最近單位送星站差分去強檢,發現鑒定結果不如沿岸信標,而且超限,懷疑鑒定單位沒有考慮坐標系統的差別,比如NavComSF3050的坐標系統采用ITRF2008下的WGS84坐標,這個坐標隨時間是變化的,而我國的CGCS2000坐標是靜態坐標系統,坐標歷元是2000年,這樣兩個坐標存在一個歷元差。于是,將我們自檢的報告發給了鑒定單位,自檢報告如下:
為確保GPS定位系統處于良好的工作狀態,掌握GPS的定位精度是否能達到儀器標稱的定位精度,2017年3月8日~9日,于青島科考基地碼頭對NavCom SF3050 GPS接收機進行穩定性和準確性檢查。
1.簡介
NavCom SF-3050是一款高性能GPS/GLONASS/Galileo三合一組合導航定位系統,單臺設備就可在世界范圍內達到實時分米級定位精度,它的主要技術參數和性能指標如下:
? 全視野并行66通道

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? SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS/GAGAN)
? 集成StarFire接收機
? L1,L2,L5,G1&G2全波段載波相位跟蹤
? C/A,P1,P2,L2C,L5,G1&G2碼跟蹤
性能參數:
速度:0.01m/s
實時StarFire差分精度(RMS):
水平< 15cm
垂直< 30cm
2.實驗工具
? 中海達華星A10定位儀
? RTK 定位精度:平面 (10+1×10-6D)mm,高程:(20+1×10-6D)mm
? HYPACK定位數據采集軟件
? SDCORS系統 *** RTK,精度優于3cm
? 三角架及底座各1個
3.測量依據
1)坐標系統及投影參數
? 2000國家大地坐標系(CGCS2000)
? 2008國際地球參考框架(ITRF2008)
? 投影參數:
投影類型:高斯-克呂格投影
中央經線:120o 偽東值:500000m
2)規范及規程
《水運工程測量規范》JTS 131-2012
4.實驗步驟
1)布設和測量基準點
在青島科考基地碼頭布設基準點,在其上架設三角架,放置華星A10的天線,利用SDCORS測量出基準點的CGCS2000坐標,共觀測129組數據(見附錄1),點位精度為0.004m,平均值即基準點的CGCS2000坐標見表4-1所示。
圖4-1 基準點坐標測量
表4-1 基準點坐標(CGCS2000)
點名 | 北坐標m | 東坐標m | 緯度 | 經度 |
基準點 | 3996202.464 | 547390.984 | 36°05′41.68819″ | 120°31′34. 46239″ |
2)NavCom SF3050的24小時觀測
將NavCom SF3050的天線替換華星A10的天線,利用HYPACK軟件采集NavCom輸出的定位系信息(NEMA-GGA格式),采集時間為2017年3月8日11點至3月9日14點,總共采集了79543組數據,觀測圖見圖4-2。
圖4-2 SF3050測量
觀測期間的衛星數和水平精度因子HDOP的情況見圖4-3和4-4所示,其中,衛星數和HDOP的平均值分別為15和0.8。
圖4-3 衛星數
圖4-4水平精度因子(HDOP)
觀測值的平均值見表4-2。
表4-2 NavCom觀測坐標(ITRF2008)
點名 | 北坐標m | 東坐標m | 緯度 | 經度 |
基準點 | 3996202.239 | 547391.544 | 36°05′41.68079″ | 120°31′34.48472″ |
將觀測值展到以平均值為中心的誤差圓上,見圖4-5,從圖中可以看出,觀測值都位于以平均值為中心半徑為0.30m的圓中,通過統計和計算得出:
? 距圓心小于0.15m的觀測值的個數為74956,占94.2%
? 距圓心0.15m-0.30m的觀測值的個數為4587,占5.8%
? 觀測值的點位中誤差為0.076m
與設備的性能描述相符合,穩定性滿足專項的要求。
圖4-5 點位誤差圓
3)定位準確度評估
由于NavCom輸出的坐標是ITRF2008下的,而CGCS2000對準的是ITRF1997(2000.0),因此兩個坐標需要進行框架和歷元的轉換,因框架的差別較小,主要進行歷元的轉換。歷元轉換公式如下:
X(t)=X(t0)+V(t0)(t-t0)
式中,X(t)是任意歷元t時的坐標x、y、z;X(t0)為參考歷元t0時的坐標x、y、z;V(t0)為參考歷元t0時的速度。
中國大陸的速度場略圖見圖4-4所示,取BJFS(ITRF2008)的速度(-0.0312,-0.0058,-0.0067)m/a為V(t0)。
圖4-4 中國大陸速度場略圖
計算NavCom的觀測值(ITRF2008,2017.167)轉換成CGCS2000的轉換三參數為(0.0312,0.0058,0.0067)m/a×17.167a=(0.5356,0.0996,0.1150)m, 經過坐標轉換,得到NavCom觀測值的CGCS2000坐標,見表4-3。
表4-3 NavCom觀測坐標(CGCS2000)
點名 | 北坐標m | 東坐標m | 緯度 | 經度 |
基準點 | 3996202.439 | 547391.031 | 36°05′41.68737″ | 120°31′34. 46425″ |
最后得出,NavCom觀測值與基準點的坐標差值,見表4-4,點位中誤差為0.053m。由此可見,NavCom觀測的準確度符合專項要求。
表4-4 NavCom觀測值與基準點坐標對比
點名 | 北坐標m | 東坐標m | 緯度 | 經度 |
基準點 | 3996202.464 | 547390.984 | 36°05′41.68819″ | 120°31′34. 46239″ |
觀測值 | 3996202.439 | 547391.031 | 36°05′41.68737″ | 120°31′34. 46425″ |
差值 | -0.025 | 0.047 |
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NavCom穩定性和準確度符合設備性能指標,也滿足規范的定位要求。
原標題:星站差分NavCom SF3050的穩定性和準確性檢查 來源:http://www.xiaokcehui.com/?post=278