東英測繪——RTK外業測量常見的幾種系統誤差

RTK的外業測量原理是通過地面接收設備接收衛星傳送的信息然后徠確定地面點的三維坐標，RTK測量結果的誤差主要來源于GPS衛星，衛星信號的傳播與地面接收設備，按照誤差性質我們可以為兩種，一種是系統誤差還有一種是偶然誤差。系統誤差無論從誤差的大小還是對定位結果的危害性來講都比偶然誤差要大的多，然而系統誤差有一定的規律性，可采取一定的措施加以消除。

接下來我們對RTK外業測量中常見的幾種系統誤差進行分析。

一、電離層折射誤差

當GPS信號在通過電離層時，信號的路徑會發生彎曲，傳播速度也會發生變化，此時用信號的傳播時間乘上真空中光速得到的距離就不等于衛星到接收機之間的幾何距離，這種偏差就就叫做電離層折射誤差。

解決方案：利用同步觀測值求差：用兩臺GPS接收機在基線的兩端進行同步觀測并且取其觀測量的差值，能夠減弱電離層折射的影響。因為兩個測站距離不遠的時候，有衛星至兩測站電磁波傳播路程上的大氣狀況相似，因此大氣狀況的系統影響可通過同步觀測量的求差而減弱。

這種方法對于短基線（小于20km）的效果比較明顯，這個時候經電離層折射改正后基線長度的殘差一般為1ppm.D，但隨著基線長度的一個增加，其精度會隨著基線的增長明顯降低。

二、RTK的位置錯誤

GPS接收機的天線相位中心相對測站標石中心位置的一個誤差，這個誤差稱作接收機位置誤差。這個誤差包括天線的置平以及對中誤差，量取天線高的誤差。例如天線高度為1.6m時，置平誤差為0.1°時，可能會產生對中誤差3mm。

解決方案：在對要求密度定位的大型水利水電工程或者精密儀器安裝工程的施工控制網進行GPS業觀測時，進行測量的人員必須要有高度的責任心，操作需要仔細，儀器要求嚴格對中置平，儀器高要從三個方向量三次取平均值，盡量減少GPS接收機位置誤差所產生的影響。如果是進行變形監測，必須采用有強制對中裝置的觀測墩。

三、GPS接收機天線相位中心位置的偏差

在GPS外業測量的過程中，觀測值都是根據接收機天線的相位中心位置為準的，然而天線的相位中心與其幾何中心在理論上是一致的，可實際上天線的相位中心隨著信號輸入的強度和方向不同而有所變化，即觀測時相位中心的瞬時位置與理論上的相位中心有所不同，這種誤差叫做天線相位中心的位置偏差。這種偏差的影響，可達數毫米至數厘米。

解決方案：在實際的工作中，如果使用同一個類型的天線，在兩個或多個相距不遠的觀測站上同步觀測了同一組衛星，那么可以通過觀測值的求差來消弱相位中心偏差的影響。

在RTK外業測量中除了上述各種誤差外，衛星的星歷誤差、衛星鐘差、接收機鐘差、大氣折射模型和衛星軌道攝動模型的誤差等也會對RTK的觀測量產生影響。

以上就是RTK外業測量常見的幾種系統誤差及解決方法，如果你還有什么不了解的地方，歡迎留言或者在線咨詢，我們會及時與您聯系。東英測繪儀器有限公司提供RTK/GPS、全站儀、水準儀、經緯儀、無人機等測繪儀器的銷售、租賃、檢定、校正、維修等服務，也承接測繪培訓與各種內外業工程測量任務，有相關的需要了解都可以留言或者在線咨詢我們，我們將詳細為你解答。