1、 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第第五五章章 GPSGPS測量的誤差來源測量的誤差來源 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源1. 為什么講誤差？為什么講誤差？2. GPS定位中有哪些誤差？定位中有哪些誤差？3. GPS測量誤差的影響和消除或減測量誤差的影響和消除或減弱的方法？弱的方法？ 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源為什么講誤差？為什么講誤差？衛(wèi)星定位基礎(chǔ)衛(wèi)星定位基礎(chǔ)衛(wèi)星信號提供的定位信息：衛(wèi)星信號提供的定位信息： 衛(wèi)星位置衛(wèi)星位置 衛(wèi)地距

2、離衛(wèi)地距離接收機(jī)接收信號，獲得觀接收機(jī)接收信號，獲得觀測值進(jìn)行定位測值進(jìn)行定位 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源u 提高定位精度提高定位精度u 消除誤差才能確定整周模糊度消除誤差才能確定整周模糊度u 為使為使GPS提供一些注意事項(xiàng)提供一些注意事項(xiàng)u 提出精密定位的方法提出精密定位的方法 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源主要內(nèi)容主要內(nèi)容5 5.1 GPS.

3、1 GPS測量主要誤差分類測量主要誤差分類5 5.2 .2 與信號傳播有關(guān)的誤差與信號傳播有關(guān)的誤差5 5.3 .3 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差5 5.4 .4 與接收機(jī)有關(guān)的誤差與接收機(jī)有關(guān)的誤差5.5 5.5 其他誤差其他誤差 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源5 5.1.1 GPSGPS測量主要誤差分類測量主要誤差分類 GPS定位中，影響觀測量精度的主要誤差可以分為四大類：n 5 5.1.1.1 .1 根據(jù)誤差來源分根據(jù)誤差來源分類類第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源電離層折射電離層折射，對流層

4、折射對流層折射，多路徑誤差多路徑誤差 衛(wèi)星星歷誤差衛(wèi)星星歷誤差，衛(wèi)星鐘誤差衛(wèi)星鐘誤差，相對論效應(yīng)相對論效應(yīng) 觀測誤差，觀測誤差，接收機(jī)鐘誤差接收機(jī)鐘誤差，接收機(jī)的位置接收機(jī)的位置誤差誤差 ，天線相位中心位置的偏差天線相位中心位置的偏差地球自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)，地球地球固體潮汐、負(fù)荷潮，固體潮汐、負(fù)荷潮，衛(wèi)星幾何結(jié)構(gòu)，解算軟件衛(wèi)星幾何結(jié)構(gòu)，解算軟件對距離測量的影響為對距離測量的影響為1.51.51515米米對距離測量的影響為對距離測量的影響為1.51.51515米米對距離測量的影響為對距離測量的影響為1.51.55 5米米對距離測量的影響為對距離測量的影響為1.01.0米米 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅

5、游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源5 5.1.1.2 .2 根據(jù)誤差性質(zhì)分根據(jù)誤差性質(zhì)分類類系統(tǒng)誤差：系統(tǒng)誤差：星歷誤差衛(wèi)星鐘差接收機(jī)鐘差大氣折射偶然誤差：偶然誤差：多路徑效應(yīng)粗差：粗差：位置誤差兩者的兩者的區(qū)別及區(qū)別及其影響其影響程度程度 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 參數(shù)法 建立誤差改正模型 求差法 回避法5 5.1.1.3 .3 消除減弱上述系統(tǒng)誤差的方法消除減弱上述系統(tǒng)誤差的方法 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤

6、差來源源5 5. .2 2 與信號傳播有關(guān)的誤差與信號傳播有關(guān)的誤差n 電離層電離層折射誤差折射誤差n 對流層對流層折射誤差折射誤差n 多路徑效應(yīng)誤差多路徑效應(yīng)誤差 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 根據(jù)對電磁波傳播的不同影響，一般將大氣層分為對流層和電離層。 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源5.2.1 5.2.1 對流層折射改正對流層折射改正1 1. .對流層及其影響對流層及其影響對流層對流層: :是指從地面向上高度為40km以下的大氣底層。對流層的性質(zhì)

7、：對流層的性質(zhì)：屬非彌散性介質(zhì)。即電磁波在對流層中的傳播與頻率無關(guān)。對流層對信號傳播的影響與信號的高度角有關(guān)，天對流層對信號傳播的影響與信號的高度角有關(guān)，天頂方向可達(dá)頂方向可達(dá)2 23m3m，高度角為，高度角為1010度時(shí)度時(shí), ,其影響可達(dá)其影響可達(dá)20m20m。第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源2.2.對流層對流層折射改正模型折射改正模型 通常，將對流層折射分為： 濕分量：濕分量：由水汽引起的大氣折射，主要與信號傳由水汽引起的大氣折射，主要與信號傳 播路徑上的大氣濕度

8、和高度有關(guān)。播路徑上的大氣濕度和高度有關(guān)。干分量：干分量：由大氣中干燥氣體引起的大氣折射，主要由大氣中干燥氣體引起的大氣折射，主要 與大氣溫度和壓力有關(guān)，占總延遲的與大氣溫度和壓力有關(guān)，占總延遲的 80%80%90%90%，比較有規(guī)律，在天頂方向可以，比較有規(guī)律，在天頂方向可以 1%1%的精度估計(jì)；的精度估計(jì)； 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源主要對流層模型：（1）霍普菲爾德（霍普菲爾德（Hopfield）模型）模型（2）薩斯塔莫寧（薩斯塔莫寧（Saastamoinen）模型）模型 （3）勃蘭克（勃蘭克（Black）公式）公

9、式 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 采用對流層模型加以改正時(shí)，對流層折射常用天頂方向的干、濕分量及相應(yīng)的映射函數(shù)來表示：)()(,EmdEmddwetwetzdrydryztrop天定方向天定方向干分量干分量天定方向天定方向濕分量濕分量與高度角有關(guān)的與高度角有關(guān)的映射函數(shù)映射函數(shù) 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源3. 3. 減弱對流層折射改正影響的主要措施減弱對流層折射改正影響的主要措施（1）采用上述對流層模型加以改正，其氣象參數(shù)在測站直接測定； （2）

10、引入描述對流層折射影響的附加待估參數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中一并求得； （3）利用同步觀測量求差； （4）利用水汽輻射計(jì)直接測定信號傳播的影響。此法求得的對流層折射濕分量的精度可優(yōu)于lcm 。 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源利用同步觀測量求差利用同步觀測量求差：兩測站距離較短氣象條件一致相對定位 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 衛(wèi)星信號通過對流層時(shí)傳播速度要發(fā)生變化，從而使測量結(jié)果產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。對流層折射的大小取決于外界條件（氣溫、氣壓、濕度等）。對流層折射對偽

11、距測量和載波相位測量的影響相同。結(jié)論：結(jié)論： 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源1 1. .電離層電離層電離層：電離層：是指地球上空距地面高度501000km之間的大氣層。 電離層屬于彌散性介質(zhì)，即電磁波在這種介質(zhì)內(nèi)傳播時(shí)，其傳播速度與頻率有關(guān)。電離層是一種微弱的電離氣體，它能以多種方式影響電磁波傳播。影響電磁波傳播的主要因素是電子影響電磁波傳播的主要因素是電子密度密度。從天頂?shù)降仄?，電離層引起的測距誤差可從50m到150m。5.2.1 5.2.1 對流層折射改正對流層折射改正第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來

12、源源 電離層的折射率與大氣的電子密度電子密度成正比，而與通過的電磁波頻率頻率的平方成反比。2.2.電離層的影響電離層的影響電離層折射電離層折射第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源3.3.電離層折射對測距觀測值的影響電離層折射對測距觀測值的影響偽距偽距ionSeSetetgddsNfdsNftCdtfNCdtvS22228.4028.4028.401載波載波傳播距離傳播距離測量距離測量距離電子總量電子總量dsNfctcdtvSSetp228.40 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源第五章第五章 GPSGPS測量

13、的誤差來測量的誤差來源源4.4.減弱電離層折射影響的措施減弱電離層折射影響的措施1 1）利用雙頻觀測）利用雙頻觀測2 2）利用電離層改正模型加以改正）利用電離層改正模型加以改正3 3）利用同步觀測值求差）利用同步觀測值求差 第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源1 1）利用雙頻觀測）利用雙頻觀測第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 2)2) 利用電離層改正模型加以修正利用電離層改正模型加以修正 為進(jìn)行高精度衛(wèi)星導(dǎo)航和定位，普遍采用雙頻技術(shù)，為進(jìn)行高精度衛(wèi)星導(dǎo)航和定位，普遍采用雙頻技術(shù)，可有效地減弱電離層折射的影響，但在電子含量很大，衛(wèi)可有效地減弱電離層折射的影

14、響，但在電子含量很大，衛(wèi)星的高度角又較小時(shí)求得的電離層延遲改正中的誤差有可星的高度角又較小時(shí)求得的電離層延遲改正中的誤差有可能達(dá)幾厘米。能達(dá)幾厘米。 為了滿足更高精度為了滿足更高精度GPSGPS測量的需要，測量的需要，F(xiàn)ritzkFritzk、BrunnerBrunner等人提出了電離層延遲改正模型。該模型考慮了折射率中等人提出了電離層延遲改正模型。該模型考慮了折射率中的高階項(xiàng)影響以及地磁場的影響，并且是沿著信號傳播路的高階項(xiàng)影響以及地磁場的影響，并且是沿著信號傳播路徑來進(jìn)行積分。計(jì)算結(jié)果表明，無論在何種情況下改進(jìn)模徑來進(jìn)行積分。計(jì)算結(jié)果表明，無論在何種情況下改進(jìn)模型的精度均優(yōu)于型的精度均優(yōu)于

15、2mm2mm。第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源3）利用同步觀測值求差利用同步觀測值求差 該方法對于短基線（小于20km）的效果尤為明顯。所以在GPS測量中，對于短距離的相對定位，使用單頻接收機(jī)也可達(dá)到相當(dāng)高的精度（cm級）。注意：隨著基線長度的增加，電離層折射影響的相關(guān)性減弱，其改正精度就比較差。第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 電磁波信號通過電離層時(shí)傳播速度會產(chǎn)生變化，致使量測結(jié)果產(chǎn)生系統(tǒng)性的偏離，這種現(xiàn)象稱為電離層折射。電離層折射的大小取決于外界條件（時(shí)間、太陽黑子數(shù)、地點(diǎn)等）和信號頻率。在偽距測量和載波測量相位測量中，電離層折射的大小相同，符號

16、相反。結(jié)論：結(jié)論：第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源多路徑效應(yīng)多路徑效應(yīng)？多路徑誤差多路徑誤差？5.2.3 5.2.3 多路徑效應(yīng)誤差多路徑效應(yīng)誤差 1.1.定義定義第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源2.2.產(chǎn)生多路勁效應(yīng)的因素及影響特點(diǎn)產(chǎn)生多路勁效應(yīng)的因素及影響特點(diǎn)n 多路勁效應(yīng)與以下一些因素有關(guān)多路勁效應(yīng)與以下一些因素有關(guān)衛(wèi)星、接收機(jī)、信號反射體三者之間的相對位置衛(wèi)星、接收機(jī)、信號反射體三者之間的相對位置反射信號的強(qiáng)度反射信號的強(qiáng)度接收機(jī)處理信號的方法接收機(jī)處理信號的方法n 影響特點(diǎn)影響特點(diǎn)隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差復(fù)雜，可能受到多個(gè)反射波干涉產(chǎn)生復(fù)雜，可能受

17、到多個(gè)反射波干涉產(chǎn)生消除其他誤差之后，成為重要的誤差源消除其他誤差之后，成為重要的誤差源 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源多路徑干擾引起的載波相位誤差，可表示為)cos1sinarctan(aa3.3.對定位結(jié)果的影響對定位結(jié)果的影響反射信號對直反射信號對直接信號的相移接信號的相移反射率反射率當(dāng)當(dāng)=arccos(-a)時(shí)時(shí)達(dá)到最大值達(dá)到最大值arcsina當(dāng)當(dāng)a=1時(shí)時(shí)=90對對L1L1載波，相當(dāng)于載波，相當(dāng)于4.8cm4.8cm的距離誤差的距離誤差對對L2L2載波，相當(dāng)于載波，相當(dāng)于6.1cm6.1cm的距離誤差的距離誤差

18、 多路徑效應(yīng)對偽距測量比對載多路徑效應(yīng)對偽距測量比對載波相位測量的影響要大得多波相位測量的影響要大得多。第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源4.4.消除多路徑誤差的方法消除多路徑誤差的方法 較為有效的方法是恰當(dāng)選擇站址恰當(dāng)選擇站址，注意避免信號反射物。1 1）選站時(shí)應(yīng)避免臨近有大面積的平靜的水面。選站時(shí)應(yīng)避免臨近有大面積的平靜的水面。第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源2)2)測站不宜選擇在山坡上。測站不宜選擇在山坡上。第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源3)3)測站周圍不宜有高層建筑物。測站周圍不宜有高層建筑物。第五章第五章 GPSGPS

19、測量的誤差來測量的誤差來源源對接收機(jī)的要求在天線下設(shè)抑徑板或抑徑圈在天線下設(shè)抑徑板或抑徑圈 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 適當(dāng)延長觀測時(shí)間適當(dāng)延長觀測時(shí)間 由于多路徑誤差是時(shí)間的函數(shù)，其大小和符號會隨著衛(wèi)星的高度角變化而變化，所以在靜態(tài)定位中經(jīng)過較長時(shí)間的觀測后，多路徑誤差的影響可大為削弱。第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源5.5.3 3 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差 衛(wèi)星星歷誤差衛(wèi)星星歷誤差衛(wèi)星鐘誤差衛(wèi)星鐘誤差相對論效應(yīng)等。相對論效應(yīng)等。 第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源5

20、.5.3 3.1 .1 衛(wèi)星星歷誤差衛(wèi)星星歷誤差1.1.衛(wèi)星星歷衛(wèi)星星歷 Y 升交點(diǎn)赤經(jīng)軌道傾角i近地點(diǎn)角距 真近點(diǎn)角Vf軌道長半軸a 近地點(diǎn)近地點(diǎn)赤道平面赤道平面軌道偏心率22abea升交點(diǎn)升交點(diǎn) 衛(wèi)星衛(wèi)星rX ZiV Vf fb第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源2.2.衛(wèi)星星歷誤差衛(wèi)星星歷誤差 由星歷計(jì)算的衛(wèi)星位置與其實(shí)際位置之差。由星歷計(jì)算的衛(wèi)星位置與其實(shí)際位置之差。3.3.星歷星歷來源來源 （1 1）廣播星歷）廣播星歷 根據(jù)美國GPS控制中心跟蹤站的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行外推，通過GPS衛(wèi)星發(fā)播的一種預(yù)報(bào)星歷。（2 2）實(shí)測星歷）實(shí)測星歷根據(jù)實(shí)測資料進(jìn)行擬合處理而直接得出的星

21、歷。第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源4.4.星歷星歷誤差對定位的影響誤差對定位的影響 a.影響測站坐標(biāo)和接收機(jī)鐘差改正數(shù)b.影響的大小取決于衛(wèi)星的幾何圖形c.對測站坐標(biāo)的影響可達(dá)數(shù)米、數(shù)十米甚至上百米iTZiYiXidCnml0:為衛(wèi)星星歷引起的id為星站之間的距離;0的誤差;第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 求坐標(biāo)差時(shí)，星歷誤差的共同影響可部分消除 殘余誤差估算公式：sbbd)10141(db 基線長db 由于星歷誤差引起的基線誤差ds 星歷誤差 站星距離第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 下表中列出了不同星歷精度對不同長度基線

22、的影響，表中取=20000km。第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源5.5.消弱星歷誤差的方法消弱星歷誤差的方法 1 1）建立自己的衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)獨(dú)立定軌）建立自己的衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)獨(dú)立定軌2 2）軌道松馳法）軌道松馳法 短弧法短弧法 半短弧法半短弧法3 3）同步觀測值法）同步觀測值法 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源5.5.3 3.2 .2 衛(wèi)星鐘誤差衛(wèi)星鐘誤差1.1.衛(wèi)星鐘差衛(wèi)星鐘差衛(wèi)星鐘與衛(wèi)星鐘與GPSGPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)之間的偏差標(biāo)準(zhǔn)時(shí)之間的偏差2.2.衛(wèi)星鐘差衛(wèi)星鐘差1ms1ms以內(nèi)的鐘差，引起的等效以內(nèi)的鐘差，引

23、起的等效距離誤差可達(dá)距離誤差可達(dá)300km300km 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源3.3.衛(wèi)星鐘差的改正方法衛(wèi)星鐘差的改正方法n 地面監(jiān)控系統(tǒng)提供改正地面監(jiān)控系統(tǒng)提供改正202010)()(ccittattaat 系數(shù)a0、a1、a2表示衛(wèi)星鐘在參考?xì)v元t0c時(shí)的鐘差、鐘速（或頻率偏差）及鐘速的變率（或老化率）。n 通過求差的方法進(jìn)一步進(jìn)行消弱通過求差的方法進(jìn)一步進(jìn)行消弱 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 1. 相對論效應(yīng)相對論效應(yīng) 狀態(tài)鐘頻鐘差5.3

24、.3 相對論效應(yīng)相對論效應(yīng) 2. 相對論效應(yīng)相對論效應(yīng)的影響的影響 廣義相對論效應(yīng)：不同的重力位 狹義相對論效應(yīng)：不同的運(yùn)動速度 綜合影響：f .fcW df-1022102845f .-fcV df-S10211083502f-.dfdff1010449421 3. 應(yīng)對方法應(yīng)對方法 制造衛(wèi)星鐘時(shí)預(yù)先降低其頻率 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源5.5.4 4 與與接收機(jī)接收機(jī)有關(guān)的誤差有關(guān)的誤差 u 觀測誤差觀測誤差u 接收機(jī)鐘誤差接收機(jī)鐘誤差u 天線相位中心位置誤差天線相位中心位置誤差u 接收機(jī)位置誤差接收機(jī)位置誤差u

25、天線高量取誤差天線高量取誤差第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源5.5.4 4.1 .1 觀測誤差觀測誤差 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，分辨率誤差一般認(rèn)為約為信號波長的1%。1. 1. 分辨率分辨率誤差誤差第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源2. 2. 位置誤差位置誤差觀測：天線位置觀測：天線位置定位：地面位置定位：地面位置歸算需要：歸算需要： 整平、對中、量高整平、對中、量高第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源3. 3. 解決辦法解決辦法在觀測中仔細(xì)認(rèn)真操作，可以盡量減少這些誤差的影響在觀測中仔細(xì)認(rèn)真操作，可以盡量減少這些誤差的影響 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)

26、境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源5.5.4 4.2 .2 接收機(jī)鐘差接收機(jī)鐘差 接收機(jī)鐘差：接收機(jī)鐘差： GPS接收機(jī)一般設(shè)有高精度的石英鐘。接收機(jī)鐘與GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)之間存在一定得偏差和漂移。 接收機(jī)鐘差對定位的影響：接收機(jī)鐘差對定位的影響： 同步差為1us，則由此引起的等效距離誤差約為300m。 處理接收機(jī)鐘差比較有效的方法處理接收機(jī)鐘差比較有效的方法有有： 參數(shù)法。 利用觀測值求差方法，減弱接收機(jī)鐘差影響。多項(xiàng)式校正。 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源1.1.天線相位中心天線

27、相位中心5.5.4 4.3 .3 天線相位中心天線相位中心位置誤位置誤差差 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源2.2.天線相位中心偏差天線相位中心偏差 即觀測時(shí)相位中心的瞬時(shí)位置與理論上的相位中心位置之間的差別。 天線的相位中心位置，隨著信號輸入的強(qiáng)度和方向不同而有所變化幾何中心幾何中心實(shí)際相位中心實(shí)際相位中心 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 3.天線相位中心的位置偏差的處理方法天線相位中心的位置偏差的處理方法 （1）改善天線設(shè)計(jì) （2）利用同步觀測值求差

28、。 注意：注意： 各觀測站的天線應(yīng)按天線標(biāo)記的方位標(biāo)進(jìn)行定向，使之指向磁北極。通常定向偏差應(yīng)保持在3以內(nèi)。 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源5 5.5.5 其它誤差其它誤差5.5.1 5.5.1 地球自轉(zhuǎn)的影響地球自轉(zhuǎn)的影響 當(dāng)衛(wèi)星信號傳播當(dāng)衛(wèi)星信號傳播到觀測站時(shí)，而與到觀測站時(shí)，而與地球相固聯(lián)的協(xié)議地球相固聯(lián)的協(xié)議地球坐標(biāo)系相對的地球坐標(biāo)系相對的衛(wèi)星的上述瞬時(shí)位衛(wèi)星的上述瞬時(shí)位置 已 產(chǎn) 生 了 旋 轉(zhuǎn)置 已 產(chǎn) 生 了

29、 旋 轉(zhuǎn)（繞（繞Z Z軸）。軸）。 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源5.5.2 5.5.2 地球潮汐改正地球潮汐改正 因?yàn)榈厍虿⒎鞘且粋€(gè)剛體，所以在太陽和月球的萬有因?yàn)榈厍虿⒎鞘且粋€(gè)剛體，所以在太陽和月球的萬有引力作用下，固體地球要產(chǎn)生周期性的彈性形變，稱為引力作用下，固體地球要產(chǎn)生周期性的彈性形變，稱為固固體潮。體潮。 此外在日月引力的作用下，地球上的負(fù)荷也將發(fā)生周此外在日月引力的作用下，地球上的負(fù)荷也將發(fā)生周期性的變動，使地球產(chǎn)生周期的形變，稱為期性的變動，使地球產(chǎn)生周期的形變，稱為負(fù)荷潮汐負(fù)荷潮汐。 固體潮和負(fù)荷潮引起

30、的測站位移可達(dá)固體潮和負(fù)荷潮引起的測站位移可達(dá)80cm80cm，使不同時(shí)，使不同時(shí)間的測量結(jié)果互不一致，在高精度相對定位中應(yīng)考慮其影間的測量結(jié)果互不一致，在高精度相對定位中應(yīng)考慮其影響。響。 池州學(xué)院池州學(xué)院資源環(huán)境與旅游系資源環(huán)境與旅游系第五章第五章 GPSGPS測量的誤差來測量的誤差來源源消除各種誤差的方法總結(jié)：消除各種誤差的方法總結(jié)： 1.建立誤差改正模型 理論公式經(jīng)驗(yàn)公式綜合模型。誤差模型的精度好壞不等。效果較好效果較好：電離層雙頻改正模型殘差約為總量的1%1%左右或更小。效果一般效果一般：對流層折射改正公式殘差為總量的5-10%5-10%左右效果較差效果較差：廣播星歷所提供的單頻 電離層折射改正模型。 殘差高達(dá)30-40%30-40%。 池州學(xué)院池州