关于解决GPS定位设备：GPS静态漂移的方法

Posted 2020-12-02 cxt-janson

关于解决GPS定位设备：GPS静态漂移的方法

 

GPS的误差：

 

有很多种因素会影响到GPS的准确率，以下是一个GPS误差引入简表：

l         卫星时钟误差：0-1.5米

l         卫星轨道误差：1-5米

l         电离层引入的误差：0-30米

l         大气层引入的误差：0-30米

l         接收机本身的噪音：0-10米

l         多路反射：0-1米

l         总定位误差：大约28米

 

上述的简表，并不表示一定会存在这么大的误差，这是给出的最好及最差的范围，当然最好情况不能同时发生，最差的情况也不能同时发生。

实际在卫星的导航电文中，已经包含了大气层的修正参数，能够消除50%到70%的误差，而且这两年出的GPS的误差大致范围是10米或以内。

在现有情况下，民用级单台GPS接收机要想达到1m以内的精度是不可能实现的，原因除GPS本身精度外，还包括地图、定位点测绘、嵌入式设备的运行速度等，所以过度追求定位精度对于民用产品来说已无实际的意义。

 

GPS的漂移：

什么是GPS的漂移？

用过GPS的人大概都有这种体会：当GPS终端静止的时候，其定位坐标（经纬度）经常在变，偶尔变化还比较大，甚至还会显示有速度。业内人士把这种现象称为“漂移”。

其实，GPS漂移不仅在静止的时候会产生，动态的时候也会产生，只不过漂移的程度没那么明显，产生的几率小些罢了，这是GPS的一个基本特性。（至于GPS为什么会产生漂移，了解GPS的定位原理就不难解释，在此不再详述。）

GPS的神奇就在于不论你走到哪里，它都知道你的位置坐标。然而在实际应用中，它也会让你感到难堪或委屈。

假如你是某单位司机，单位领导为了加强对车辆的管理，都装了GPS监控设备，限定车辆在某段时间内只能在某个指定的区域行驶，对违反该规定的司机作出处罚。也许某天你就会收到处罚通知：某时某刻，你违反了此项规定。而你却莫名其妙，深感委屈。如果你真的委屈了，请别怪管理人员，因为是“GPS出错了”，GPS当时发生了漂移，漂到其他一个地方而导致了“越区行驶”！

GPS漂移现象还会导致其他更多问题，如里程统计偏差较大。车辆停在单位门口一天，却显示其行驶里程为十几公里，甚至上百公里。由此可见，很多GPS应用中的问题都和“漂移现象”有关。

如果GPS漂移问题不能较好的解决，将会使越来越多的用户对GPS产生误解甚至怀疑，在一定程度上制约着GPS应用的推广。

GPS漂移是GPS应用时需要处理的问题之一，漂移主要有两个方面，

第一，   速度过快，以至于GPS的响应时间短于当前运行速度，出现漂移；

第二，   在高大建筑密集或天气情况不好的地方，因为GPS信号经过多次的折、反射，造成信号误差，出现漂移。

GPS漂移的两种表现：静态位置漂移、速度（位置）漂移

静态速度漂移可以解决，不动时候为零。位置漂移是属于正常的，这是精度的问题，现在民用一般在10米以下，好的时候5米。另外测量型的精度很高，如果再用差分技术可以达到更高，不过这种产品很贵，用的少。

解决GPS漂移主要从两方面入手：

一、 主系统的设计主要减少在近距离内对GPS信号的干扰。

二、 软件处理。软件处理主要集中在导航软件处完成，导航软件会将坐标定位在道路之内，如果GPS接收到的信号超出道路的半径范围将自动过滤这个数据，并根据上次的速度及方向推算出当前点的位置。

 

对于GPS静态漂移，也有建议做软件判断：

1.   检测到的状态为静止时，强制速度为0；

2.   速度为0时，强制方向为0；

3.   数据中的速度值为0时，就不去更新地图上的经纬度；

4.   通过比较上次定位数据的经纬度差的绝对值（同时包括时间）再来判定是否有慢速移动；

5.   对于车载终端，只能通过辅助手段来解决GPS静态漂移的问题，如通过检测ACC钥匙电的方法来检测是否为静态漂移，因为钥匙电是关闭时，车一定是不动的了，另外有些GPS模块（UBLOX）可设置静止模式、行走模式、汽车模式、海上模式、飞行模式，通过设置这些参数来解决漂移问题。