gps測量的誤差來源(1)(編輯修改稿)
2025-06-15 15:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 精度將可提高到 510m。 衛(wèi)星的軌道誤差是當(dāng)前 GPS定位的重要誤差來源之一。 17 衛(wèi)星軌道偏差對絕對定位的影響可達(dá)幾十米到一百米。而在相對定位中，由于相鄰測站星歷誤差具有很強(qiáng)的相關(guān)性，因此對相對定位的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對絕對定位的影響，不過，隨著基線距離的增加，衛(wèi)星軌道偏差引起的基線誤差將不斷加大。 GPS衛(wèi)星到地面觀測站的最大距離約為25000km，如果基線測量的允許誤差為 1cm，則當(dāng)基線長度不同時(shí)，允許的軌道誤差大致如下表所示。從表中可見，在相對定位中，隨著基線長度的增加，衛(wèi)星軌道誤差將成為影響定位精度的主要因素。 基線長度 基線相對誤差 容許軌道誤差 10?106 1?106 ?106 ?106 18 在 GPS定位中，根據(jù)不同要求，處理軌道誤差的方法原則上有三種； ?忽略軌道誤差： 廣泛用于實(shí)時(shí)單點(diǎn)定位。 ?采用軌道改進(jìn)法處理觀測數(shù)據(jù)： 衛(wèi)星軌道的偏差主要由各種攝動(dòng)力綜合作用而產(chǎn)生，攝動(dòng)力對衛(wèi)星 6個(gè)軌道參數(shù)的影響不相同，而且在對衛(wèi)星軌道攝動(dòng)進(jìn)行修正時(shí)，所采用的各攝動(dòng)力模型精度也不一樣。因此在用軌道改進(jìn)法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，根據(jù)引入軌道偏差改正數(shù)的不同，分為 短弧法和半短弧法。 19 短弧法 ：引入全部 6個(gè)軌道偏差改正，作為待估參數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中與其它待估參數(shù)一并求解?？擅黠@減弱軌道偏差影響，但計(jì)算工作量大。 半短弧法 ：根據(jù)攝動(dòng)力對軌道參數(shù)的不同影響，只對其中影響較大的參數(shù)，引入相應(yīng)的改正數(shù)作為待估參數(shù)。據(jù)分析，目前該法修正的軌道偏差不超過 10m，而計(jì)算量明顯減小。 ?同步觀測值求差 ：由于同一衛(wèi)星的位置誤差對不同觀測站同步觀測量的影響具有系統(tǒng)性。利用兩個(gè)或多個(gè)觀測站上對同一衛(wèi)星的同步觀測值求差，可減弱軌道誤差影響。當(dāng)基線較短時(shí)，有效性尤其明顯，而對精密相對定位，也有極其重要意義。 20 衛(wèi)星鐘差 ?包括系統(tǒng)性誤差（如鐘差、鐘速、頻飄等偏差），也包括隨機(jī)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為鐘的漂移， a2為老化率。 ? 相對定位或差分定位 ? ? ? ? 2210 ocsocst ttattaas ?????? ?21 相對論效應(yīng) ? 狹義相對論效應(yīng) ? 廣義相對論效應(yīng) 22 相對論效應(yīng)對衛(wèi)星鐘的影響① ? 狹義相對論 ? 原理：時(shí)間膨脹。鐘的頻率與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。 ? 對 GPS衛(wèi)星鐘的影響： ? 結(jié)論：在狹義相對論效應(yīng)作用下，衛(wèi)星上鐘的頻率將變慢 22 1 222210[ 1 ( ) ] ( 1 )223874 299792458 10sssssssssssVffVVf f fccfVf f f fcGP S V m s c m sff?? ? ? ??? ? ? ? ? ???? ? ? ? ?若 衛(wèi) 星 在 地 心 慣 性 坐 標(biāo) 系 中 的 運(yùn) 動(dòng) 速 度 為 ， 則 在 地 面 頻 率 為 的 鐘若 安 置 到 衛(wèi)
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