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GPS因其实时、快速、高精度的特点广泛运用于测量领域,本文设计了基于中心差分系统的实验平台,既可以实现待测点的实时定位解算也可以对观测数据进行事后处理,通过该实验平台对可能造成GPS高程定位误差的因素以及影响结果进行实验分析,并提出了一种新的联合解决方案以满足定位精度要求,具有理论意义和工程应用价值。 本文首先介绍了中心差分系统功能以及实验平台,明确其工作流程以及技术指标,重点研究基线变化以及延时定位误差影响因素。基于误差的形成原因提出了一种新的高程定位误差解决方案,就是电离层模型改进和GPS高程拟合的联合方法。 其次,先对基线变化引起的空间误差(卫星星历误差、对流层误差、电离层误差)进行数学模型的仿真,结果显示随着基线长度的增大空间误差也随之增大;搭建了实验平台进行实验验证,分别取不同距离的活动站和基准站同时进行数据采集,得出实际情况下的定位误差大小;采用之前提出的解决方案对其进行改进,结果表明联合解决方案中高程拟合对于基线变化影响的高程定位误差改进效果明显。 然后,分析了延时引起的对流层和电离层延迟误差,利用实验平台对两种不同情况(单站延时、双站延时)下的定位误差进行分析,结果表明,单站延时的情况下基准站延时的影响大于活动站延时,同时双站延时对于定位结果有一定的抵消作用,对高程定位误差的影响小于单站延时影响;同样采用解决方案对其进行改进,联合解决方案中电离层模型改进对于延时因素影响的高程定位误差改进效果明显。 最后,为了综合分析两者之间的关系,进行了基线变化以及延时的联合实验,实验分为三部分(基准站延时时间一定搭配基线长度变化、活动站延时时间一定搭配基线长度变化以及双站延时搭配基线长度变化),通过实验结果说明两者之间存在一定的耦合关系。在对其进行改进实验时采用6个已知点的平面高程拟合和电离层模型改正的联合方法,改进后的高程定位误差由2.2-4.1m降低到1.2-1.9m左右,结果满足该系统的定位精度指标,得到了很好的实际效果。