正确理解车载定位器的精度和误差值

物联方案

2020年05月25日

当我们说到定位系统的时候,相信很多人都会兴奋起来,毕竟它给我们的生活和工作带来了很大的便利。记得上大学的时候,俩同学约到一起吃饭,其实就因为一个街头拐角挡住了视线,两个人硬是原地绕了半个小时才碰头,而现在只需把手机微信打开,找到共享实时位置,两人就很容易碰头,减少了时间的浪费。其次在货物运输、汽车电子,地理勘探、航空航天,等领域车载定位器,都起到了非常重要的技术支撑。


可是当真正去使用车载定位器的时候,却经常会发现GPS精准度经常会出现偏移的状况,误差值近则十米,远则上百米,定位器所显示的定位位置和实际所处的位置完全不符,那我们如何去正确理解GPS的精度以及误差值?首先,我们需要理解GPS的数据规则,在汽车电子领域,如:车载定位器、行车记录仪、中控导航DVD等设备,该类设备的GPS模组输出中含有定位的精度信息,所处的地理位置是GPGST中,第2.3.4.5.9字段,分别为纬度值、经度值、高度误差值。


例如:在GPGST的反馈字符中包括了全球导航卫星系统伪距错误测量信息,显示字段规则为:Global Positioning System Fix Data(GGA)GPS定位信息   $GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh<CR><LF> 

<1> UTC时间,hhmmss 时、分、秒格式;

<2> 纬度ddmm.mmmm 度、分格式 ;

<3> 纬度半球N(北半球)或S(南半球);   

<4> 经度dddmm.mmmm度、分格式 ;

<5> 经度半球E(东经)或W(西经);

<6> GPS状态:0=未定位,1=非差分定位,2=差分定位,6=正在估算 ;

<7> 正在使用解算位置的卫星数量(00~12);

<8> HDOP水平精度因子(0.5~99.9);

<9> 海拔高度(-9999.9~99999.9);

<10> 地球椭球面相对大地水准面的高度;

<11> 差分时间;

<12> 差分站ID号0000~1023;

<CR><LF>为结束符


通过上述的测量信息误差值显示,我们可以了解到每次的定位过程中难免出现偏差,这个的确有很多的不控因素,如GPS信号的自身精度控制、GPS信号的传输精度控制、车载接收机的精度控制。其次在整个定位体系里,民用定位系统和军用定位系统的定位精准度就截然不一致,民用定位系统的误差基本都在2-10米,但实际定位数据可能和定位芯片厂商方案、地理环境天气条件、干扰因素都有关系,甚至每个条件产生的权重性是不一致的。


在军用定位系统里,定位精准度就不好比较了,因为在军事领域应用的定位数据几乎都是保密的,就拿美国的GPS定位系统,最隐秘的技术应用就是军事国防,和该领域技术升级与革新的资料全部为严格保密的,而且受到牢牢限制,但可以讲的是不管是武器装备,还是飞机舰船及单兵作战设备所使用的定位系统精准度,都比民用领域的定位系统高出几个层级。




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