GPS测量有哪些误差,可采取对策措施(精品).doc

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1、GPS测量有哪些误，可采取对策措施误差分类＜与卫星有关的误差与接收设备有关的误差仪器安置误差起算数据误差GPS测量是通过地面接收设备接收卫星传送的信息来确定地面点的三维坐标。测量结果的误差主耍来源于GP卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。在高精度的GPS测量屮(如地球动力学研究)，还应注意到与地球整体运动有关的地球潮汐、负荷潮及相对论效应的影响。如图1-1'星历误差卫星钟误差相对论效应相位中心偏差b辭层磁误差与信号传播有关的误差电离层延迟误差多路径效应■I■接收机钟差天线相位偏差地球自转固体潮、负荷潮卫星几何结构解算软件给出了GPS测量的误差分类。图1-1为了便于理解，通常均把各种

2、误差的影响投影到观测站至卫星的距离上，以相应的距离误差表示，并称为等效距离偏差。图1-2中所列对观测距离的影响，即为与相应误差等效的距离偏差。误差来源对伪距测量的影响(m)P码C/A码卫星部分4.24.2作性3.03.0卫星標动1.01.0伽不确定性0.50.5其它0.90.95.45.4侑号传播电离层折射2.35.010.0对液层折射2.02.0多路SJSJSZ1.21.2其它0.50.53.35.5—1013信号接收接收机噪声其它1.00.51.17.00.57.5邕计64108—138测码伪距的误差来渾图1-2如果根据误差的性质，上述误差可分为系统误差与偶然误差一、系统误差系统误羌

3、主要包括卫星的轨道误差、一卫星钟差、接收机钟羌以及大气折射的误芳等。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，其屮包括：（1）引入相应的未知参数，在数据处理屮联同其它未知参数一并解算；（2）建立系统误茅模型，对观测量加以修正；（3）将不同观测站对相同T星的同步观测值求并，以减弱或消除系统误养的影响；（4）简单地忽略某些系统误差的影响。二、偶然误差偶然误差主要包括信号的多路径效应引起的谋差和观测误差等。与卫星有关的误差与T星木身有关的误差有一卫星星历差、卫星钟弟及相对论效应，它们的产生、影响、特征以及对策由下表可见。卫星星历误差卫星钟的钟误差相对论效

4、应产生广播星历误羌：星历参数外推（模型误差+数据误差）实测星历误差：跟踪监测网数量;跟踪监测网空间分布；跟踪观测量及精度（模型误差+数据误并）；处理软件性能钟差：与GPS时间基准（USNO）偏差;频偏；频漂卫星钟与接收机钟状态（速度、引力）差异引起相对钟差影响5~10m10・7~-9sT〈1msP〜300kmT<20nsP~6m特征系统误差偶然误差系统误茅系统误差对策建立完善GPS卫星跟踪监测网精密定轨；相对定位：差分修正、差值解算钟差改正制造卫星钟降低频率4.449X10-10f与信号传播有关的误差与信号传播有关的谋旁有电离层折射谋茅、对流层折射误羌及多路径效应误羌，它们的产生、影响、

5、特征以及对策由下表可见。电离层折射误差对流层折射误差多路径效应误差产生天体强辐射，气体分了电离产生大量自由电了和正电荷（离了），导致介质弥散效应大气密度高于电离层，温度随高度变化同信号多路传播时引起的干涉时延影响Dion^Ne电子密度特点：与地方时间相关；与季节相关；与地理位置相关干分暈8温度、气压湿分量°°湿度、H天顶方向2.3m高度角~10°20m△二GA-0A二GA(1-C0S2Z)=2HSinz相位延迟0=A*2n/A=4nHSinz/入特征传播路径弯曲二折射传播速度变化二延迟传播路径弯曲二折射传播速度变化二延迟在GPS测量中反射信号和來自卫星信号产生干涉，从而引起观测值偏离真值

6、产生多路经误差；参考零点变化二相位延迟对策单频接收机1）相对定位＜30km2）电离层延迟改正导航电文提供模型3）同步观测求差双频接收机-色散效应1.对流层模型修正；（水汽辐射计测定参数）2.引入描述附加参数，在数据处理屮佔算；3.同步观测值求差解算（＜20km）1）站址选择避免邻近大面积平静液面;避免邻近大面积光滑地面、建筑物表面；测站不宜在斜坡上。2）增加观测时间取平均值3）GPS接收机选择一一配置抑径板与接收机有关的误差与接收机冇关的误弟主要有接收机钟谋弟、接收机位置谋兼、天线相位中心位置谋养及几何强度误差等，它们的产生、影响、特征以及对策由下表可见。产生影响接收机钟误差钟差：与GP

7、S时间基准(USNO)偏差;频偏；频漂S-lps300m天线相位中心位f误差相位屮心随信号强弱和方向变化而变化mm/cm接收机位置误差A.相位中心与测站标志中心偏差B.天线置平偏差C.天线高度量测谋并Tfi=1.6ma二0.10接收机位置误差二3mm特征对策系统误差-1)作为未知参数求解-2)卫星间求差偶然误差同类同向观测；一卫星间求并他然误差仔细操作，尽量减少误差;采用强制对屮装置观测墩总结: