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AA 附 录 A
(资料性附录) 定位精度的数据处理方法
A.1 概述
静态定位精度和动态定位精度测试,可以参考本附录给出的方法进行数据处理。 A.2 基于统计分布假设的数据处理方法
数据处理步骤如下:
a) 在得到的全部实时定位数据中剔除平面精度因子 HDOP>4或位置精度因子PDOP>6的测量数
据。
b) 在下述处理过程中,应选用适当的统计判断准则(如 3σ 准则)剔除粗大误差数据。 c) 将导航单元输出的大地坐标系(BLH)定位数据转换为站心坐标系(ENU)定位数据。
d) 按公式(A.1)~公式(A.3)计算各历元输出的定位数据在站心坐标系下各方向(ENU 方向,
即东北天方向)的定位误差:
?Ei=Ei?E0i ...................(A.1)
?Ni=Ni?N0i ...................(A.2)
?Ui=Ui?U0i ...................(A.3)
式中:
?Ei、?Ni、?Ui、?Hi ——第i次实时定位数据的E、N、U方向和水平方向的定位
误差(i =1,2~n),单位为米(m);
Ei、Ni、Ui ——第i次实时定位数据的 E、N、U方向分量,单位为米(m); E0i、N0i、U0i ——第i次实时定位的标准点坐标E、N、U方向分量,单位为米(m)。
e) 按公式(A.4)~公式(A.7)计算站心坐标系下各方向的定位偏差(bias):
?E=??Ei=1nin .................(A.4)
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n?N=??Ni=1in .................(A.5)
?U=??Ui=1nin2N .................(A.6)
2E .................(A.7)
?H=?+?式中:
?E、?N、?U ——定位偏差的 E、N、U 方向分量,单位为米(m); ?H ——水平定位距离偏差,单位为米(m)。
f) 按公式(A.8)~公式(A.11)计算定位误差的标准差(standard deviation):
?E=
1n?Ei??E?n?1i=1()2 ................(A.8)
?N=
1n?Ni??N?n?1i=1()2 ................(A.9)
?U=
1n??Ui??Un?1i=1()2 ...............(A.10)
?H=?N2+?E2式中:
...............(A.11)
?E、?N、?U——定位误差的标准差在 E、N、U 方向的分量,单位为米(m);
?H——定位误差的标准差在水平方向的分量,单位为米(m)。
g) 计算置信概率为95% 的定位精密度(precision):
对于水平方向,在各轴向随机误差接近正态分布、且误差椭圆轴比约为 1 的假设下,可取置信因子 k=2 (k=2.448/2?1.73的安全的近似值,k=2 时水平误差落在半径为2?H的圆内的概率在
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95.4%~98.2%之间,具体值取决于误差椭圆的轴比,2?H值通常作为水平误差大小的 95%界限),按
[5]
公式(A.12)计算:
UH=k?H=2?H,p=95% ...............(A.12)
对于垂直方向,取置信因子k =2(k =1.96 的安全近似值),按公式(A.13)计算:
UU=k?U=2?U,p=95% ...............(A.13)
式中:
UH ——置信概率 95%的水平定位精密度,单位为米(m);
UU ——置信概率 95%的垂直定位精密度,单位为米(m)。
h) 分别报告偏差(bias)和精密度(precision):
NEU 三个方向的定位偏差:(?N、?E、?U )。 水平定位精密度:UH=2?H,p=95% 。 垂直定位精密度:UU=2?U,p=95% 。 i) 计算定位精度(accuracy):
水平定位精度按公式(A.14)计算:
MH=?H+UH ...............(A.14)
垂直定位精度按公式(A.15)计算:
MU=?U+UU ...............(A.15)
A.3 排序法
在测试时间足够长、能够获得大样本量定位数据(例如以 1Hz 更新率采集 24h 的定位数据)的情况下,也可以用如下方法处理:将全部有效定位数据的误差从小到大进行排序,取位于全部有效样本总量 95% 处的样本点的误差作为定位精度(95%)测量结果。
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交通运输卫星导航增强定位精度的数据处理方法
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