POS系統(tǒng)精度檢測(cè)方法研究.pdf

1、移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)中定位定姿系統(tǒng)（POS）是整個(gè)系統(tǒng)的重要組成部分，其定位定姿精度決定了系統(tǒng)的整體測(cè)量水平。本文圍繞POS系統(tǒng)動(dòng)態(tài)精度檢測(cè)問題，設(shè)計(jì)了一套動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，并重點(diǎn)對(duì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的硬件集成與軟件開發(fā)、測(cè)量合作目標(biāo)的安置參數(shù)解算、POS系統(tǒng)動(dòng)態(tài)定位定姿精度檢測(cè)方法關(guān)鍵技術(shù)所涉及的理論及技術(shù)開展研究，為建立統(tǒng)一的POS系統(tǒng)精度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)提供參考。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了動(dòng)態(tài)精度檢測(cè)的數(shù)據(jù)處理流程。介紹了動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量所涉及的

2、坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)及其相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。通過系統(tǒng)推導(dǎo)動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量的數(shù)據(jù)解算模型，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)基準(zhǔn)統(tǒng)一。建立 GPS時(shí)、全站儀時(shí)及計(jì)算機(jī)時(shí)之間的時(shí)間同步模型，將全站儀時(shí)轉(zhuǎn)換為GPS時(shí)，實(shí)現(xiàn)跟蹤測(cè)量裝置與POS系統(tǒng)之間的時(shí)間基準(zhǔn)統(tǒng)一。⑵根據(jù)動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀，將GNSS授時(shí)裝置、全站儀、激光跟蹤儀組合構(gòu)成高精度動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量系統(tǒng)的方案，介紹了動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理。開發(fā)全站儀跟蹤測(cè)量程序，及相應(yīng)數(shù)據(jù)處理的程序。⑶研究了測(cè)量合作目標(biāo)安置參數(shù)解

3、算模型，系統(tǒng)分析POS系統(tǒng)定位定姿誤差、全站儀測(cè)距測(cè)角誤差、尺度因子誤差等誤差源對(duì)安置參數(shù)解算的影響，并推導(dǎo)了安置參數(shù)解算的誤差模型。實(shí)驗(yàn)過程中，在運(yùn)動(dòng)載體上合理地布置測(cè)量合作目標(biāo)以提高安置參數(shù)的解算精度，并對(duì)安置參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的精度估計(jì)。⑷研究動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量的誤差來源，并建立模型分析時(shí)間同步誤差、測(cè)角測(cè)距誤差、合作目標(biāo)安置參數(shù)誤差及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差對(duì)動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量精度的影響。通過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證全站儀動(dòng)態(tài)模式測(cè)角測(cè)距精度、時(shí)間同步精度及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度，

4、進(jìn)一步分析了動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的性能。⑸研究了POS系統(tǒng)動(dòng)態(tài)定位精度檢測(cè)方法。采用分段曲線擬合的方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的粗差探測(cè)及剔除，并通過軌跡對(duì)比的方式驗(yàn)證全站儀動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量所能達(dá)到的精度?；贗CP算法，采用跟蹤儀高精度軌跡，修正全站儀測(cè)量軌跡，以提高檢測(cè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)量精度。采用事后軌跡比對(duì)與實(shí)時(shí)點(diǎn)位比對(duì)兩種方式，驗(yàn)證 POS系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的定位精度。⑹研究了POS系統(tǒng)動(dòng)態(tài)姿態(tài)精度檢測(cè)方法。設(shè)計(jì)了高精度IMU解算姿態(tài)參數(shù)，軌道擬合解算航向角參數(shù)和