2021年DGPS数据分析及定位精度研究样本

文章编号：1002-2090()02-0100-02

DGPS数据分析及定位精度研究

庄卫东，王海波，杨忠国，哈长鞠，汪春
（黑龙江八一农垦大学工程学院，大庆163319）

摘要：本文进行了DGPS数据分析及定位精度研究。经过试验分析表明，Ag132GPS接收机接收到卫星信号数能够满足使用卫星数量要求。采取伪距差分纠偏后，Ag132GPS接收机DGPS单点定位精度能够到达0.232m，满足亚米级定

位精度。

关键词：DGPS；Ag132GPS；数据分析；定位精度
中图分类号：P208 文件标识码：A

StudiesontheDGPSDataAnalysisandAbsolutePositionalAccuracy

ZHUANGWei-dong,YANGZhong-guo,HAChang-ju,etc.

Abstract：
ThispaperstudiesontheDGPSdataanalysisandabsolutepositionalaccuracy.Throughtestanalysis,thesignalnumberofAgGPS132receiverreceivingformGPSsatellitecanmeettheneedsofdemands.Byth

itioningaccuracy.Keywords：GPS；Ag132GPS；dataanalysis；positionalaccuracy
eDGPSisused,theaccuratepositioningofAgGPS132receiveris0.232m,itismeettheneedofdecimeterpos

降低生产成本，保护生态环境，增加经济效益。GPS技术是数字化农业核心技术之一，经过利用GSP 0 前言

正确定位测得农田内各小区作物产量和影响作物生长环境原因空间和时间差异性信息，分析影响小区产量差异原因，然后依据各小区作物差别需求，来决定实际需要投入（种子、化肥、农药、浇灌用水等），以获取最好产出，获取最大经济效益。研究GPS在数字化农业中应用技术，为数字化农业在中国推广应用打下基础，含相关键理论和实践意义。

本文利用计算机对GPS接收机输出定位数据进行接收、统计并进行分类处置，并对GPS和DGPS定位精度进行了试验分析研究。

1DGPS组成

DGPS(DifferentialGlobalPositioningSystem)是差分卫星定位系统，DGPS是在正常GPS外附加(差分)更正信号，此更正信号改善了GPS精度。依据差分GPS基准站发送信息方法可将差分GPS定位分为三类，即：位置差分、伪距差分和相位差分。这三类差分方法工作原理是相同，即全部是由基准站发送更正数，由用户站接收并对其测量结果进行更正，以获取正确定位结果。所差别是，发送更正数具体内容不一样，其差分定位精度也差别。

黑龙江省农垦总局友谊农场五分场二队精准农业技术示范项目点，采取了广泛使用伪距差分纠偏方法，纠偏站设备包含MS750型双频GPS接收机、35瓦PCC数传电台发射机、电源等组成，数传电台作用距离为30公里。DGPS接收机为Ag132型GPS接收机和PCC数传电台接收机，接收机端口设置为RTCM(RadioTechnicalCommissionforMaritimeServices，航海无线电技术委员会)格式，即差分信号格式。

2DGPS数据接收和处置

编制GPS数据接收软件，经过RS-232串口接收DGPS接收机发送定位数据。进行定位数据分类，把获取GPS数据进行分解，从中得到GPS接收机天线所在点经度、纬度、大地高程、卫星数量等数据。采取数据库技术，把定位信息实时地存入Excel统计文件中。经过计算机程序把统计数据调出进行坐标变换处置，把GPS接收数据进行高斯-克吕格投影变换，变为二维平面直角坐标定位数据，然后进行统计分析。

3DGPS接收机使用卫星数分析

在四面无遮挡空旷地上一点每隔10秒接收一次DGPS数据，共接收5446次数据，将其中DGPS接收机使用卫星数提取出来进行统计见表1。经过计算得出DGPS接收机平均使用卫星数为7.68颗。在空旷田野里，DGPS接收机同时接收到4颗及以上卫星信号概率为99.9%，DGPS接收机同时接收到5颗～10颗卫星信号概率为95.9%。满足使用卫星数量要求。

因为卫星、信号传输和接收设备等原因，GPS在一点静态绝对定位值存在着误差，其常见圆概率误差（CircularErrorProbable,CEP）表示。CEP是经过在一点上长时间对GPS信号进行观察，用包含50%数据点最小圆半径来表示。

本文使用Ag132GPS接收机在友谊农场一点进行观察，使用笔记本电脑经过串口统计定位数据，经坐标变换后计算其圆概率误差，绘出其平面散点图。Ag132GPS接收机接收GPS信号（无差分信号）时圆概率误差为0.905m，见图1；Ag132GPS接收机接收DGPS信号（有差分信号）时圆概率误差为0.232m，见图2。Ag132GPS接收机接收DGPS信号时其纬度、经度、高程随时间改变散点连线图分别见图3、图4、图5。

由图1、图2图可看出，Ag132GPS接收机定位精度高于GPS315接收机[1]，因为采取了伪距差分纠偏形式，Ag132GPS接收机DGPS 系统定位精度有了较大提升，Ag132GPS接收机DGPS单点定位精度能够到达0.232m，满足亚米级定位精度。由图3、图4、图5能够看出GPS315 接收机接收DGPS信号后定位数据信号较集中，定位精度较高，其高程方向定位精度低于纬度和经度方向定位精度。同时经分析其统计数据看出，当GPS接收机接收到卫星信号数不变时，其定位数据改变较缓慢，而当GPS接收机接收到卫星信号数量改变时，其定位数据通常将有较大改变（图中曲线折角处）

CEP=0.232m