一种GPS接收机校准方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104614736A(43)申请公布日2015.05.13(21)申请号201510055596.X(22)申请日2015.02.03(71)申请人芜湖航飞科技股份有限公司地址241000安徽省芜湖市高新技术产业开发区长江南路170号(72)发明人朱倩邓禹陈坤舒航王宇航罗诗旭汪言康檀剑飞(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.G01S19/23(2010.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种GPS接收机校准方法(57)摘要本发明公开了一种GPS接收机校准方法，包括GPS接收机内部噪声水平校准、天线相位中心稳定性校准、不同测程相对定位精度指标校准、GPS接收机RTK测量指标校准。GPS接收机内部噪声水平校准与不同测程相对定位精度指标校准方法均是通过直接比对基线向量值来进行检定的。天线相位中心稳定性校准是将2台接收机天线分别安置在两个天线墩上；观测两个天线，求解各时段的基线向量值等步骤求得。GPS接收机RTK测量指标校准是在地方坐标系下进行数据比对的,通过计算得到RTK测量点的点位精度。本发明能够快速处理待校GPS接收机的校准数据,有效地杜绝人为错误对校准结果带来的影响,大大提高仪器校准的效率和精度。CN104614736ACN104614736A权利要求书1/2页1.一种GPS接收机校准方法，其特征在于，包括GPS接收机内部噪声水平校准、天线相位中心稳定性校准、不同测程相对定位精度指标校准、GPS接收机RTK测量指标校准，具体方法如下：1）GPS接收机内部噪声水平校准在微型网超短基线上进行校准，微型网为等边六边形,边长6m，内部噪声水平校准是将相对定位所得的超短基线值Si与因钢尺丈量所得的高精度基线Li进行长度比对:(1-1)从而检定仪器内部噪声水平平均值：(1-2)平均内部噪声水平的检定精度：(1-3)2）天线相位中心稳定性校准将2台接收机天线分别安置在微型网天线墩T1和另外任意的一个天线墩；首先，两个天线指北定向标志都指向正北,观测1个时段：然后T1天线固定不动，Ti天线依次顺时针旋转90°，180°，270°，观测3个时段；接着，Ti不动，T1天线依次顺时针旋转90°，180°，270°，再观测3个时段；整个检定过程观测了7个时段，每个时段观测1.5h。2.求解各时段的基线向量值以及第i条基线平面坐标差,建立误差方程：(1-4)根据最小二乘原理求得未知数X的值：(1-5)式中,，为未知参数向量,L=-(dx1,dy1,dx2,dy2,dx3,dy3,dx4,dy4,dx5,dy5,dx6,dy6,dx7,dy7)T，为观测值向量；V=(V1，V2，V3，V4，V5，V6,V7，V8，V9，V10，V11，V12，V13，V14)T,为观测值改正向量；P为权阵,并设7个时段观测值是等权观测；其中，为天线相位中心偏差；为和之间坐标差；由式（1-5）求得X的惟一解，即得天线相位中心偏差改正数；3）不同测程相对定位精度指标校准方法不同测程相对定位精度指标校准方法与仪器内部噪声水平的校准方法基本相同，也是通过直接比对基线向量值来进行检定的；利用GPS接收机求解各检定基线值Si，与已知基线值Li进行比较，求得不同测程相对定位误差：（1-6）其中式中；4）GPS接收机RTK测量指标校准RTK测量指标检定是在地方坐标系下进行数据比对的,通过计算得到RTK测量点的点2CN104614736A权利要求书2/2页位精度；检定原理:假设仪器检定值是一组同精度的独立观测值,将RTK测量所得点位坐标分量与检定场相应点三维坐标分量进行比较，得,,,由式(1-7)计算RTK测量坐标分量精度：(1-7)(1-8)(1-9)则RTK测量所得的测点点位精度为：(1-10)。3CN104614736A说明书1/5页一种GPS接收机校准方法技术领域[0001]本发明涉及卫星定位接收技术领域，尤其涉及一种GPS接收机校准方法。背景技术[0002]GPS系统通过卫星发送导航定位信号是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户,只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备，即GPS信号接收机，就可以在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。根据使用目的的不同，用户要求的GPS信号接收机也各有差异。[0003]本文重点研究的是测绘生产领域中广泛使用的测地型GPS接收机。[0004]按照国家行业标准《全球定位系统(GPS)测量规范》的要求，新购置的GPS接收机应按规定必须进行全面检定后才能使用，并且应当定期检定。国家测绘局在1995年颁布了《全球定位系统(GPS)测量型接收机