gps 精密单点定位精度研究

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1、GPS精密单点定位精度研究　　摘要:在电力工程建设初期，快速准确建立与国家坐标系统相一致的测区控制系统是电力工程测量的首要工作。为此，介绍一种全新的定位方式———全球定位系统(globalpositioningsystem，GPS)精密单点定位方式，分析该方式的定位原理，与其他定位方式进行了技经比较，试验分析其可靠性，提出具体工程应用方法。关键词:全球定位系统(GPS);精密单点定位;相对定位;精度分析;Abstract:Intheearlystageofelectricpowerconstruction,establishin

2、gafastandaccuratecontrolsysteminaccordancewiththenationalcoordinatesystemisprimaryworkofelectricpowerengineeringsurvey.Therefore,thispaperintroducesanewpositioningmethod--globalpositioningsystem(globalpositioningsystem,GPS)precisepointpositioningmethod,positioningana

3、lysisoftherationaleofthisapproach,thetechnicalandeconomiccomparisonwithotherpositioningmethods,thereliabilitytest,andputsforwardconcreteengineeringapplicationmethod.5Keywords:GlobalPositioningSystem(GPS);precisepointpositioning;relativepositioning;precisionanalysis;中

4、图分类号：P228.4文献标识码：A文章编号：1精密单点定位原理利用国际GNSS服务组织(internationalGNSSservice，IGS)提供的或计算的GPS卫星精密星历和精密钟差，用户利用单台GPS双频双码接收机的观测数据，在数千km2乃至全球范围内的任意位置实现实时的或事后的高精度定位，这一定位方法称为精密单点定位。这一概念最初是由美国喷气推进实验室(jetpropulsionlaboratory，JPL)的Zumbeger等人提出并在他们开发的数据处理软件GIPSY上予以实现。在GPS定位中，主要误差来源于轨道误

5、差、卫星钟差和电离层延时等。采用双频接收机，可利用LC相位组合，消除电离层延时的影响，定位误差只有轨道误差和卫星钟差2类。再通过IGS提供的精密星历和卫星钟差，利用观测得到的相位值精确计算出接收机位置和对流层延时等信息。在GPS5相对定位中，特别是在基线比较短的情况下，差分组合观测值可以消除大多数共同误差。而在精密单点定位中，必须顾及所有误差来源，如固体潮影响、海潮影响、天线相位中心改正、相对论改正、弯曲改正等都需用精确数学模型加以改正，从而获得精确的接收机位置。精密单点定位要达到cm级定位精度需有以下2个前提:(1)卫星轨道精

6、度需达到cm级水平;(2)卫星钟差改正精度需达到亚ns量级。目前IGS提供的后处理精密星历精度已达到2～5cm，精密卫星钟差精度已达到0.1～0.2ns，从而保证精密单点解算可以获得cm级定位精度。2精密单点定位精度2.1数据观测为了验证GPS精密单点定位的可靠性，现用云南省测绘局获取的云南某地5个GPSC级/水准点，同时用标准北京54和西安80双套坐标，点号分别为M028、M040、M041、M045、M058，采用TrimbleR8GNSS双频接收机进行观测，每点观测1个时段，时段长度选取6h。2.2数据处理目前，国际上高精

7、度单点定位软件主要有美国JPL的GIPSY软件、瑞士伯尔尼大学的BERNESE软件、德国地学研究中心的EPOS软件。国内经过数年对精密单点定位理论与方法的深入研究，成功研发了高精度精密单点定位数据处理软件Trip。采用Trip1.1软件对5个GPSC级/水准点的静态观测数据进行处理，主要处理步骤如下:(1)5数据预处理。根据观测点位置收集连续运行站数据，将观测点数据和连续运行站数据进行数据标准化，计算天线相位中心等。(2)基线解算。由连续运行基准站求得待定点的先验坐标，通过气象模型进行标准气象改正，解算基线得到满足坐标约束条件的

8、结果。(3)GPS网平差。对全部基线进行统计检验，将连续运行基准站当作已知点进行三维约束平差，分析平差结果。由精密单点定位直接获得的是ITRF2000框架下的坐标，而一般工程要求的却是北京54或西安80坐标，因此需要进行坐标转换。由于ITRF2000坐标与WGS