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东英测绘——RTK外业测量常见的几种系统误差

发表时间:2022-05-06 20:04

RTK的外业测量原理是通过地面接收设备接收卫星传送的信息然后徕确定地面点的三维坐标,RTK测量结果的误差主要来源于GPS卫星,卫星信号的传播与地面接收设备,按照误差性质我们可以为两种,一种是系统误差还有一种是偶然误差。系统误差无论从误差的大小还是对定位结果的危害性来讲都比偶然误差要大的多,然而系统误差有一定的规律性,可采取一定的措施加以消除。

接下来我们对RTK外业测量中常见的几种系统误差进行分析。

一、电离层折射误差

当GPS信号在通过电离层时,信号的路径会发生弯曲,传播速度也会发生变化,此时用信号的传播时间乘上真空中光速得到的距离就不等于卫星到接收机之间的几何距离,这种偏差就就叫做电离层折射误差。

解决方案:利用同步观测值求差:用两台GPS接收机在基线的两端进行同步观测并且取其观测量的差值,能够减弱电离层折射的影响。因为两个测站距离不远的时候,有卫星至两测站电磁波传播路程上的大气状况相似,因此大气状况的系统影响可通过同步观测量的求差而减弱。

这种方法对于短基线(小于20km)的效果比较明显,这个时候经电离层折射改正后基线长度的残差一般为1ppm.D,但随着基线长度的一个增加,其精度会随着基线的增长明显降低。


二、RTK的位置错误

GPS接收机的天线相位中心相对测站标石中心位置的一个误差,这个误差称作接收机位置误差。这个误差包括天线的置平以及对中误差,量取天线高的误差。例如天线高度为1.6m时,置平误差为0.1°时,可能会产生对中误差3mm。

解决方案:在对要求密度定位的大型水利水电工程或者精密仪器安装工程的施工控制网进行GPS业观测时,进行测量的人员必须要有高度的责任心,操作需要仔细,仪器要求严格对中置平,仪器高要从三个方向量三次取平均值,尽量减少GPS接收机位置误差所产生的影响。如果是进行变形监测,必须采用有强制对中装置的观测墩。


三、GPS接收机天线相位中心位置的偏差

在GPS外业测量的过程中,观测值都是根据接收机天线的相位中心位置为准的,然而天线的相位中心与其几何中心在理论上是一致的,可实际上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,即观测时相位中心的瞬时位置与理论上的相位中心有所不同,这种误差叫做天线相位中心的位置偏差。这种偏差的影响,可达数毫米至数厘米。

解决方案:在实际的工作中,如果使用同一个类型的天线,在两个或多个相距不远的观测站上同步观测了同一组卫星,那么可以通过观测值的求差来消弱相位中心偏差的影响。


在RTK外业测量中除了上述各种误差外,卫星的星历误差、卫星钟差、接收机钟差、大气折射模型和卫星轨道摄动模型的误差等也会对RTK的观测量产生影响。


以上就是RTK外业测量常见的几种系统误差及解决方法,如果你还有什么不了解的地方,欢迎留言或者在线咨询,我们会及时与您联系。东英测绘仪器有限公司提供RTK/GPS、全站仪、水准仪、经纬仪、无人机等测绘仪器的销售、租赁、检定、校正、维修等服务,也承接测绘培训与各种内外业工程测量任务,有相关的需要了解都可以留言或者在线咨询我们,我们将详细为你解答。

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