 即实际值和绝对误差值间的比, 此误差可被称作相对误差。比如, 在测量长度时使用激光干涉仪, 相对误差最大值为千万分之一。另外, 除这关键的两种表现方式外, 还有其他形式, 比如:将测量所得来的最终结果与被测长度值的精确度、准确度与一致程度来表示, 此为精确度与正确度的融合。而倘若对长度测量仪系统的有关误差进行了修正, 则可用不确定度来表示精确度, 不确定度主要表示的是测量所存在的相关误差不能对测量值进行最终肯定的程度, 通常, 此大小的表示方式为标准偏差。从以上内容可知, 能够对计量仪器测量产生误差的量进行全面了解。
2.1 温度的影响
在进行长度计量的时候, 影响测量的最大因素是温度, 为使得量值统一, 须满足这一温度要求, 即标准温度20℃, 进而确保一些可以与20℃有一定偏差的相关测量工件的误差降到一定范围。所以, 为确保温度误差不会对长度测量仪的精度测量造成太大的影响, 应深入分析与探究误差的相对来源。在对材料进行选择的时候, 应保证标准器与被测物件所选用的材料是一致的, 强调的是, 工件不同, 测量仪不同, 他们所具备的线膨胀系数也是不同的, 当温度产生一定变化时, 这些工件与仪器也会出现不同程度的缩短及拉伸。
2.2 测量方法及人员操作的影响
在使用长度计量仪的时候, 相关测量工作者的熟练度、操作方式;测量方式的选取;计量标准器的保养和使用等, 都会产生一定的误差, 进而对测量结果的精确性造成很大影响。比如:使用卧式测长仪的时候, 对环规进行测量的方式是采用标准环规或使用量块和量块附件将其组合为一个和所被测环规一样尺寸大小的, 再和被测环规进行对比, 这种测量方式包含许多因素, 例如对准误差、所用仪器自身的测量误差及其他误差。
3、长度计量仪器测量的误差控制对策
3.1 保持温度的稳定性
3.1.1 保持环境温度的稳定性
在进行测量的时候, 对于温度稳定性的显示则是每小时中温度所变化的最大范围。实际测量中, 长度计量仪对其稳定性有一定的要求, 即可以有稳定变化的存在, 然而不能有突然变化的存在, 特别在测量工件时, 对其精度要求很高的话, 应把温度变化控制在一定的范围, 即0.5℃之内。控制温度的时候, 可将恒温装置安装于室内来进行。除此之外, 对门开关的次数也须控制, 温度稳定性会遭受空气流动的一定干扰, 相关测量者在对现场温度进行测量的时候, 应把人员本身的温度控制在一定范围, 进而对测量精度有效提升, 将误差减少。
3.1.2 保持工件与标准器温度的一致性
在测量工件的时候, 应保证标准器与工件的温度相同, 同时在合适的条件下确保两者的等温能够较好的实现。测量不同工件的过程中, 倘若被测工件尺寸很大的话, 应适当缩小温度偏差。倘若偏差较大的话, 则被测工件尺寸产生一定的变化, 严重影响测量的准确度。所以, 对于温度偏差应严格控制, 将测量精度提升。
3.2 强化计量仪器的监督与维护, 保证计量仪器处于受控状态
为保证检测数据的精确性, 应对计量仪实施周期性的校准和检定, 进而防止使用仪器的时候, 伴随时间的相对变化, 其计量性能也会产生一定的偏移, 存在超出规定的温差范围, 进而对检测工作产生很大的风险。应依照设备本身的使用频率与计量特点, 设置合理的校准与检定计划, 接着进行有效实施, 来确保计量仪器一直在受控状态。只要仪器设备的有效性或检测与校准的精准度受到影响, 在使用之前应进行一定的计量校准与检定, 确保合格后方可使用。应由具备一定检定资质的有关计检单位来对计量仪器进行校准与检定, 通常检定周期依据国家计量检定规程或者地方、部门计量规程中规定, 同时也可进行一定的复检, 须参考计量合格证书的相关有效期。如果相关仪器设备的精度不能确保, 或者超过有效期, 应立即停止使用。
在平时使用的时候, 应定期核查长度计量仪的使用频次与周期。针对期间核查的执行, 相关的工作人员应具备足够的能力与资格, 且执行人员与核查结果判定人员是不一样的。对核查的相关内容应记录准确, 并统计分析全部的执行状况, 定期开展评审。其一, 当使用环境出现很大的变动时, 对测量仪器的精准度产生一定影响的时候, 应实施期间核查;其二, 在进行检定的时候, 如果所测数据不确定, 所测量仪器的稳定性、准确性不确定时, 应实施期间核查;其三, 遭受关键的比对活动也应及时进行期间核查;其四, 测量仪器遭受搬迁或维修时也应实施期间核查。
3.3 测量人员对自身精益求精的要求
当下, 科技发展迅速, 现代工件长度精度测量的标准也在不断提高, 针对长度检测者, 对于测量方式应合理选择, 同时还应提高检测技术的准确性岩土多样性。另外, 对于影响长度计量误差的一系列因素应合理控制, 对其测量精度不断提升, 确保误差处于一定的范围之内。
总之, 现阶段, 科技迅猛发展, 人们对仪器产品的整体测量标准也更高, 在进行测量的过程中, 误差一直存在, 因此为提高长度测量仪器的准确性, 应将误差控制在一定的范围内, 确保其合理性。
摘要：现阶段, 随着社会的不断发展, 在我国的工业生产与日常生活中都在广泛应用长度计量仪器, 在一定程度上促进了我国相关产业的快速发展, 且有深远意义。然而在进行测量的时候, 易遭受一系列外界因素的不利影响, 进而造成测量结果存在误差, 对测量的精准性造成严重影响。基于此, 本文将对长度计量仪器测量误差控制问题进行详细地分析与探究。
gpsrtk测量误差分析范文第5篇
1 测量过程与方法研究
为满足城市建成区和规划区测绘的需要, 城市控制网控制面积大、精度高、使用频繁等特点, 城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线大多位于地面, 随着城市建设的飞速发展, 控制点常被破坏, 影响了工程测量的进度, 如何快速精确地提供控制点, 直接影响工作的效率。常规城市导线测量, 就是利用全站仪按照《城市测量规范》的要求, 测定角度和边长, 附 (闭) 合到高一级的已知点上, 利用软件进行导线测量平差, 得到各导线点的平面坐标, 绝对误差、相对误差和误差椭圆, 并且要求测量点间通视, 费工费时, 且精度不均匀。GPS静态测量, 点间不需通视且精度高, 但需事后进行数据处理, 不能实时知道定位结果, 如内业发现精度不符合要求则必须返工。RTK技术无论是在作业精度, 还是作业效率上都具有明显的优势。
采用天宝5800 (精度指标为1cm+1ppm) 进行城市导线测量。现将作业流程和实际问题解决方法进行分析和总结。
1.1 收集测区控制点资料
进行作业前, 首先收集测区的控制点资料, 包括控制点坐标、等级, 中央子午线, 采用的坐标系, 以及点之记等。
1.2 求定测区转换参数
RTK测量在WGS84坐标系下进行, 城市导线测量中在城市独立坐标系上进行, 在进行RTK控制测量前, 利用高等级控制点, 作为RTK控制测量的联测点, 求定测区的坐标转换参数。
在5~6个高等级的控制点上架设流动站, 这5~6个高等级的控制点分别具有WGS84地心坐标和城市独立坐标系坐标, 按一步法或经典法进行坐标转换。为了保证转换参数的可靠性和精度, 对实际测量进程中要注意问题及处理方法总结出以下几点。
(1) 流动站架设的高等级控制点尽量均匀的分布在整个测区范围, 且这些高等级控制点应精度可靠, 点位保存完好; (2) 为了检验转换参数的精度和可靠性, 选用另外几个点不参与计算, 起校验作用; (3) 求解坐标转换参数时, 采取多种点的匹配方案, 用不同方法计算, 比较后, 选取残差较小、精度较高的一组参数。
1.3 参考站的架设
参考站的选择对于整个RTK城市导线测量过程来说都十分重要。根据实际测量作业经验发现在选择参考站时应着重注意以下几点。
(1) 参考站架设在具有坐标的高等级控制点上; (2) 参考站要选取在地势高, 交通便利, 视野开阔, 远离大功率无线电发射源 (如微波塔、变电所等, 距离不小于40m) , 远离高压输电线 (距离不小于20om) , 周围无障碍物和大面积水面, 有利卫星信号接收和数据传输的位置; (3) 为减弱多路径效应的影响, 参考站周围不应有对电磁波反射 (或吸收) 强烈的物体。
2 城市导线测量精度分析
某市建城区约35km2, 城区导线点多是1999年左右采用全站仪按照常规方法进行施测的, 并且大多随着城市建设破坏十分严重, 所以先利用静态GPS进行首级控制测量, 以保证整个测区坐标的统一性, 然后利用RTK技术进行导线测量。为了确保测量的精度, 首先进行了5个点的试验, 并将RTK技术测量成果和全站仪测量成果进行分析比较阁。精度分析结果见表1。
在RTK测量中, 重复施测了一定数量的测点, 坐标较差见表2。
从表1、表2可以看出:RTK测量的点位精度可达到cm级, 各点位之间不存在误差累积, 与全站仪测定结果符合的也较好, 能够满足城市导线测量的精度要求。
现今, GPSRTK测量技术在很多城市测量中已取代常规测量方法, 特别是城市基准站的建立, 减少了参考站的建立步骤。大大提高了工作效率, 节省了人力物力。
3 结语
根据工程实例可以看出, RTK技术较之常规测量有明显优势, 主要表现在观测精度高且误差均匀, 实时知道观测结果和观测精度, 测量误差相互独立, 不积累, 不传递.RTK作业以其高效率还可广泛应用于航测外控, 铁路、公路、电力的勘测设计和施工放样以及石油勘探、水文地质调查等领域。
实践证明, RTK控制测量能够达到导线测量的精度要求, 可以代替导线测量而且还具有以下优点: (1) 布点方便, 测点间只需一个方向通视; (2) 点的坐标可以现场提供, 作业效率高; (3) 点位精度均匀, 而且相互间不传递; (4) 观测不受天气条件限制, 可以夜间作业; (5) 与静态GPS测量相比实时性较强, 比伪距差分测量具有较高的精度。
但较之GPS静态测量, RTK测量更容易出错, 必须进行质量控制。质量控制的方法主要有: (1) 已知点检核比较法, 即在布测控制网时用静态GPS或全站仪多测出一些控制点, 然后用RTK测出这些控制点的坐标进行比较检核, 发现问题即采取措施改正 (2) 重测比较法, 即每次初始化成功后, 先重测1~2个已测过的RTK点或高精度控制点, 确认无误后才进行RTK测量; (3) 电台变频实时检测法, 即在测区内建立两个以上基准站, 每个基准站采用不同的频率发送改正数据, 流动站用变频开关选择性地分别接收每个基准站的改正数据从而得到两个以上解算结果, 比较这些结果就可判断其质量高低。
摘要：本文基于笔者从事GPS控制测量的相关工作经验, 以GPS RTK技术在城市导线测量中的应用为研究对象, 论文首先分析了城市导线测量的过程与方法, 进而探讨了城市导线测量的精度分析策略以及应用实践。
关键词：城市,导线,测量,精度
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gpsrtk测量误差分析范文第6篇
1 作业流程研究
1.1 收集测区的控制点资料
首先收集测区的控制点资料, 包括控制点的坐标、等级、中央子午线、坐标系、是常规控制网还是GPS控制网、控制点的地形和位置环境是否适合作为动态GPS的参考站。
1.2 求定测区转换参数
GPS RTK测量是在WGS-84坐标系中进行的, 而电力线路测量定位是在当地坐标或我国的北京54或西安80坐标上进行的。这之间存在坐标转换的问题。GPS静态测量中, 坐标转换是在事后处理时进行的。而GPS RTK是用于实时澳4量的, 要求给出当地的坐标, 这使得坐标转换工作更显得重要。
坐标转换的必要条件是:至少3个以上的大地点分别有WGS-84地心坐标和北京54坐标或西安80坐标, 利用转换模型解求转换参数。此参数控制线路一般为30km左右:一套转换参数控制一段线路, 以转角为分段点。
1.3 参考站的选定和建立
参考站的安置是顺利实施动态GPS的关键之一, 参考站的安置要满足下列条件: (1) 参考站应有正确的已知坐标。 (2) 参考站应选在地势较高, 天空较为开阔, 周围无高度角超过10。的障碍物, 有利于卫星信号的接收和数据链发射的位置。 (3) 为防止数据链丢失以及多路径效应的影响, 周围无GPS信号反射物 (大面积水域, 大型建筑物等) , 无高压电线、电视台、无线电发射站、微波站等干扰源。 (4) 参考站应选在土质坚实、不易破坏的位置。参考站选定后, 可以采用GPS布网 (或静态定位) 的方法测定, 在满足精度要求的情况下也可以将基准站GPS设在原控制点上, 用GPS流动站将坐标传过去。
1.4 工程项目内业设计和参数设置
(1) 当地坐标系 (例如北京54坐标系) 的椭球参数:长半轴和扁率倒数。 (2) 中央子午线。 (3) 测区坐标系间的转换参数。
1.5 野外作业
将基准站G P S接收机安置在参考点上.打开接收机, 输入精确的北京54坐标和天线高度, 基准站GPS接收机通过转换参数将北京54坐标转换为W G S-8 4坐标, 同时连续接收所有可视GPS卫星信号, 并通过数据发射电台将其测站坐标、观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态发送出去。流动站接收机在跟踪G P S卫星信号的同时接收来自基准站的数据, 进行处理后获得流动站的三维W G S-8 4坐标, 最后再通过与基准站相同的坐标转换参数将W G S-8 4转为北京54坐标。接收机还可将实时位置与设计值相比较, 指导放样到正确位置。
2 线路测量关键技术分析
2.1 定线测量
定线测量, 就是精确测定线路中心线的起点、转角点和终点间各线段 (即在两点之间写出一系列的直线桩) 的工作。由于采用GPS定线不需要点与点之间通视, 而且RTK能实时动态显示当前的位置, 所以施测过程中非常容易控制线路的走向以及其他构筑物的几何关系。
如图2所示, J2、J3为线路的两转角桩, 欲在J 2、J 3之间定出一系列直线桩Z 1、Z2、……。
测设的方法如下。
在J2、J3之间架设基准站, 用移动站分别测出转角点J2、J3点的坐标 (如果转角点的坐标已知, 则不必测量, 可直接调用) 。在获取转点的坐标信息后, 将J2、J3坐标信息设置为直线的两点, 然后以该直线作为参考线, 根据现场情况, 在电子手薄中输入测设直线桩的间隔后, 即会生成包含各直线桩点坐标的折线文件。根据折线文件中直线桩的坐标, RTK实时导航指示, 就可测设出直线桩Z1、Z2、……。
2.2 断面测量
测出沿线路中心线及两边线方向或线路垂直方向的地形起伏特征变化点的高度和距离, 称为断面测量;沿线路中心线施测各点地形变化状态, 称为纵断面测量;沿线路中心的垂直方向施测各点地形变化状态, 称为横断面测量。输电线路的断面测量中, 主要测定地物、地貌特征点的里程和高程, 对高程精度要求不很高, 而且主要测定各特征点与输电线路导线间的相对距离, 因此, 可以用RTK快速测定断面。
断面测量一般与定线测量同时进行, 故不需要另外设置基准站。R T K进行断面测量时, 有两种测量方式如下。
(1) 有可直接利用数据采集功能, 采集特征点的坐标, 然后在内业数据处理中, 输出断面图。 (2) 可以利用RTK数据处理软件中断面测量功能模块进行断面测量。不同品牌的R T K在性能及使用上有所不同, 功能大同小异。在进行断面测量时, 一般在文件设置中调入断面所依附的线路和纵断面设计文件和断面所依附的线路文件, 在纵断面文件名中调入设计的断面文件, 文件名设置完毕后进入断面测量界面。断面测量界面的状态显示与线路放样显示方式相同。移动仪器, 若当前点的偏离距在设计的偏离阀值范围内时, 可以根据线路的起伏进行纵断面数据采集工作。采集完毕后, 用户可以根据自己的需求把数据格式进行转换, 例如生成普遍使用的纬地断面数据格式。
2.3 杆塔定位测量
杆塔定位测量, 是根据线路设计人员在线路平断面图上设计线路杆塔位置测设到已经选定的线路中心线上, 并钉立杆塔位中心桩作为标志的工作。
用RTK测设杆塔位的方法与定线测量类似, 一般在相邻两耐张杆塔之间架设基准站, 用移动站分别测出直线段两端点的坐标 (如果已经有坐标则可直接调用) 。在获取转点的坐标信息后, 将两端点的坐标信息设置为直线的两点, 然后以该直线作为参考线, 设计图, 在电子手薄中输人测设的杆塔位置与端点之间的间隔后, 即会生成包含各杆塔位桩点坐标的折线文件。根据折线文件中杆塔位桩的坐标, 信R T K实时导航指示, 可测设出各杆塔位桩, 并标定之。
2.4 杆塔施工测量
输电线路施工中, 首先要进行塔位复测, 如果遇到线路中心桩丢失的情况, 还需要通过测量来恢复。应用RTK技术, 将使这方面的工作快速、高效。
2.4.1 从2个已确定的相邻桩位校验或寻找 (定位) 第3个桩位
如图2所示, 定位方法如下。
(1) 用移动站分别校验已确定的1、2号桩的位置, 并自动记录在移动站“电子手簿”测量软件中。 (2) 根据线路平断面定位图或杆塔明细表, 可查出3号桩相对于2号桩 (或1号桩) 的相对位置值, 将这些数值输入到测量软件中, 即可得到3号桩的位置。 (3) 通过移动站将自己的当前位置实时传送给测量软件, 软件即可得出移动站当前实际位置偏离3号桩正确位置的偏差, 实时引导移动站定位人员到达3号桩的正确位置, 从而实现定位目的。 (4) 如果是要校验3号桩位, 直接将移动站放在3号桩上, 软件就会给出这个位置与3号桩理论位置的偏差。
2.4.2 在直线段内快速校验或定位各直线塔桩位
如果某个直线段两头转角塔的桩位已确定, 只要用移动站得到两头转角塔桩位的位置, 就可在电子手簿中新建一条线。然后移动站到段内任一直线塔桩位, 就可直观得出该桩位偏离直线的偏差和与已确定桩位的距离。测得的这个距离即可与图纸相比较以校验桩位的正确与否。反过来, 从图纸上查到的距离输入手簿中, 也可方便的在这条线上定出待定的桩位点。
2.4.3 校验转角塔的转角偏差
只要用移动站测定转角塔及其前后两基塔的桩位, 用手簿中的软件即可计算出实际转角角度, 与图纸相比即可校验转角偏差。值得说明的是:目前, 在购买RTK产品时, 一般附带了专门针对输电线路测量而开发的软件包, 使用这些专门的测量模块, 将会使RTK测量的操作更加方便。
3 RTK在实施时应注意的问题
在输电线路测量中, 应用RTK测量技术, 在实际操作过程中应注意以下几方面的问题。
(1) 实时动态RTK测量时选用的椭球基本参数 (主要几何和物理常数) 必须在同一工程各个阶段保持一致。 (2) 基准站应选择在地势开阔和地面植被稀少, 交通方便, 靠近放样的网点或转角桩上。基准站应以快速静态或静态作业模式测定坐标和高程。 (3) 基准站发射天线安装时, 尽量避开其他无线电干扰源的干扰 (如高压线、通信、电视转播塔、对讲机的发射使用) 和强反射源的干扰。流动站在精确放样数据和采集数据时, 应停止对讲机的使用。 (4) 进行R T K测量, 同步观测卫星数不少于5颗, 显示的坐标和高程精度指标应在±30mm范围内。放样塔位桩坐标值宜事先输入接收机控制器 (电子手薄) 中并认真校对。当放样显示的坐标值与输入值差值在±15mm以内时, 即可确定塔位桩, 并应记录实测数据、桩号和仪器高。 (5) 当放样距离超过3 k m时, 宜将3 k m左右处的塔位桩附合到已知控制点上 (如转角桩、直线桩等GPS点上) 。当无已知点时, 必须利用已放样的塔位桩做重复测量并检查其精度。 (6) 同一段内的直线桩、塔位桩宜采用同一基准站进行R T K放样。当更换基准站时, 应对上一基准站放样的直线桩 (或塔位桩) 进行重复测量。两次测量的坐标较差应小于±0.07m。高程较差应小于±0.1m。
摘要：本文基于笔者多年从事输电线路测量的相关工作经验, 着眼于GPS RTK在线路测量中的涉及的关键技术, 分析了GPS RTK的作业流程, 探讨了RTK在输电线路中的实施策略, 并结合笔者经验给出了实际工作中应当注意的问题, 全文来源于笔者长期的工作实践, 相信对其他同行有所裨益。
关键词：RTK测量技术,电力线路测量,定线测量
参考文献
[1] 柳响林, 张志勋.DGPS RTK技术及其在线路定线测量中的应用[J].测绘信息与工程, 2000 (2) .