1、RTK定位的誤差,一般分為兩類:
(1)同儀器和干擾有關的誤差:包括天線相位中心變化、多徑誤差、信號干擾和氣象因素。
(2)同距離有關的誤差:包括軌道誤差、電離層誤差和對流層誤差。
對固定基地站而言,同儀器和干擾有關的誤差可通過各種校正方法予以削弱,同距離有關的誤差將隨移動站至基地站的距離的增加而加大,所以RTK的有效作業半徑是非常有限的(一般為幾公里)。
2、同儀器和干擾有關的誤差
(1)天線相位中心變化 天線的機械中心和電子相位中心一般不重合。而且電子相位中心是變化的,它取決于接收信號的頻率、方位角和高度角。天線相位中心的變化,可使點位坐標的誤差 一般達到3-5CM。因此,若要提高RTK定位精度,必須進行天線檢驗校正,檢驗方法分為實驗室內的檢驗法和野外檢驗法。
(2)多路徑誤差 多徑誤差是RTK定位測量中最嚴重的誤差。多徑誤差取決于天線周圍的環境。多徑誤差一般為幾CM,高反射環境下可超過10CM。多徑誤差可通過下列措施予 以削弱: A、選擇地形開闊、不具反射面的點位。B、采用扼流圈天線。C、采用具有削弱多徑誤差的各種技術的天線。D、基地站附近輔設吸收電波的材料。
(3)信號干擾 信號干擾可能有多種原因,如無線電發射源、雷達裝置、高壓線等,干擾的強度取決于頻率、發射臺功率和至干擾源的距離。為了削弱電磁波幅射副作用,必須在選 點時遠離這些干擾源,離無線電發射臺應超過200米,離高壓線應超過50米。在基地站削弱天線電噪聲的方法是連續監測所有可見衛星的周跳和信噪比。
(4)氣象因素 快速運動中的氣象峰面,可能導致觀測坐標的變化達到1~2DM。因此,在天氣急劇變化時不宜進行RTK測量。
3、同距離有關的誤差
同距離有關的誤差的主要部分可通過多基準站技術來消除。但是,其殘余部分也隨著至基地站距離的增加而加大。
(1)軌道誤差 目前,軌道誤差只有幾米,其殘余的相對誤差影響約為1PPM,就短基線(<10KM)而言,對結果的影響可忽略不計。但是,對20-30KM的基線則可達到幾厘米。
(2)電離層誤差 電離層引起電磁波傳播延遲從而產生誤差,其延遲強度與電離層的電子密度密切相關,電離層的電子密度隨太陽黑子活動狀況、地理位置、季節變化、晝夜不同而變 化,白天為夜間的5倍,冬季為夏季的5倍,太陽黑子活動時為最弱時的4倍。利用下列方法使電離層誤差得到有效的消除和削弱:利用雙頻接收機將L1和 L2的觀測值進行線性組合來消除電離層的影響;利用兩個以上觀測站同步觀測量求差(短基線);利用電離層模型加以改正。實際上RTK技術一般都考慮了上述 因素和辦法。但在太陽黑子爆發期內,不但RTK測量無法進行,即使靜態GPS測量也會受到嚴重影響,太陽黑子平靜期,小于5PPM。
(3)對流層誤差 對流層誤差同點間距離和點間高差密切相關,一般可達3PPM。為了保證RTKCM級精度,要對測站有關的誤差一起模擬。
目前,常用的單、又頻RTK系統的數據鏈電臺多為美國PCC公司35W(基地站)和2W(移動站)電臺。實驗表明,當兩山頂之間能通視,距離為40多 KM時,也可收到差分信號。但是,移動站在城鎮區作業時,如兩點之間有房屋遮擋,即使相距1KM也很難收到差分信號。因此,國際上將RTK技術通常只用于 幾公里范圍內、兩點之間能電磁波“通視”的坐標測量。
信息標題:GPS RTK差分系統的誤差及控制方法
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