GPS为什么会偏,偏多少
蓝点落在马路对面。人没动,位置却在漂。GPS的位置一定带有误差,但来源就那么几处,其中几处你可以自己改善。这里把误差分成五类,分清哪些在你手里,哪些不在。
位置由距离的相互测量决定
卫星不断播发当前时刻和自己的位置。接收机根据信号传播时间算出距离。知道与四颗以上卫星的距离就能定位。之所以需要四颗而不是三颗,是因为要同时解算接收机自己的钟差。
因此凡是扰乱距离测量的因素,都会直接变成误差。下面每一项都在扰乱距离。
误差的五个来源
电离层。大约100到1000公里高度的带电层会延迟信号。不加改正是几十米,套用简易模型后仍残留数米。这是当前最大的来源。
大气。近地面的水汽同样造成延迟。湿度越高影响越大,量级为数米。
反射波。被墙面、玻璃、地面或车体反射的信号绕远路,测得的距离偏长。城市里蓝点跑到旁边那条路上,几乎都是这个原因。即便天空可见,周围有反射面照样会发生。
卫星配置。卫星在天空分散时定位锐利,挤在同一方向时交会角变浅、结果模糊。衡量它的量叫DOP,越小越好。
卫星侧与接收机侧。卫星钟和轨道信息本身有一到两米的误差。接收机噪声与天线质量同样有影响。
实际会偏多少
开阔天空下数米,住宅区5到10米,高楼之间数十米。室内要么定不了位,要么严重偏离。
高程误差是水平的1.5到2倍。原因很简单:卫星都在头顶,没有来自下方的几何约束来锁定高度。
你自己能改善的部分
按效果排序。走到天空开阔处。从建筑物阴影、树下或高架下走出一步,比这张表上任何一条都更有效。
改变放置方式。包里、口袋深处、金属遮挡处接收都会变差。不要挡住朝天的那一面。
开机后稍等片刻。位置稳定需要几十秒。
启用多个卫星系统。GPS之外加上准天顶、GLONASS、Galileo、BeiDou,可见卫星翻倍以上,配置不易偏斜。
选择双频接收机。有两个频率就能算掉电离层延迟,对反射波也更稳。换设备时,这是最值得看的差别。
单台接收机跨不过的墙
做完这些,单点定位的误差仍停在米级,因为原因不在接收机,而在信号穿过的那片天空。
跨过去只有一条路:与位置已知的接收机作比较。附近的接收机穿过同一片天空,含有相同的误差。减掉它,共同部分就消失了。这就是RTK,误差随之降到厘米级。
需要支持RTK的接收机和改正数的来源:公开的免费基准站、付费播发服务,在日本还有来自准天顶卫星的广播改正。
先看看你周围
买设备之前,先查清作业范围附近有没有可用的基准站。精度随基线增长而下降,所以关键是10公里内有没有。
KUON GEO 每10分钟巡查一次全球公开基准站,并附上运行实绩。地图上每个站带有10公里和20公里的圈,你的现场落在哪个圈里一目了然。