gps測量誤差及其影響-全文預(yù)覽
【正文】 ?電子密度與總電子含量 ? 電子密度：單位體積中所包含的電子數(shù)。近 似 地 可 取則 ：有 ：一 般 ， 可 取 近 似 值 ；因 為 電 子 密 度 恒 為 正 值 。 MH zMH z 52 2 9 9 9 9 9 9 5 )104 4 ( 10 ???? ?調(diào)低后的頻率為，到衛(wèi)星上去的鐘的頻率在地面上調(diào)低將要搭載與信號傳播有關(guān)的誤差 ? 電離層折射誤差 ? 對流層折射誤差 ? 多路徑效應(yīng)誤差 電離層延遲 電離層地球T E C柱體底面積為1 m2地球大氣結(jié)構(gòu) 地球大氣層的結(jié)構(gòu) 大氣折射效應(yīng) ?大氣折射 ? 信號在穿過大氣時(shí)，速度將發(fā)生變化，傳播路徑也將發(fā)生彎曲。 衛(wèi)星鐘差 ?定義 物理同步誤差 數(shù)學(xué)同步誤差 ?應(yīng)對方法 ? 模型改正 鐘差改正多項(xiàng)式 其中 a0為 ts時(shí)刻的時(shí)鐘偏差， a1為鐘速， a2為鐘速變化率。 解決星歷誤差的方法 1)建立區(qū)域性衛(wèi)星跟蹤網(wǎng) ? 可提高單點(diǎn)定位精度，使相對長基線定位精度提高。 ? 所針對的誤差源 ?電離層延遲 ?對流層延遲 ?衛(wèi)星軌道誤差 ?… ? 限制：空間相關(guān)性將隨著測站間距離的增加而減弱 消除或消弱各種誤差影響的方法 ③ ?參數(shù)法 ? 原理：采用參數(shù)估計(jì)的方法，將系統(tǒng)性偏差求定出來 ? 適用情況：幾乎適用于任何的情況 ? 限制：不能同時(shí)將所有影響均作為參數(shù)來估計(jì) 消除或消弱各種誤差影響的方法 ④ ?回避法 ? 原理：選擇合適的觀測地點(diǎn)，避開易產(chǎn)生誤差的環(huán)境；采用特殊的觀測方法；采用特殊的硬件設(shè)備，消除或減弱誤差的影響 ? 適用情況：對誤差產(chǎn)生的條件及原因有所了解；具有特殊的設(shè)備。 GPS測量誤差的性質(zhì) ① ?偶然誤差 ? 內(nèi)容 ?衛(wèi)星信號發(fā)生部分的隨機(jī)噪聲 ?接收機(jī)信號接收處理部分的隨機(jī)噪聲 ?其它外部某些具有隨機(jī)特征的影響 ? 特點(diǎn) ?隨機(jī) ?量級小 – 毫米級 GPS測量誤差的性質(zhì) ② ?系統(tǒng)誤差（偏差 Bias） ? 內(nèi)容 ?其它具有某種系統(tǒng)性特征的誤差 ? 特點(diǎn) ?具有某種系統(tǒng)性特征 ?量級大 – 最大可達(dá)數(shù)百米 ?與衛(wèi)星有關(guān)的誤差 ? 衛(wèi)星軌道誤差 ? 衛(wèi)星鐘差 ? 相對論效應(yīng) ?與傳播途徑有關(guān)的誤差 ? 電離層延遲 ? 對流層延遲 ? 多路徑效應(yīng) ?與接收設(shè)備有關(guān)的誤差 ? 接收機(jī)天線相位中心的偏移和變化 ? 接收機(jī)鐘差 ? 接收機(jī)內(nèi)部噪聲 GPS測量誤差的來源 GPS測量誤差的大小 ① ?SPS（無 SA） 1 s i g m a 誤差，單位 m 誤差來源 偏差 隨機(jī)誤差 總誤差 星歷數(shù)據(jù) 2 . 1 0 . 0 2 . 1 衛(wèi)星鐘 2 . 0 0 . 7 2 . 1 電離層 4 . 0 0 . 5 4 . 0 對流層 0 . 5 0 . 5 0 . 7 多路徑 1 . 0 1 . 0 1 . 4 接收機(jī)觀測 0 . 5 0 . 2 0 . 5 用戶等效距離誤差 ( U E R E ) , r ms 5 . 1 1 . 4 5 . 3 濾波后的 U E R E ， r m s 5 . 1 0 . 4 5 . 1 1 s i g m a 垂直誤差 – V D O P = 2 . 5 1 2 . 8 1 s i g m a 水平誤差 – H D O P = 2 . 0 1 0 . 2 GPS測量誤差的大小 ② ?SPS（有 SA） 1 s i g m a 誤差，單位 m 誤差來源 偏差 隨機(jī)誤差 總誤差 星歷數(shù)據(jù) 2 . 1 0 . 0 2 . 1 衛(wèi)星鐘 2 0 . 0 0 . 7 2 0 . 0 電離層 4 . 0 0 . 5 4 . 0 對流層 0 . 5 0 . 5 0 . 7 多路徑 1 . 0 1 . 0 1 . 4 接收機(jī)觀測 0 . 5 0 . 2 0 . 5 用戶等效距離誤差 ( U E R E ) , r m s 2 0 . 5 1 . 4 2 0 . 6 濾波后的 U E R E ， r m s 2 0 . 5 0 . 4 2 0 . 5 1 s i g m a 垂直誤差 – V D O P = 2 . 5 5 1 . 4 1 s i g m a 水平誤差 – H D O P = 2 . 0 4 1 . 1 GPS測量誤差的大小 ③ ?PPS，雙頻， P/Y碼 1 s i g m a 誤差，單位 m 誤差來源 偏差 隨機(jī)誤差 總誤差 星歷數(shù)據(jù) 2 . 1 0 . 0 2 . 1 衛(wèi)星鐘 2 . 0 0 . 7 2 . 1 電離層 1 . 0 0 . 7 1 . 2 對流層 0 . 5 0 . 5 0 . 7 多路徑 1 . 0 1 . 0 1 . 4 接收機(jī)觀測 0 . 5 0 . 2 0 . 5 用戶等效距離誤差 ( U E R E ) , r m s 3 . 3 1 . 5 3 . 6 濾波后的 U E R E ， r m s 3 . 3 0 . 4 3 . 3 1 s i g m a 垂直誤差 – V D O P = 2 . 5 8 . 3 1 s i g m a 水平誤差 – H D O P = 2 . 0 6 . 6 消除或消弱各種誤差影響的方法 ① ?模型改正法 ? 原理：利用模型計(jì)算出誤差影響的大小，直接對觀測值進(jìn)行修正 ? 適用情況：對誤差的特性、機(jī)制及產(chǎn)生原因有較深刻了解，能建立理論或經(jīng)驗(yàn)公式 ? 所針對的誤差源 ?相對論效應(yīng) ?電離層延遲 ?對流層延遲 ?衛(wèi)星鐘差 ? 限制：有些誤差難以模型化 改 正 后 的 觀 測 值 = 原 始 觀 測 值 + 模 型 改 正消除或消弱各種誤差影響的方法 ② ?求差法 ? 原理：通過觀測值間一定方式的相互求差，消去或消弱求差觀測值中所包含的相同或相似的誤差影響 ? 適用情況：誤差具有較強(qiáng)的空間、時(shí)間或其它類型的相關(guān)性。 適合短基線相對
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