定位误差分析解析
双星(站)时差频差无源定位误差分析
双星(站)时差频差无源定位误差分析张政超;袁翔宇;陆静;徐裴为;李文臣;李宏【摘要】针对电子侦察卫星对地面固定辐射源进行无源定位问题,对站心坐标和大地直角坐标进行了相互转换,推导了基于双星(站)时差无源定位的方法,建立了定位方程组并指出解析方法;分析了基于双星(站)时差无源定位的误差和几何精度稀释.仿真结果表明,定位精度与双星的时差、频差、自定位、速率等测量精度和双星的空间构型(连线长度、高度)及运行速率有关,频差测量精度比时差测量精度更敏感.【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》【年(卷),期】2016(011)001【总页数】4页(P107-110)【关键词】双星(站)定位;时差频差联合;无源定位误差分析;几何精度稀释【作者】张政超;袁翔宇;陆静;徐裴为;李文臣;李宏【作者单位】中国洛阳电子装备试验中心,河南洛阳471003;中国洛阳电子装备试验中心,河南洛阳471003;中国洛阳电子装备试验中心,河南洛阳471003;电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室,河南洛阳471003;中国洛阳电子装备试验中心,河南洛阳471003;中国洛阳电子装备试验中心,河南洛阳471003【正文语种】中文【中图分类】TN97工程与应用无源定位是雷达侦察领域研究的重点。
无源定位系统不主动辐射电磁波，仅靠接收外辐射源信号，并结合自身的定位、航向等信息解析出辐射源的位置、速度等。
无源定位可以充分利用时域[1]、频域[2]、相位差[3]等，并采用单站(多次)、多站协同的工作体制，或固定、或运动，对静止目标或运动目标进行侦察、滤波、跟踪等。
无源定位的工作体制主要有时差定位、角度交叉定位、相位差变化率定位、多普勒变化率定位等。
这些工作体制利用了单个(多个)辐射源到达侦察设备的时差、角度及变化率、相位差及变化率、多普勒频率及变化率，在一定程度上能对辐射源进行定位，但也各自存在不同的不足。
比如时差定位对时间同步要求较高并存在定位模糊、角度交叉则定位精度较低、相位差变化率需要高精度的载波相位提取技术、多普勒频率及变化率定位方法需高精度频率测量技术。
GPS导航定位误差分析及处理
GPS导航定位误差分析及处理摘要：GPS导航定位在人们的出行以及其他行业的日常生产中发挥着非常重要的作用。
但即使是在GPS导航技术已经极为发展的现在，其在定位应用的过程中也还是难以避免误差的出现，导致使用者的出行或者其他行为出现出错。
文章中对GPS导航定位的误差出现原因及其处理方式进行了探讨，期望能够对GPS导航定位的精准性提高能够有所帮助。
关键词：GPS导航；导航定位；定位误差；误差分析；误差处理引言GPS导航定位技术及系统在当今社会各行各业中都有极为广泛的应用，因此一旦其应用过程中出现定位上的误差，那么为行业生产与发展所带来的不利影响将是极为可怖的。
故而对其误差产生的原因进行分析并着手误差的处理，帮助GPS导航定位的精准性得到提升就成了非常有存在必要的课题。
1.导致GPS导航定位出现误差的原因1.1卫星导致的定位误差GPS导航之所以能够拥有定位的功能，与对其进行位置信息确定的卫星是分不开的，但卫星在太空中运转存在比较多的不确定因素，虽然当前我国的卫星发射及监测维护方式都已经相对成熟，但偶尔也难免存在太空中不确定因素导致的卫星运转问题，进而导致与卫星相关的星历或者星钟出现误差，与之紧密相连的GPS导航也就会因此出现误差[1]。
这些与卫星相关的误差在存在上相对随机，很难有确切的方式对其进行预测，需要对卫星技术的进一步探索才能够发现更多进行改进的可能。
1.2信号传播导致的定位误差GPS在进行导航定位的过程中需要通过一定的设施将卫星传递的信号进行接收与解析，才能最终对客户的位置需求进行满足，故而GPS的正常运转也离不开信号的传播。
在进行信号传播的过程中，如果相关设备受到外部环境的干扰，其信号的传输出现延迟或者其他错漏，那么也会导致GPS在定位上出现误差，进一步造成GPS定位的不准确[2]。
造成信号传输出现误差的原因如果进行细致分析其实也是有很多的，比如说，信号传输过程中电离层发生了延迟，那么信号传播的准确性就会受其影响。
定位误差计算中几个疑难问题解析
工序基准不在定位基面上 ， 则还要判断方向性。方向性的判断有一种方便实际的办法 ： 若工序基准和定 位接触点在定位基准的异侧， 即为方向相同， ＋” ； 取“ 号 若为同侧 ， 则方向相反 ， 取“一 号。 ”
在典型的定位方中， 以平面定位 ， △Ｙ＝ ， Ｏ 不存在合成问题 ； 以内孔和外圆定位时 ， 大多能用合成法 计算 ， 当定位副任意边接触 ， 但 很难判断方向确定“ ” “ ” ， ＋ 、 一 号 此时应选择其它计算方法 。 】
在设计机床夹具时， 需对产生的定位误差进行分析和计 算 ， 以此判断选定 的定位方案能否满足工序
的加工精度要求 。由于定位方式 和尺寸标注方式 的多样化 ， 求解定位误差存在一定的难度 ， 但大量的文 献研究 已经建立 了一个明确 、 完整、 一般性 的适用于单一表面定位误差 的计算公式、 计算步骤和计算方 法¨ ， ］甚至开发出计算机辅助定位误差计算软件 ， 实现 了计算的规范化和程序化Ｈ 。本文 旨 Ｊ 在研究构 成定位误差的三要素 △Ｂ △Ｙ 正负号计算及判断中遇到 的一些模糊概念和疑难 问题 ， 、 、 特别是组合表面
示， 以定位销定位（ 轴线垂直安放） ② 图 ｃ 示 ， ； ） 以圆定位套定位 （ 轴线垂直安放 ） 比较两定位方案 的 。
定 位误 差 。
解
＝
＝
方案① 中 ， 工序基 准为外 圆下母 线 ， 位基 准 为 内孑 中心 ， 定 Ｌ 基准不重合 ， ＡＢ ＝ 。２＋◎ 则 ， ８／
００ ５ ００ ００ ５ｎｆ 定位销垂直放置 ， ． １ ＋ ．２＝ ．３ ｌ ； ｒ ｌ 孔销任意方 向位移 ， △Ｙ ＝Ｘ ａ ＝ ．２一（ ００ ５ 则 ｍ ｘ ００ 一 ．１）
存在公共因子 ８／ ， 。２ 两者相关 ， 但方向性很难判断 ， 应改用其他计算方法。
浅谈地图扫描数字化的误差分析及质量控制
浅谈地图扫描数字化的误差分析及质量控制浅谈地图扫描数字化的误差分析及质量控制摘要：对地图扫描数字化的作业特点和误差来源进行了分析、比较，对扫描数字化空间数据的误差性质和精度进行了探讨，并用几幅1∶500的地籍图进行扫描数字化试验，对其中明显地物点的扫描数字化误差进行了统计检验。
关键词：GIS；扫描数字化；误差分析一、扫描数字化的误差来源GIS的数据质量取决于定位精度、属性精度、逻辑一致性、完整性等，本文仅讨论定位精度。
影响定位精度的主要因素是原图误差以及数字化过程中引入的误差。
1、原图误差。
原图误差包含外业测图的误差、制图整饰综合误差、图纸变形误差等。
扫描数字化与手扶跟踪数字化具有相同的此类误差。
2、仪器误差。
地图扫描数字化时使用的扫描仪大部分为以CCD 为核心或以PMT为核心的扫描仪，扫描时在光学成像部分、机械传动部分、转换电路部分都会产生一定的误差。
采用较高分辨率的扫描仪以及扫描时尽量使原图保持平直可以减弱此项误差。
手扶跟踪数字化的仪器误差主要取决于数字化仪的分辨率，实际作业时可以根据实际需要选择合适分辨率的数字化仪进行数字化。
3、操作误差。
手扶跟踪数字化误差受操作者的经验和技能的影响较大，操作者在数字化的过程中产生的误差是数字化误差的主要部分。
目前受到影像自动识别技术的限制，扫描全自动矢量化还不成熟，大部分采用半自动矢量化方式，需要人机交互处理，在断线、噪声等处进行人工干预，这种半自动交互矢量化作业方式，在形式上与手扶跟踪数字化作业方式似乎没有什么本质区别，但大部分时间作业员只是起引导作用，跟踪还是由软件自动完成，因此操作误差比手扶跟踪数字化误差还是大大减小了。
4、软件误差。
在相当长的一段时间里，实现扫描矢量化的技术逐渐形成了一种以细化、曲线跟踪拟合为核心的技术，这种技术的弊病表现为抗干扰性差，产生的识别畸变直接影响到最终结果，因此算法的抗干扰性就成为一个基本要求，据此提出了各种矢量化方法，但都没有重大突破，最终将导致由软件产生的误差。
基于蜂窝网无线定位技术TDOA的误差分析
1.3.1 基站个数的影响
和
分别表示信号的幅度和pn码的延时。载波信号解
调后得到基带信号，除去数据信息d(t)，得到pn信号：
要实现TDOA定位，需要至少三个基站。当移动台能 接收到更多基站的信号时，利用更多的信号估计位置，就 可以更精确地定位。
(11)
1.3.2 基站布局的影响
通
其中
∧
Φ
0
为直达信号的载波相位估计，pn信号分别与
34
基于蜂窝网无线定位技术TDOA的误差分析
1.2.2 码元跟踪误差 基于TDOA的定位法要求移动台从接收到的射频信号
中提取准确的TDOA估计值[4]。目前较常用的方法是采用 延时锁相环（DLL）进行精探测。
移动台接收机利用载波信号中的pn码一致性来测 距。先通过相关技术捕获pn码，获得直达信号的时延估计
苟举
通
男，四川广元人，研究生，重庆邮电大学无线定位与空间测量研究所，研究
信
方向为通信与信息系统。
热
点
0 前言*
TDOA是蜂窝网定位算法的一种，TDOA是通过检测 信号到达两个基站的传播时间差实现定位的，和TOA定 位需要测量到达的绝对时间来确定移动终端的位置相比， 降低了对基站时间同步的要求。测量得到移动台到两基站 的距离差，则移动终端位于以两基站为焦点的双曲线上。 当已知基站BS1和基站BS2与移动台之间的距离差R21＝R2－ R1，移动台必定位于以两基站为焦点，与两焦点的距离差 R21为实线的双曲线对上。当同时知道基站BS1和基站BS3与 移动台之间的距离差R31＝R3－R1时，可以得到另一组以两 基站BS1和BS3为焦点，与该两焦点的距离差恒为R31的以虚 线表示的双曲线对上。于是，两组双曲线的焦点代表移动 台的估计位置[1]，如图1所示。
采用组成法解析键槽尺寸位置定位误差123
采用组成法解析键槽尺寸位置定位误差顾立志林碧郑清娟华侨大学机电机自动化学院福建泉州362021摘要：定位误差分析与确定是机械加工工艺规程设计中不可或缺的重要内容，定位误差的确定恰当与否直接影响加工质量、工艺性和生产成本。
键槽作为零件设计和机械加工的典型形面，其尺寸位置定位误差的确定具有代表性。
本文从工序定位误差的严格定义和概念出发，在分析定位误差组成要素的基础上，细致地研究和计算了应用定位误差组成法确定用心轴定位、用V形块定位和用垂直两平面定位三种定位方案时键槽的尺寸和对称度定位误差，比较了方案的优劣，阐明定位误差组成法应用的方法步骤、特点和使用注意事项，并给出了分析及确定实例。
关键词：键槽，心轴，V型块，定位误差，定位误差组成法1 引言采用调整法加工一批工件时，由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸或位置要求方面的加工误差——即所谓定位误差。
在机械制造中，特别在夹具制造过程中，不仅设计过程而且制造过程均需考虑设计基准、加工方法、工艺基准等，进行相关尺寸链计算和工件的定位以及工序定位误差分析。
工件在工序中的定位方案以及定位误差的确定直接影响机械零件的加工质量、生产率和技术经济性。
定位误差分析与确定亦是机械加工工艺规程设计不可或缺的重要内容。
基于定位误差的概念，分析定位误差的组成，进而运用定位误差的组成原理——定位误差组成法计算和确定定位误差的大小，达到优化定位方案的目的。
键槽作为光滑圆柱体连接的传递扭矩和运动的重要形式得到广泛应用。
其加工的定位误差具有典型性，它包涵尺寸和位置两个方面，如图1所示。
键槽尺寸的定位误差指的是键槽深度方向上尺寸定位误差，因它通常有三种标注形式，会有不同的定位误差值；键槽位置的定位误差指的是键槽相对于自己所在圆柱面中心线（面）的对称度。
图1键槽深度及对称度2 组成法基本原理当采用夹具加工工件时，由于工件定位基面和定位元件的工作表面均有制造误差使定位基准位置变化，即定位基准的最大变动量，故由此引起的误差称基准位置误差，而对于一批工件来讲就产生定位误差。
GNSS定位中的误差源解析
4.5 电离层延迟
相折射率的弥散公式：
Ne n p 1 4 f m e
2 e t 2 2 0
12
式中et为电荷量/c，me为电荷质量/kg，Ne为电子密度/m-3，0为真 空介质常数/c2kg-1m-3s2。 当取常数值et=1.602110-19， me=9.11 10-31， 0=8.859 10-12， 并略去二次微小项，可得：
信号传播
接收机
总计
4.1 概述
根据误差的性质可分为： （1）系统误差：主要包括卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟差、以及大气折射的 误差等。 为了减弱和修正系统误差对观测量的影响，一般根据系统误差产生的原因而采取不 同的措施，包括： •引入相应的未知参数，在数据处理中联同其它未知参数一并求解。
•建立系统误差模型，对观测量加以修正。
4.5 电离层延迟
群折射率与相折射率：
N n e n 1 40 . 28 ngp n p f p2 ff
ng 1 40.28
Ne f2
① 相折射率np与群折射率ng二者不同 ② 当f确定后，n取决于 Ne； ③ 载波相位和码相位修正量分别采用np和ng
当电磁波沿天顶方向通过电离层时，由于折射率的变化而引起的传播 路径距离差和相位延迟，一般可写为：
0 f1
公式推导一下 目前，为进行高精度卫星定位，普遍采用双频观测技术，以便有 效减弱电离层折射影响 GPS双频组合观测改正后，距离残差为cm级 在太阳黑子活动的高峰期内，于中午观测的时候，这种残差将明 显增大
e.g. PPP应用，IGS给出0.1ns 卫星钟经过改正的残差，在相对定位中，可通过观测量求差（差分） 方法消除。
最新定位误差计算解析
最新定位误差计算解析323 定位误差的分析与计算在成批⼤量⽣产中，⼴泛使⽤专⽤夹具对⼯件进⾏装夹加⼯。
加⼯⼯艺规程设计的⼯序图则是设计专⽤夹具的主要依据。
由于在夹具设计、制造、使⽤中都不可能做到完美精确，故当使⽤夹具装夹加⼯⼀批⼯件时，不可避免地会使⼯序的加⼯精度参数产⽣误差，定位误差就是这项误差中的⼀部分。
判断夹具的定位⽅案是否合理可⾏，夹具设计质量是否满⾜⼯序的加⼯要求，是计算定位误差的⽬的所在。
1. ⽤夹具装夹加⼯时的⼯艺基准⽤夹具装夹加⼯时涉及的基准可分为设计基准和⼯艺基准两⼤类。
设计基准是指在设计图上确定⼏何要素的位置所依据的基准；⼯艺基准是指在⼯艺过程中所采⽤的基准。
与夹具定位误差计算有关的⼯艺基准有以下三种：（1）⼯序基准在⼯序图上⽤来确定加⼯表⾯的位置所依据的基准。
⼯序基准可简单地理解为⼯序图上的设计基准。
分析计算定位误差时所提到的设计基准，是指零件图上的设计基准或⼯序图上的⼯序基准。
（2）定位基准在加⼯过程中使⼯件占据正确加⼯位置所依据的基准，即为⼯件与夹具定位元件定位⼯作⾯接触或配合的表⾯。
为提⾼⼯件的加⼯精度，应尽量选设计基准作定位基准。
（3）对⼑基准（即调⼑基准）由夹具定位元件的定位⼯作⾯体现的，⽤于调整加⼯⼑具位置所依据的基准。
必须指出，对⼑基准与上述两⼯艺基准的本质是不同，它不是⼯件上的要素，它是夹具定位元件的定位⼯作⾯体现出来的要素（平⾯、轴线、对称平⾯等）。
如果夹具定位元件是⽀承板，对⼑基准就是该⽀承板的⽀承⼯作⾯。
在图3.3中，⼑具的⾼度尺⼨由对导块 2的⼯作⾯来调整，⽽对⼑块2⼯作⾯的位置尺⼨ 7.85⼟ 0.02是相对夹具体 4的上⼯作⾯（相当⽀承板⽀承⼯作⾯）来确定的。
夹具体4的上⼯作⾯是对⼑基准，它确定了⼑具在⾼度⽅向的位置，使⼑具加⼯出来的槽底位置符合设计的要求。
图3.3中，槽⼦两侧⾯对称度的设计基准是⼯件上⼤孔的轴线，对⼑基准则为夹具上定位圆柱销的轴线。
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（二）定位误差分析计算
平面度误差很小，定位副制造不准确误差可忽略，所以定位误差主 要由基准不重合引起。 （1）工件以平面定位时的定位误差分析计算 【例】以A 面定位加工φ20H8孔，求加工尺寸40±0.1mm的定位误差。 解： 设计基准B与定位基准A不重合，因此将产 生基准不重合误差：
JB 0.05 0.1m m 0.15m m
要保证零件加工精度，则需满足以下条件：
①△总 ≤ δ 其中△总为多种原因产生的误差总和； δ是工件被加工尺寸的公差 △总包括 1、夹具在机床上的装夹误差 2、工件在夹具中的定位误差和夹紧误差 3、机床调整误差 4、工艺系统的弹性变形和热变形误差```` 5、机床和刀具的制造误差及磨损误差等 。
为了方便分析定位误差，常将△总化作三个部分： 定位误差△DW： 安装、调整误差△AW:包括夹具在机床上的装夹误差、机床调整误差、 夹紧误差以及机床和刀具的制造误差等。 加工过程误差△GW： 包括工艺系统的弹性变形和热变形误差以及磨损误差等。 为保证加工要求，上述三项误差合成后应小于或等于工件公差δ。
ΔJB
工序基准
由于基准不重合引起的定位 误差
b
a
2.基准位置误差ΔJW 由于工件定位表面或夹具定位元件制作不准确引起的 定位误差，称为基准位置误差ΔJW
基准位移引起的基准位置误差
基准位置误差ΔJW △JW=（ △D+ △d ）/2
一、定位误差分析
定位误差：因工件定位而产生的工序（设计）基准相对 于夹具限位基准在工序尺寸方向上的最大变动量△DW
基准不重合 误差 △JB
定位基准与工序（设计） 基准不重合引起的误差
大小等于工序 （设计）基准 与定位基准之 间的尺寸公差
定位误差 的组成 定位基准相对 于夹具限位基 准在加工尺寸 方向上的最大 变动量。
基准位置 误差△JW
定位副制造不准确引 起的误差
（一）定位误差的计算
定位误差的常用计算方法是合成法。 定位误差应是基准不重合误差与基准位移误差的合成。 计算时，可先算出基准不重合误差和基准位移误差，然后将两者合成。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定位误差分析
承德技师学院 孙会双
一、定位误差分析
一批工件逐个在夹具上定位时，由于工件及定位元件存在公差，使 各个工件所占据的位置不完全一致即定位不准确，加工后形成加工尺寸 的不一致，形成加工误差。
这种只与工件定位有关的加工误差，称为定位误差，用△DW表示。 定位误差：设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量。
JW Td 2 sin
cos
0.04 cos30 0.024m m 2
2 ΔDW=0.024mm
即：△DW+ △AW+ △GW ≤ δ 在对定位方案进行分析时，可以假设上述三项误差各占工件公差的1/3。 则有：△DW≤ δ/3 此就是夹具定位误差验算公式。
二、造成定位误差的原因：
造成定位误差的原因有两个： 1、定位基准与设计基准不重合，产生基准不重合误差△JB。 2、定位基准与限位基准不重合，产生基准位移误差△JW（也叫定位副制造不
准确误差）。
1.基准不重合误差ΔJB ：
由于工件的工序基准（或设计基准）与定位基准不重合而引起的定 位误差，称为基准不重合误差ΔJB 。
图示工件以底面定位铣台阶面， 要求保证尺寸 a ，即工序基准为 工件顶面。如刀具已调整好位 置，则由于尺寸 b 的误差会使工 件顶面位置发生变化，从而使 工序尺寸a产生误差。 定位基准
基准位移误差：ΔJW=0mm（定位基面为平面）
ΔDW=0.15mm
（三） 工件定位孔与定位心轴或销间隙配合
【例】图示为孔与销间隙配合，任意边接触时的情况，若工件的工序基 准为孔心，试确定其定位误差。 【解】 当工件孔径为最大，定位销的直径 为最小时，孔心在任意方向上的最大变动 量等于孔与销配合的最大间隙量，即无论 工序尺寸方向如何，只要工序尺寸方向垂 直于孔心轴线，其定位误差均为： Dmax dmin
O O1
ΔDW = Dmax－ dmin
式中 ΔDW ——定位误差 Dmax——工件定位孔最大直径 dmin——夹具定位销最小直径
O2
ΔDW
孔与销间隙配合任意 边接触时的定位误差
（四）工件以外圆柱面在V形块上定位
【例】如下图所示，用角度铣刀铣 削斜面，求加工距离尺寸为 39±0.04mm的定位误差。 解： ΔJB=0mm（定位基准与设计基准重合）