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2026-04-28 18:07本頁面

　　

【正文】前面分析可知，定位解算的未知參數矢量的權逆陣和協方差陣可以看出，定位精度取決于兩個因素：（ 1）觀測值的精度，它是由觀測值中各項誤差所決定的。（ 2）觀測衛星的幾何圖形。 0? 由于權逆陣是由法方程的系數陣所決定，而是由觀測矢量的方向余弦所構成，即因此，權逆陣取決于觀測的幾何圖形的結構，故又稱為結構矩陣。所以，權逆陣的各元素等是由觀測衛星幾何圖形的結構所決定。 332211 , QAA ),( nmlA 在 GPS導航及定位測量中，可用幾何精度因子DOP（ Dilution of precision）來衡量觀測衛星的空間幾何分布對定位精度的影響。若記未知參數的權逆陣為上式各元素反映了在一定的衛星空間幾何分布情況下，不同參數的定位精度及其相關性信息。利用這些元素的不同組合，即可從不同角度來描述衛星空間幾何分布對定位精度的影響。 ?????????????44434241343332312423222114131211Q XX? 三維位置精度因子 PDOP（ position DOP）取則相應的三維位置誤差為鐘差精度因子 TDOP（ time DOP）取則相應的鐘差誤差為 332211 QP D O P ???T D O Pm T ?? 0?44QTD O P ?P D O Pm P ?? 0?? 垂直分量精度因子 VDOP（vertical DOP）它反映衛星空間幾何分布對接收機垂直位置的影響，相應的垂直分量誤差 33QV D O P ?V D O Pm V ?? 0?? 水平分量精度因子 HDOP（ horizontal DOP）取相應的水平位置誤差為顯然， GPS絕對定位誤差與精度因子（ DOP）的大小成正比，因此在觀測精度確定的情況下，觀測時應盡量采用精度因子小的一組衛星。也就是說，當接收機跟蹤的衛星多于 4顆時，則應選擇其中 GDOP最小的一組衛星觀測，此項工作稱為選星，通常接收機可以自動完成。 2211 H D O P ??H D O Pm H ?? 0?0? 綜合 TDOP和 PDOP，則可定義反映衛星空間幾何分布對接收機鐘差和位置綜合影響的精度因子 — GDOP（ geometric DOP）則相應的時空精度中誤差為 244233222211 G D O P ????G D O Pm G ?? 0?最佳星座的選擇當前， GPS衛星已有 24顆。在地面上一點經常可觀測到 4顆以上衛星， GPS定位至少要觀測 4顆衛星，這就要選擇能取得最佳定位精度的 4顆衛星進行觀測，稱之為最佳星座的選擇。最佳星座選擇有兩條基本原則 : （ 1）一是觀測衛星的仰角不得小于 5～ 10度，以減小大氣折射誤差的影響；（ 2）二是 4顆衛星的幾何精度衰減因子 GDOP值最小，以保證獲得最高的定位和定時精度。選擇幾何精度衰減因子 GDOP最小的方法有兩種 : （ 1）根據用戶接收機的概略坐標和衛星的概略星歷，對所有可能觀測的 4顆衛星，進行計算，以選擇 GDOP最小的衛星作為定位觀測衛星。這需要較大數量的計算，而且衛星位置是隨時間變化的。通常每 15min就要進行一次選星計算。（ 2）按衛星的幾何圖形選星。這是一種簡易、近似的方法。根據大量統計計算表明， GDOP值是與接收機至衛星單位矢量端點所構成的四面體體積 V成反比，即GDOP∝ 1/V。因此，可依這條原則進行選星。其具體方法是，首先選一顆沿天頂（垂線）方向的衛星，其余 3顆衛星相距約 120度時，其所構成的四面體體積接近最大。選擇最佳星座，對于組織實施大量 GPS定位測量具有重要意義。可在事前根據待定點的概略位置和預報的概略星歷，來選擇觀測時間和最佳星座，以計劃安排測量定位工作。對實時導航定位來說，就需實時選星。目前，一般 GPS接收機都有選星軟件，它自動完成選星，并顯示出幾何精度衰減因子 GDOP或 PDOP的數值。一般規定GDOP不能大于 6。若超過 6應停止觀測。當前，許多 GPS接收機具有 4個以上的通道，如 6通道或 8通道，最多有12通道的。這時在可見衛星中，選擇 6顆或 8顆衛星進行跟蹤觀測，其 GDOP值應是最佳的。

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