摘要: GPS精度:HDOP、PDOP、GDOP、多径和大气¶ 你有没有想过 GPS精度 是吗? 一个设计良好的GPS接收器可以达到3米或更好的水平精度和5米或更好的垂直精度95%的时间。增强型GPS系统可以提供亚米精度。 但它仍然不完美。 有什么来源 GP...
GPS精度:HDOP、PDOP、GDOP、多径和大气¶
你有没有想过 GPS精度 是吗?
一个设计良好的GPS接收器可以达到3米或更好的水平精度和5米或更好的垂直精度95%的时间。增强型GPS系统可以提供亚米精度。
但它仍然不完美。
有什么来源 GPS误差 那会让你离目标几米远吗?
gdop/pdop–几何/位置精度稀释¶
GDOP(几何精度稀释)或PDOP(位置精度稀释)描述了GPS卫星相对位置引起的误差。基本上,GPS接收器能“看到”的信号越多(分开或靠近),它就越精确。
从观察者的角度来看,如果卫星在天空中分散开来,那么GPS接收器就有一个良好的GDOP。
但是如果卫星物理上靠得很近,那么你的gdop就很差。这可能会降低GPS定位的质量(米)。
阅读更多: Trilateration vs Triangulation – How GPS Receivers Work
大气折射¶
对流层和电离层可以改变GPS信号的传播速度。由于大气条件的影响,当卫星信号通过大气层到达地球表面时,大气会折射卫星信号。
为了解决这个问题,GPS可以使用两个独立的频率来最小化传播速度误差。根据情况,这种类型的GPS误差可以将位置偏移5米。
多径效应¶
GPS计算中一个可能的误差源是多径效应。当GPS卫星信号从附近建筑(如建筑物和山脉)反弹时,就会产生多路径。
实际上,您的GPS接收器在不同的范围内检测到相同的信号两次。然而,这个误差不太重要,可能导致1米范围内的任何位置误差。
卫星时间和位置(星历表)¶
GPS卫星的原子钟每一个时钟滴答的精度是一纳秒。那真是令人印象深刻。
利用轨道时间信号的三边测量,地面GPS接收机可以获得准确的位置。但是由于卫星的原子钟同步不准确,这可以使位置测量偏移2米左右。
星历信息包含有关该特定卫星位置的详细信息。但如果你不知道它们在特定时间的确切位置,这可能是一个错误的来源。
选择可用性¶
2000年5月之前,美国政府向全球定位系统添加了时变模糊代码。除了像美国军方及其盟国这样的特权团体,这故意降低了GPS的精度。
整个降低GPS信号的过程称为选择性可用性。在启用选择性可用性的情况下,信号水平增加了50米的误差,垂直增加了100米。综上所述,这大大降低了GPS的精度。
当时,差分GPS能够进行校正。但是在2000年之后,由于选择可用性开关被关闭,GPS误差的来源不再是一个大问题。
GPS差分校正¶
GPS接收机使用两个接收机提高精度,因为地面接收机可以对误差进行精确测量。只要固定式GPS接收器检测到与您的GPS接收器相同的卫星信号,它就可以根据其精确测量的位置向您发送校正数据。
这一增强系统随GPS信号实时广播校正后的误差。事实上,这是基于卫星的增强系统(SBAS)的主要概念,可以提供亚米级的GPS精度。
如何提高GPS精度¶
HDOP/PDOP、多径效应和大气效应是GPS误差的常见来源。
所有这些类型的误差都会降低GPS的精度。
随着选择性可用性开关现在关闭,我们在GPS精度方面取得了显著的提高。
利用线差分GPS和星基增强系统(SBAS)技术,可以提高定位精度。