gps測量誤差及其影響-資料下載頁
2025-04-26 12:55本頁面
【正文】 c o s?????????????????????????????????????????????????為：因為接收信號也可表示實際接收信號：反射信號：直接信號：)c o s1si n(c o s1si nc o s21)si n()c o s()c o s21(si n))c o s(c o s21(si nc o s1si nsi nc o sc o s1222222222???????????????????????????????????????????????????????????????????aaa rc t gaatgaaaaaaaaaaa得：除以第二式，有將上面兩式中的第一式得：）（）（）（有對上面兩式求平方和，則有：多路徑誤差 ② 多路徑誤差 ③ ?多路徑的數(shù)值特性 ?受多個反射信號影響的情況 aaaaaaaaaaaaadda r c si n。)a r c c o s(0)si nc o s1)(c o s1(c o s)c o s1(si nc o s)c o s1()c o s1si n(11m a x2222??????????????????????????????????取得極值時，則，當)c o s1s in(11???????? niiiniiiaaa r c tg???多路徑誤差的 特點 ? 與測站環(huán)境有關(guān) ? 與反射體性質(zhì)有關(guān) ? 與接收機結(jié)構(gòu)、性能有關(guān) 應(yīng)對多路徑誤差的方法 ① ?觀測上 ? 選擇合適的測站，避開易產(chǎn)生多路徑的環(huán)境 易發(fā)生多路徑的環(huán)境 應(yīng)對多路徑誤差的方法 ② ?硬件上 ? 采用抗多路徑誤差的儀器設(shè)備 ?抗多路徑的天線：帶抑徑板或抑徑圈的天線，極化天線 ?抗多路徑的接收機：窄相關(guān)技術(shù) MEDLL(Multipath Estimating Delay Lock Loop)等 抗多路徑效應(yīng)的天線 應(yīng)對多路徑誤差的方法 ③ ?數(shù)據(jù)處理上 ? 加權(quán) ? 參數(shù)法 ? 濾波法 ? 信號分析法 與接收機有關(guān)的誤差 ?與接收機有關(guān)的誤差： ? 接收機鐘誤差 ? 接收機安置誤差 ? 天線相位中心位置誤差 接收機鐘差 ?定義 ? GPS接收機一般采用石英鐘，接收機鐘與理想的 GPS時之間存在的偏差和漂移。 ?穩(wěn)定度 106 ～ 109 。衛(wèi)星與接收機同步差為 1微秒可引起等效距離誤差為 300m。 ?應(yīng)對方法 ? 作為未知數(shù)處理 ? 相對定位差分定位 ?認為各時刻接收機鐘差是相關(guān)的 將其表示為時間多項式 ?通過在衛(wèi)星間求一次差消除 接收機的位置誤差 ?定義 ? 接收機天線的相位中心相對測站標石中心位置的偏差。 ? 包括天線的整平和對中誤差以及天線高的量測誤差。 ? 毫米級 ?應(yīng)對方法 ? 正確的對中整平 ? 采用強制對中裝置（變形監(jiān)測時） 天線相位中心位置誤差 ?觀測時天線相位的瞬時位置即相位中心與理論上的相位中心不一致導(dǎo)致的偏差稱為天線相位中心位置偏差 ? 毫米、厘米級 天線相位中心偏差改正 ?衛(wèi)星天線相位中心偏差改正 ?接收機天線相位中心變化的改正 ? GPS測量和定位時是以接收機天線的相位中心位置為準的，天線的相位中心與其幾何中心理論上應(yīng)保持一致。 ? 接收機天線接收到的 GPS信號是來自四面八方，隨著 GPS信號方位和高度角的變化，接收機天線的相位中心的位置也在發(fā)生變化。 天線相位中心偏差改正 ?應(yīng)對方法 ? 使用相同類型的天線并進行天線定向（限于相對定位） ? 模型改正 其他誤差 一、地球自轉(zhuǎn)的影響 ?由于地球自轉(zhuǎn)，當衛(wèi)星信號傳播到測站時，與地球相固聯(lián)的協(xié)議地球坐標系相對衛(wèi)星的上述瞬時位置已產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，由此引起衛(wèi)星坐標變化。 ? 旋轉(zhuǎn)角度： ? 引起衛(wèi)星坐標變化： ? 只在高精度定位中考慮。 地球自轉(zhuǎn)改正 G P S 提供的星歷是 W G S 84 坐標系坐標， W G S 84 坐標系為地固坐標系，而地球并非不動體，它在不停自轉(zhuǎn)； G P S 信號自衛(wèi)星到地面測站，需要一段傳播時間?，如果以測站為標準，衛(wèi)星坐標發(fā)生了),( SSS ZYX ???的變化量，這必然引起衛(wèi)星到測站的幾何距離?發(fā)生變化，設(shè)變化量為??，由微分公式可算出： SRSSRSSRSZZZYYYXXX ???????????? )()()[(1 式中： ),( SSS ZYX為衛(wèi)星瞬時地心坐標，),( RRR ZYX為地面測站的地心坐標。 ),( SSS ZYX ???為衛(wèi)星坐標變化量，可按下式計算： ???????????????????????????????????????SSSSSSZYXZYX0000000 式中?為地球自轉(zhuǎn)角速度，即得到地球旋轉(zhuǎn)改正公式： ])()[(SRSSRSXYYYXXC?????????? 地球潮汐的影響 ?地球在日、月引力和表面負荷作用下將產(chǎn)生形變 ,并使地球重力場 ,天文經(jīng)緯度等發(fā)生變化 ,這就是地球的潮汐響應(yīng) ,前者稱為固體潮 ,后者稱為負荷潮 ?固體潮、負荷潮可引起測站位移達 80cm，精密測量中考慮。 習(xí)題 1. GPS的誤差按性質(zhì)分可分成哪幾類？ 2. GPS的主要誤差來源于哪幾個方面？ 3. 相對論效應(yīng)和多路徑效應(yīng)帶來的誤差分別屬于哪類誤差？ 4. 可用于消除誤差的方法有哪幾種？ 5. 電離層屬于什么介質(zhì)？它帶來的延遲主要和哪些大氣因素有關(guān)？
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