PMG系列 RTK實驗結果與分析

本實驗目的在於了解PMG系列 RTK定位精度,重複性實驗分析定位精度。實驗情境分為兩種狀況:無遮蔽(Open Sky)與自然遮蔽(小樹)。無遮蔽實驗係指在開放天空下,收取一整天之觀測資料。自然遮蔽實驗係指在樹蔭下,收取3小時的觀測資料。

實驗設備與場地

本文使用之設備如圖1為接收機,其型號為PMG系列;圖2為天線GNSS多星多頻天線。

GNSS多星多頻天線(BT-290) 可以接收GPS L1/L2、GLO G1/G2、GAL E1/E5b、QZS L1/L2與BDS B1/B2/B3衛星訊號。

實驗之參考站位置皆相同,其天線固定於國立台灣海洋大學延平大樓11樓,無遮蔽實驗之觀測站天線也位於延平11樓,如圖3。自然遮蔽實驗之觀測站天線位於海大校園,其樹葉疏密程度如圖4所示。

衛星篩選條件為SNR ≥ 35  且仰角 ≥ 15∘

本節實驗數據圖是依據PMG01即時發送的NMEA資料所繪製而成,NMEA-0183是由美國國家海洋電子協會(National Marine Electronics Association)制定的GPS介面協定標準。輸出座標格式為經緯度,為了方便與後處理資料比較,本文將其經地圖投影轉換成TWD97系統橫麥卡托二度分帶座標。

每種情境分別做三次實驗,成果展示順序為數據與量測誤差表、完整時刻ENU座標誤差圖與RTK Fix狀態ENU座標誤差圖。數據表中之實驗時間為GPST,定位狀態係依據GGA語句做統計,其劃分如表2,AR成功率與定位成功率如式1與式2表示。

其中,實驗總筆數不一定與實驗時長相等,其可能原因可能為遮蔽無足夠衛星或通訊中斷。

無遮蔽

實驗一

實驗二

實驗三

綜合比較

空曠區實驗小結:

由三天約24萬筆的定位成果顯示,RTK瞬時定位的成果平面向定位標準差約在0.2cm左右,而高程向定位標準差約在0.6mm左右。而如果以平均一日解答的成果當成一日解來監測位移(表3),這三天的成果顯示平面及高程的差值均小於1mm。

自然遮蔽(樹下)

實驗一

實驗二

實驗三

綜合比較

樹下實驗小結:

由三天約3萬筆的定位成果顯示,RTK瞬時定位的成果平面向定位標準差約在1cm左右,而高程向定位標準差約在3cm左右。而如果以平均三小時的解答的成果當成平均值解來監測位移(表10),這三天的成果顯示平面值與平均值差異小於2mm,高程向的差值則在1.4cm,若能取24小時平均應可得到更佳的結果。