山西CORS网络系统实时定位精度分析
2018-06-15薛洪文
薛洪文
中国冶金地质总局第三地质勘查院,山西太原 030002
1 影响CORS系统定位精度的因素
CORS系统定位精度影响因素包括卫星广播星历误差、卫星钟差、电离层延迟误差、对流层延迟误差、多路径效应、观测噪声影响、观测条件误差及数学计算模型误差等。其中,采用实时播报星历、双差双频模型改正、增加观测时间、优化数学计算模型等方法,可减弱或消除大部分系统稳定性误差。对此,国内外很多学者发表专门著作,对CORS系统进行科研性及稳定性论述。
对于工程应用而言,影响误差最大的因素是多路径效应、观测噪声及观测条件。在实际工作中,多路径效应和观测噪声是不可避免的,可通过双频观测或者使用带抑径圈的天线,提高仪器性能来减弱其影响。观测条件受天气、地形、人为因素的影响,对测量数据影响较大。可以选择合适的观测时段、增加观测时间、提高作业人员责任心及职业素养来减弱或消除其影响。
2 SXCORS定位精度实例分析
在系统固定解状态下,随机选择观测时间,采用内符合精度、外符合精度、反算基线边长、规则几何轨迹等方法,对观测数据进行分析,判断系统的稳定性及其定位精度。
2.1 内符合精度
通过对14个固定点的9次观测数据,计算同一测点所有测量值的平均值,再将每一测量值与平均值相减。根据式(1) 分别计算各点在xyh方向上的内符合精度中误差。该方法可反映系统实时定位的稳定性和收敛性。
式中:n—该点的测量值总数;
u—该点所有的观测值与其平均值之差;δ—系统的算术平均值中误差。
2.2 外符合精度
使用实例区转换参数,实测山西省区域地籍控制系统的均匀分布在平川和山区的18个D级点坐标,将测量的坐标值和已知的坐标值进行比较,通过式 (2) 计算分析各点的外符合精度中误差见表1。该方法可反映系统定位的准确性和坐标系统的一致性。
表1 内外符合精度中误差统计表
2.3 反算基线边长检测法
在实例区选择相互通视的七组点,使用全站仪测量其平距,与SXCORS系统固定解状态下实测坐标反算边长进行比较,两者的偏差可反映出系统的定位精度见表2。
2.4 规则几何轨迹检测法
表2 反算基线边长检测法统计表
使用传统方法测量三个分布近似等边三角形的固定点,沿三条边进行SXCORS实时定位测量,以实际测点为单位比较实测轨迹与设计直线轨迹之间的偏离值,统计测点和直线的离散程度,衡量系统实时定位精度见表3。
表3 规则几何轨迹检测法统计表
3 结语
实例结果表明,山西省连续运行基准网及综合服务系统(SXCORS) 性能稳定、技术指标达到了设计的要求。系统定位精度方面,平面内符合精度小于 2cm,高程内符合精度小于3cm;平面外符合精度小于3cm,高程外符合精度小于4cm;山区定位精度受信号影响较平川低;综合地形、信号、坐标系统差异等因素,SXCORS系统可以提供厘米级的实时定位服务。