手持GPS定位精度研究

手持GPS定位精度研究

山西焦煤西山煤电西曲矿 李东红录入时间：2010-7-14

手持式GPS是一种体积小巧、携带方便、独立使用的全天候实时定位导航设备。尤其近年来在工程地质测绘以及中小比例尺填图中应用越来越广泛，大大地加重了地质工作手段的科技含量。其标称精度一般在5—10 m，实用中手持式GPS定位精度尚缺乏系统研究，因此系统地研究手持式GPS使用精度以及探讨如何改善测量精度具有重要实用意义。

一、手持GPS定位稳定性研究

定位稳定性在这里主要包含两方面的内容。其一是指测定一个点，需要观测多长时间，其观测结果才稳定不变，或稳定在仪器精度规定范围之内变化；其二是指在不同的观测时段测定同一个点的结果的符合度，称之为内符合精度。

1. 观测时长与定位稳定性的试验

在试验中，分别采用3台eTrexC 进行了野外实测，在同一个点上每30s记录一次观测结果，其观测结果列于表1，定位结果仅列出3位数，测量结果保留到米。表中时间0.0，表示动态观测结果，即到达某地时立即记录下观测的定位结果。

(1) 快速静态观测结果分析

从表1中可以看出，所使用的3台手持式GPS测量的稳定性与时间的关系是一致的，当在1个点上持续观测4 min以上的时长时，3台仪器各自测定的x互差最大值在1 m以内，Y坐标各自测定的互差最大值在3m以内，其观测结果基本达到稳定状态。

(2) 实时动态观测结果分析

从表1中观测时间为0.0这一栏可以看出，其与4 min及以后的观测值相比较，y坐标值差值最大的为40 m左右，最小的达8m左右；x坐标最大的差值在巧m左右，最小差值在3 m左右。显然，动态观测结果跳跃较大，稳定性较差。

表1 手持式GPS不同时长的定位结果 m

2. 内符合稳定性试验

仪器的精度是建立在仪器的稳定性之上的，也是评价其可靠性的基础。如果一台仪器在相同的观测条件下，或不同的时间段，其测量结果差异很大或其差异毫无规律，即不稳定，这样的仪器是无法谈论其精度和可靠性的。因此，对仪器稳定性的研究具有十分重要的意义。试验中通过不同的时间段对相同点的重复观测来研究仪器的稳定性。重复观测分上午和下午2个时段，在相同的点位上进行2次重复测量，对重复观测结果求差。

表2 单点定位重复测量较差 m

由表 2按公式(1)计算得3种观测时长的测量稳定度。