[科普中国]-位置精度衰减因子

精度衰减因子(DOP)是位置质量的指示器。它是考虑每颗卫星相对于星座（几何位置）中其它卫星的位置来预计用该星座能得到的位置精度的计算结果。小的DOP值表示强的卫星几何位置和精度的较高概率。高的DOP值表示弱的卫星几何位置和精度的较低概率。

简介精度衰减因子(DOP)是位置质量的指示器。Dilution of Precision （DOP）直译为精度衰减因子。由于观测成果的好坏与被跟踪使用的人造卫星和GPS接收天线间的几何形状有关且影响很大，所以计算评估由其引起的误差量。天空中卫星分布程度越好，定位精度越高。（常用PDOP）

计算方法DOP值的通常计算类型如下列出。
相对的(RDOP) - 相对位置误差
空间位置(PDOP) - 水平和高程观测值（纬度，经度，高度）
水平的(HDOP) - 水平观测值（纬度，经度）
垂直的(VDOP) - 高程观测值（高度）
时间(TDOP) - 钟差

如何定位位置精度因子（Position Dilution of Precision）
有利于用户所在位置的误差和卫星所在位置误差之间关系的无单位图形。在几何上，PDOP按由接收机和所能观测到的四颗卫星的连线所组成的锥状物的体积比例来平分1。对于好的定位而言，PDOP值小，例如3。比7大的值被认为是较差。因此，小的PDOP值与相隔较远的卫星相关。
PDOP是星座精度的最佳指示器，虽然PDOP不单独确定好的基线。小于等于4的PDOP产生最佳位置。5到7之间的PDOP可接受，大于等于7的PDOP较差。也能在接收机上设置PDOP截止值略去PDOP高于指定的限制值的星座。在Trimble测量接收机中默认的PDOP截止值为7。注意该截止值仅仅影响定位，对随后的基线处理没有大的影响。
快速计划程序可计算区域观测期间的PDOP。通过输入位置和重要数据，预报可见的卫星和几何位置。
上述是关于精度因子的概念解释，不能直接表示定位精度的大小，不过可以通过这些参数间接反映卫星几何分布好坏从而反映精度的高低，如果您说的6.5表示的是PDOP值的话只能反映卫星条件不好，基本不能定位。

相关研究精度衰减因子(DOP,DilutionofPrecision)是卫星导航定位中的一个主要概念1,已被广泛采用作为衡量卫星观测的几何强度指标。DOP主要有几何精度衰减因子(GDOP)、位置精度衰减因子(PDOP)、水平精度衰减因子(HDOP)、垂直精度衰减因子(VDOP)和时间精度衰减因子(TDOP)。精度衰减因子与导航系统定位精度密切相关,一般来说,精度可表示为：

精度=DOP×UERE (1)；

其中,UERE为用户等效测距误差。式(1)表明,在UERE一定的情况下, DOP值越小,精度越高2。

DOP值可以看成用户等效距离误差UERE到最终定位误差或定时误差的放大系数,反映的是观测源几何位置对定位结果的影响,DOP值小,往往代表卫星分布结构好。当把式(1)中的DOP值换成GDOP、PDOP、HDOP、VDOP或TDOP时就能得到GPS定位结果的几何精度、位置精度、水平定位精度、垂直定位精度或时间精度。

与精度衰减因子是一一对应的,不同的精度衰减因子得到不同的定位精度结果。需要指出的是,以往定义的各种精度衰减因子都是建立在协因数阵的迹的基础之上的,没有顾及到协因数阵分量之间的相关关系。运用矩阵论中的特征值和二次型理论,兼顾到协因数阵分量之间的关系,构造了一种新的精度衰减因子的计算方法———本征精度衰减因子。论证本征GDOP和本征PDOP对于坐标变换的不变性(与坐标系选择无关),HDOP和VDOP与地心地固(ECEF)坐标系到站心坐标系(本地北、东、天坐标系)的转换矩阵有关。

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学