施工中gps测量误差研究和预防

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1、施工中GPS测量误差研究和预防　　摘要：通过对GPS在施工中的应用，对误差的来源进行分析，并提出预防措施，以提高GPS在测量中的应用。本文从误差的来源及影响GPS测量精度的原因来进行分析，并介绍了一些常用的预防措施。关键词：GPS测量方法原理误差分析措施中图分类号：P202文献标识码：A文章编号：概述GPS测量技术由于具有高精度、多功能、多用户、高效率、四维空间数据、测速快、设备轻便、自动化程度高和全天候等特点，在施工中得到了广泛的应用。GPS测量在现代基础工程建设中的应用也越来越广泛，各种测量手段也得到了很好的应用，了解并掌握GPS测

2、量技术，对于建设高标准的公路及铁路有极其重要的意义。GPS在施工中的应用方式GPS在工程施工中的应用按照使用的GPS接收机的数量可以分为单机作业和多机联合作业。2.1单机作业单机作业原理比较简单，与后方交会测量相似，根据公式通过测区上空的卫星的相对位置及接收机与各颗卫星的距离来求解未知点的空间位置：6L12=(X1-X)2+(Y1-Y)2+(Z1-Z)2L22=(X2-X)2+(Y2-Y)2+(Z2-Z)2L32=(X3-X)2+(Y3-Y)2+(Z3-Z)2……………根据接收机接受到的卫星星历可以得到卫星的实时坐标，由公式可以得到在接

3、收机能接收到3颗卫星信号的时候就能解算出未知点的坐标。但由于只使用一台接收机和天线求解所在未知点的坐标，其定位精度较差，主要寻找控制点等对精度没有高要求的作业。2.2多机作业多机作业按照作业类型分为静态测量、快速静态测量、实时测量等方式。2.2.1静态测量静态测量作业原理是根据同一时间段内（一般为45min至120min）使用2台或以上的GPS接收机对一条或多条基线进行同步观测，利用多颗卫星连续数据进行地面点的精确定位。其测量精度较高，一般控制点的布设及各种重要的变形检测多使用此方法。缺点是不能实时提供测量成果，必须借助计算机程序进行处

4、理后才能得出结果。如果现场操作不是很熟练，容易造成固定误差偏大，对于精度要求很高的1、2等控制点测量容易造成返工重测。2.2.2快速静态测量6快速静态测量作业原理是在整个观测过程中使用一台GPS接收机作为基准站在已知控制点进行监测，其他的GPS接收机在待求点上进行短时间观测（一般不超过30min），最后使用计算机软件进行数据处理来得到待求点的三维坐标。这种方法具有测量速度快、精度高、能耗低的特点，但可靠性较差，一般用来布设低等级临时性控制点。2.2.3实时测量（RTK）RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地

5、提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可

6、随时给出厘米级定位结果。可以直接应用在工程上，如道路中心测量放样的一些要求精度不是很高的部位。6RTK测量系统的开发成功，为GPS测量的可靠性和高效性提供了很好的依据，同时由于可以实时提供高精度测量数据，使得GPS在工程中得到极大的应用。GPS测量误差分析GPS测量是通过地面接受设备接受卫星传送的信息来确定地面上点的空间三维坐标，测量过程中产生的误差是多方面的，主要分为两大类：不能避免的误差和可以减弱或消除的误差。3.1不能避免的误差本文所指的不能避免的误差指的是由于整个GPS系统的本身还有测量仪器的选择所带来的不能避免的误差。主要包括

7、：1与卫星有关的误差。其中分为：卫星星历误差、卫星钟差与相对论效应。2与信号传播有关的误差。主要是电离层的折射误差和对流层的折射影响。3与接收机有关的误差。主要是接收机的钟差。由于这部分的误差在实际的现场应用中不会由于人为的原因进行减少或者消除（如与接收机有关的误差在选择机器进行测量时就已经存在），所以在这里就不进行深入的研究和探讨。3.2可以减弱或消除的误差可以减弱或消除的误差在本文中主要有以下几个方面的误差：3.2.1多路径误差6在GPS测量中，如果测站周围的反射物所反射的卫星信号进入接收机的天线，这样就会和直接从卫星接收到的信号产

8、生冲突，从而导致观测的精度产生误差，这种误差就是多路径误差。这种由于多路径传播所引起的干涉时延效应被称为多路径效应。多路径误差是GPS误差中一种重要的误差源，严重的影响了GPS测量的精度，甚至会引起GPS信