水下地形测量中的GPS误差分析及控制策略（论文）.pdf

·22 · 由于 GPS系统精准度较高，在船舶动态测量中可以达到 厘米级。因此，受到水下地形测量工作者的青睐，被引进到 水下地形测量工作中。然而水下地形环境复杂，该技术的抗 干扰性较差，导致在水下测量工作中受到外部干扰因素的影 响，对 GPS的测量数据造成误差，影响整个水下工程的顺利 运行。而 GPS技术在水下测量工作中分为差分 GPS定位误差、 水面高程传递误差及时间误差。为了减少 GPS受到外部因素 的影响，需要水下测量技术人员针对 GPS测量误差进行详细 的分析，预测出 GPS水下测量误差产生的后果，并提出解决 水下误差的对策，提升 GPS水下测量技术的精准度。 1 水下地形测量中的GPS误差分析 1.1 ?GPSG*b 为了使移动台动态的定位准确，首先需确保基准站与移 动 GPS 接收机之间的误差关系，其次要通过差分技术将公共 误差降低，从而实现定位的精准性。而将差分 GPS技术应用 到 30 km 内，可消除卫星轨道与大气层间的延迟性，不过当卫 星轨道与大气层之间的距离越来越大时，两者之间存在的误 差将会越来越大。同时也说明了差分 GPS定位技术只有在一 定范围内，才能使移动台的定位达到一定的精确性。 1.2 ?GPS?·\^ 确定移动台位置，移动台在接收到基准站的差分信号时， 立即进行差分改正，并进行实时计算。主要流程是通过计算 基准站差分改正数，发射其信号，并通过接收差分信号进行卫 星观测反差分改正，最后发送位置信息，计算机接收相关信号。 传递信号时发送会出现时间延迟的现象，出现该现象的主要 原因有 2方 面 ：（ 1）在进行差分计算时会运用基准站 GPS接 收机，到达移动台传机进行数模转换，导致移动台 GPS接收 机的时间出现延长现象 ；（ 2）差分信号进行处理计算时会运 用到移动台 GPS接收机，然后将计算的差分信号传送到计算 机中，而在计算机进行计算及存储时会出现时间延长。 如果系统运用事后差分的方法， GPS软件会将计算机的 时钟当作移动台记录时间的定位系统，将 UTC时间作为基准 站的数据采集时间。进行数据整合时，如果 UTC时间与计算 机的时钟之间存在误差，会导致基准站及移动台数据在时间 系统中存在误差，从而影响后期数据的准确性。 1.3 ?gny K?Gb 深度基准面对于水面通行的船只具有重要意义，在一定 程度上能保证船只的顺利通行，为船只出行提供便利。而水 面深度的计算与水面船舶航行的相关要求大致符合，从而使 水面深度能在较短时间内计算出来。现阶段我国针对此方面的 研究着重点为深度上的基准面。运用深度基准面技术时，由 于我国的地域面积大、地质复杂、水文因素多样且进行实时 观测时会受到多种因素的干扰，从而使观测数据不达标。为 了避免数据对后面水面测量工作的影响，在进行测量工作时， 需确保水文计算的精确性再确定理论数值，其次水面船只的 保障率需根据统计学原理进行计算，需要注意的是保障率需 与统计资料中的时间互相关联，最终保证后续研究工作的顺 利进行。 2 基准站的合理设置 传统的水下地形测量技术主要是运用岸上布置控制点进 行观测的，在岸上布置控制点的过程中会消耗大量的人力、物 力及时间，且测量数据的准确性不高。相较于传统的水下地 形测量技术， GPS水下测量技术主要是运用岸上观测及水上 ［摘 要］ ;?A??0????，GPS ????·? ?? h/。?? ?? h]?v，s]? Te????: ，}凹? ? h]??修??<(V?从??众?国?? ，刊yg??? ，s h]??N?lb ， s??]Q?基?N<? E?。?乾， ??? ? h]??基?sGPS)?b?e， ?r} h]?/之?b4 ?， 坤: h]?刊yg 。乾 ? ，}凹? ?? h]??