手持GPS接收机的精度提升方法

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[摘要] 手持GPS接收机要达到亚米级精度要求，必须要实时接收稳定的GPS差分改正源。RTD 技术是当前最为稳定可靠的手持机GPS
精度提升方法。
[关键词] 手持GPS接收机；RTD
手持GPS 接收机的精度提升方法
秦平福
（广州南方测绘仪器有限公司，广东广州510665）
普通的手持GPS 接收机测量精度一般在十米左右，无法满足当前
在土地资源调查、林业现状调查、矿业资源调查、水利普查、环境保
护、电网组网配网、智能城市管理等GIS 数据采集等行业应用对定位
精度的需求。
高精度手持GPS 接收机，是指测量精度优于1 米、最高测量精度
可以达1 分米的实时差分型手持GPS 接收机。它结合了掌上电脑技术、
实时差分GPS 测量技术和无线网络通讯技术，是一种高精度、高集度
的手持GPS 测量终端设备。它的特点是：小巧轻便，便于携带，经久
耐用，适合于野外测量作业；掌上电脑功能强大、性能稳定，满足各种
测绘软件运行要求；实时差分信号精度高，可达1 米以内精度；操作简
单，符合行业操作规程和作业习惯，能提供完善的行业应用解决方案；
测量终端的数据可实时传回数据中心，形成互动。可以说高精度GPS
接收机出现，降低了许多行业测绘工作者的劳动强度，提高了工作效
率，也改变了许多行业的测绘方式。
手持GPS 接收机要达到亚米级精度要求，必须要实时接收稳定的
GPS 差分改正源。现在常用的GPS 差分源有以下几种获取方式：
1 星站差分系统SBAS
星站差分系统SBAS ，是利用地球静止轨道卫星建立的地区性广
域差分增强系统。
目前在欧洲，北美以及日本都建有星站差分系统。它的特点是通
过地球静止卫星发布实时的差分信号，GPS 终端接收到差分信号后进
行数据改正，提高测量精度。
当前在中国大陆，手持GPS 接收机通过日本MSAS 差分改正可
达到1 米左右的水平精度。但由于陕西省处于西部，MSAS 系统的
129、137 号卫星高度角低，信噪比也相应降低，很多地区甚至无法接
收到MSAS 信号，所以其可用性并不是很好。
2 PPP技术
精密单点定位（Precise Point Positioning，PPP） 技术是通过消
除轨道误差、卫星钟差和电离层延时来提高接收机的单机测量精度的技
术。但该技术有一个缺点就是卫星的精密轨道和钟差都是后处理的结
果，无法达到实时测量的要求，这就成了PPP 技术实时应用的瓶颈，
制约了实时PPP 技术的发展。
3 RTD技术
RTD是GPS 接收机通过接收CORS 参考站（GNSS 连续运行参
考站） 的差分改正信息提高定位精度的技术。现在南方测绘仪器公司正
在组建全国性的广域卫星差分增强系统（SDAS），即把南方测绘在全
国建设的CORS 站联合组网，把差分数据信息上发到互联网上，用户
只要申请到帐户和密码就可通过GPS 接收机登录互联网获取相应地区
的差分数据，实现像手机一样全国漫游。对于手持GPS 接收机，我们
同样可以接收CORS 参考站提供的实时稳定的误差改正信息，通过迅
速解算，消除卫星的轨道误差、钟差，接收机钟差以及电离层和对流层
的折射误差等，从而使手持GPS 接收机的实时定位精度，可以达到亚
米级或更高精度。
手持GPS 要达到米级、亚米级甚至更高的定位精度，必须要经过
实时的误差改正：星站差分SBAS 技术有地域的局限性，精度稳定性
及可靠性也不高；PPP 技术目前还不成熟，可操作性较差；这样，实时
差分RTD技术成为最适合手持GPS 设备提高精度的方式。
为了检验手持GPS 使用RTD技术的精度和可靠性，我们在西安、
咸阳地区选取了十五个测试点，利用南方S750G2 型号手持GPS 接收
机接收RTD差分信号，在不同的时段，不同的位置精确测量，将测量
结果与RTK成果进行对比，结果见下表：
测试结果表明，利用手持GPS 接收机接收CORS 连续运行参考站
的RTD信号进行差分改正，其测量结果可以达到亚米级。
作者简介：秦平福，1976 年生，2001 年毕业于西安科技大学，同
年进入南方测绘，现在导航西安办事处从事GNSS技术支持工作。
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2014-10-1 08:05 上传

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