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GPS／BDS／GLONASS的RTK定位精度研究（二）

2023-05-01 11:30阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/5192151605

下图分别列出了各星座组合的XYH方向中误差从图中可以看出:
1)无论是哪一种星座组合,高程中误差mH最大,Y坐标中误差mY最小
2)与其他星座组合相比,单星座GPS的中误差既非最小,而且很不稳定(图中可见其变化范围最大),说明它的精度不是最高,且可靠性也不强
3)双星座GPS+GLONASS组合的中误差中的黑色线基本处于图中的最下部,表明精度最高
4)三星座GPS+GLONASS+BDS组合,因其卫星数最多PDOP值最小,按理其中误差也应该最小,但图中显示其基本均处于较上部,即这种星座组合的RTK的定位精度并非最高;但图中可见线型其线基本都比较平坦,表明测量结果的可靠性最好 GPS／BDS／GLONASS的RTK定位精度研究（二）

（2）组合定位的实时坐标误差分析
本次星座组合定位的试验中,基准站和各流动站都是静止固定不动的,即各流动站上的接收机所测坐标值应为不变的固定值,如果有变化,则变化值即为坐标的随机(偶然)实时误差 GPS／BDS／GLONASS的RTK定位精度研究（二）
上图分别列出了各星座组合定位的实时坐标误差从图中可以看出:
1)与实时平面坐标(X,Y)的误差相比,各星座组合的实时高程H误差最不稳定,其波动范围(振幅)也最大;但是三星座(GPS+GLONASS+BDS)组合的实时高程误差比单星座或双星座组合的实时高程误差相对要稳定一些,其波动范围(振幅)也要小一些
2)对于各星座组合的实时平面坐标(X,Y)的误差,Y坐标的实时误差比X坐标的实时误差要稳定一些,其波动范围(振幅)也要小一些
3)总体来看,三星座(GPS+GLONASS+BDS)组合的实时坐标误差比其他星座组合的实时坐标误差都要稳定一些,小一些
（二）实例分析
天津高银117大厦,地下3层地上117层,主体结构597m,目前为在建的中国北方最高的摩天大楼为掌握天津高银117大厦主体结构在风荷载作用下的振动轨迹主振方向和变形量,笔者采用海星达H32接收机三星座(GPS+GLONASS+BDS)组合的RTK对其进行实时监测,在大厦核心筒顶层的楼顶模架(钢平台)的4个角上采用强制归心安装GNSS-RTK流动站,采样频率为1Hz,在基本风速6级,最大风速19.2m/s的情况下连续采集约14h,得到大厦主体结构在风荷载作用下实时的变化状态基于本次监测是在大厦建造期间进行,大厦核心筒顶层的楼顶模架上有塔架,对卫星信号有时会有干扰,因此下面以第2号测点为例,在对其采集的平面坐标(X,Y)数据进行内业处理时,分别剔除PDOP值大于6的数据和PDOP值大于2.2的数据后,得到如下图所示的第2号测点在XY方向上的振动曲线 GPS／BDS／GLONASS的RTK定位精度研究（二）
从图（a）中可以看出:当限定PDOP值≤6时,得到不同时段第2号测点Y方向的最大振幅分别有0.0680.100-0.1000.080;而在图（b）中:当限定PDOP值≤2.2时,对应的Y方向的这些最大振幅被过滤掉了,这说明当PDOP值≤6时,第2号测点Y方向不同时段的最大振幅0.0680.100-0.1000.080可能是粗差或虚假信号,即本文引言中所提到的“飞点”
（三）结束语
1)星座组合的卫星数随着星座数的增多明显增多,PDOP值也随之减小,坐标中误差也有所减小,但并非三星座GPS+GLONASS+BDS组合的坐标中误差最小,而是双星座GPS+GLONASS组合的坐标中误差最小,三星座GPS+GLONASS+BDS组合的可靠性最强
2)对于各星座组合所采集测点坐标的随机(偶然)实时误差,Y坐标的实时误差比X坐标的实时误差要稳定一些,其波动范围(振幅)也要小一些,各星座组合的实时高程H的误差最不稳定,其波动范围(振幅)也最大这与各星座组合的坐标中误差的大小和波动规律是基本吻合的
3)PDOD值的大小既影响GNSS-RTK的精度,也影响GNSS-RTK的可靠性在受到现场作业条件限制的实际工程应用中,在对GNSS-RTK所采集测点坐标进行内业处理时,可以通过限制PDOP值的大小来过滤测量粗差,从而提高GNSS-RTK测量的可靠性
4)当RTK测量卫星的状态PDOP值>6不可用,即PDOP值≤6观测窗口状态为可用PDOP值越小,定位精度越高,可靠性也越高以本文试验为例,当2.2≤PDOP值≤6时,仍有一些可能的测量粗差,因此,在某些受到现场作业条件限制的实际工程应用中,为了同时兼顾测量的精度和可靠性,PDOP值的限值应该规定得更小一些

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