GPS測量技術(shù)-第5講 誤差來源及對策

1、1 了解衛(wèi)星星歷誤差，衛(wèi)星鐘差及相對論效應(yīng)。了解衛(wèi)星星歷誤差，衛(wèi)星鐘差及相對論效應(yīng)。 理解接收機鐘誤差，相位中心位置誤差的產(chǎn)生與消減方法。理解接收機鐘誤差，相位中心位置誤差的產(chǎn)生與消減方法。 掌握電離層折射誤差、對流層折射誤差、多路徑誤差的產(chǎn)生掌握電離層折射誤差、對流層折射誤差、多路徑誤差的產(chǎn)生與消減方法。與消減方法。2第五章 GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)誤差來源及影響學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)第一節(jié)第一節(jié) GPSGPS定位的誤差概述定位的誤差概述第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差第四節(jié)第四節(jié) 接收設(shè)備誤差接收設(shè)備誤差第五節(jié)第五節(jié) 衛(wèi)星幾何圖形強度衛(wèi)星幾何

2、圖形強度3第五章 GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)誤差來源及影響學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) GPSGPS定位的誤差概述定位的誤差概述誤差來源誤差來源誤差分類誤差分類對距離測量對距離測量的影響的影響 /m/mGPSGPS衛(wèi)星衛(wèi)星衛(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)1.51.51515信號傳播信號傳播電離層折射誤差；電離層折射誤差；對流層折射誤差；對流層折射誤差；多路徑效應(yīng)多路徑效應(yīng)1.51.51515接收設(shè)備接收設(shè)備接收機鐘誤差；接收機鐘誤差；接收機位置誤差；接收機位置誤差；天線相位中心變化天線相位中心變化1.51.51515其他影響其他影響 地球潮汐地球潮汐; ; 負(fù)荷

3、潮負(fù)荷潮1.01.04第一節(jié)第一節(jié) GPSGPS定位的誤差概述定位的誤差概述4v 一、衛(wèi)星星歷誤差一、衛(wèi)星星歷誤差v 二、衛(wèi)星鐘差二、衛(wèi)星鐘差v 三、相對論效應(yīng)三、相對論效應(yīng)GPSGPS衛(wèi)星的發(fā)射衛(wèi)星的發(fā)射5第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差 1 1星歷來源星歷來源 2 2星歷誤差對定位的影響星歷誤差對定位的影響 3 3減弱星歷誤差影響的途徑減弱星歷誤差影響的途徑GPSGPS衛(wèi)星工作星座衛(wèi)星工作星座6一、衛(wèi)星星歷誤差一、衛(wèi)星星歷誤差第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差1 1星歷來源星歷來源第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差v廣播星歷廣播星歷 根據(jù)美國根據(jù)美國G

4、PSGPS控制中心跟蹤站的觀測數(shù)據(jù)進行控制中心跟蹤站的觀測數(shù)據(jù)進行 外推，通過外推，通過GPSGPS衛(wèi)星發(fā)播的一種預(yù)報星歷。衛(wèi)星發(fā)播的一種預(yù)報星歷。v實測星歷實測星歷 根據(jù)實測資料進行擬合處理而直接得出的星歷。根據(jù)實測資料進行擬合處理而直接得出的星歷。7第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差1 1星歷來源星歷來源 單點定位 星歷誤差的徑向分量作為等價測距誤差進入平差計算，配賦到星站坐標(biāo)和接收機鐘差改正數(shù)中去，具體配賦方式則與衛(wèi)星的幾何圖形有關(guān)。82 2星歷誤差對定位的影響星歷誤差對定位的影響第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差 相對定位相對定位 利用兩站的同步觀測資料進行相對

5、定利用兩站的同步觀測資料進行相對定位時，由于星歷誤差對兩站的影響具有很強位時，由于星歷誤差對兩站的影響具有很強的相關(guān)性，所以在求坐標(biāo)差時，共同的影響的相關(guān)性，所以在求坐標(biāo)差時，共同的影響可自行消去，從而獲得高精度的相對坐標(biāo)?？勺孕邢?，從而獲得高精度的相對坐標(biāo)。 2 2星歷誤差對定位的影響星歷誤差對定位的影響第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差0.10.25dsdDdsDD D 基線長；基線長； dD dD 衛(wèi)星星歷誤差所引起的基線誤差；衛(wèi)星星歷誤差所引起的基線誤差；p p 衛(wèi)星至測站的距離；衛(wèi)星至測站的距離；ds ds 星歷誤差；星歷誤差； 衛(wèi)星星歷的相對誤差。衛(wèi)星星歷的相對誤差。

6、 根據(jù)一次觀測的結(jié)果，可以導(dǎo)出根據(jù)一次觀測的結(jié)果，可以導(dǎo)出星歷誤差對定位影響的估算式為：星歷誤差對定位影響的估算式為：ds第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差2 2星歷誤差對定位的影響星歷誤差對定位的影響（1 1建立自己的建立自己的GPSGPS衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)獨立定軌衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)獨立定軌（2 2相對定位相對定位( (差分差分) )（3 3軌道松弛法軌道改進法）軌道松弛法軌道改進法）93 3減弱星歷誤差影響的途徑減弱星歷誤差影響的途徑第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差 衛(wèi)星鐘采用的是GPS 時，但盡管GPS衛(wèi)星均設(shè)有高精度的原子鐘銣鐘和銫鐘）,它們與理想的GPS時之間仍存在著難以避

7、免的頻率偏差或頻率漂移,也包含鐘的隨機誤差。這些偏差總量在1ms以內(nèi)，由此引起的等效距離可達300km。主要誤差源11二、衛(wèi)星鐘的鐘誤差二、衛(wèi)星鐘的鐘誤差第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差 2010200120()(),staa tta tta a at為衛(wèi)星鐘差、鐘速、鐘速變化率；為衛(wèi)星鐘修正的參考?xì)v元； 衛(wèi)星鐘差的改正衛(wèi)星鐘差的改正衛(wèi)星鐘差可通過下式得到改正：衛(wèi)星鐘差可通過下式得到改正：11二、衛(wèi)星鐘的鐘誤差二、衛(wèi)星鐘的鐘誤差第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差 經(jīng)上述鐘差改正后，各衛(wèi)星鐘之間的同步差可經(jīng)上述鐘差改正后，各衛(wèi)星鐘之間的同步差可保持在保持在20ns20n

8、s以內(nèi)，由此引起的等效距離偏差不超過以內(nèi)，由此引起的等效距離偏差不超過6m6m。衛(wèi)星鐘差或經(jīng)改正后的殘差，在相對定位中可。衛(wèi)星鐘差或經(jīng)改正后的殘差，在相對定位中可通過差分法在一次求差中得到消除。通過差分法在一次求差中得到消除。第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差 相對論效應(yīng)是由于衛(wèi)星鐘和接收機相對論效應(yīng)是由于衛(wèi)星鐘和接收機鐘所處的狀態(tài)不同而引起的衛(wèi)星鐘和接鐘所處的狀態(tài)不同而引起的衛(wèi)星鐘和接收機鐘之間產(chǎn)生相對鐘差的現(xiàn)象。收機鐘之間產(chǎn)生相對鐘差的現(xiàn)象。 狹義相對論觀點狹義相對論觀點 一個頻率為一個頻率為f0f0的振蕩器安裝飛行速度為的振蕩器安裝飛行速度為v v的載體上，的載體上，由于載體

9、的運動，對地面觀測者來說將由于載體的運動，對地面觀測者來說將產(chǎn)生頻率變化。產(chǎn)生頻率變化。不可忽視12三、相對論效應(yīng)三、相對論效應(yīng)第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差 廣義相對論觀點廣義相對論觀點 處于不同等位面的振蕩處于不同等位面的振蕩器，其頻率將由于引力位不同而發(fā)生變化。器，其頻率將由于引力位不同而發(fā)生變化。 相對論效應(yīng)的影響并非常數(shù)，經(jīng)改正后仍有殘相對論效應(yīng)的影響并非常數(shù)，經(jīng)改正后仍有殘差，它對差，它對GPSGPS時的影響最大可達時的影響最大可達70ns70ns，對精密定位仍不，對精密定位仍不可忽略?？珊雎?。減弱途徑：減弱途徑：衛(wèi)星生產(chǎn)時改變震蕩器頻率，使其運行后受相對論影衛(wèi)星生

10、產(chǎn)時改變震蕩器頻率，使其運行后受相對論影響后的頻率剛好為基準(zhǔn)頻率響后的頻率剛好為基準(zhǔn)頻率三、相對論效應(yīng)三、相對論效應(yīng)不可忽視第二節(jié)第二節(jié) 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與衛(wèi)星有關(guān)的誤差v一、電離層折射一、電離層折射v二、對流層折射二、對流層折射v三、多路徑誤差三、多路徑誤差13第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差 電離層電離層地球上空大氣圈的上層，地球上空大氣圈的上層，距離地面高度在距離地面高度在501000km501000km之間的大氣層。之間的大氣層。 當(dāng)當(dāng)GPSGPS信號通過電離層時，信號的傳信號通過電離層時，信號的傳播路徑會發(fā)生彎曲，使其傳播速度發(fā)生變播路徑會發(fā)生彎曲，使其傳播速度發(fā)生變化

11、，由此產(chǎn)生的距離差對測量的精度影響化，由此產(chǎn)生的距離差對測量的精度影響較大，必須采取有效措施削弱其影響。較大，必須采取有效措施削弱其影響。15一、電離層折射一、電離層折射1 1電離層及其影響電離層及其影響第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差 應(yīng)該明確，電離層中的相對折射率應(yīng)該明確，電離層中的相對折射率與群折射率是不同的。碼相位測量和載與群折射率是不同的。碼相位測量和載波相位測量應(yīng)分別采用群折射率和相對波相位測量應(yīng)分別采用群折射率和相對折射率。所以，載波相位測量時的電離折射率。所以，載波相位測量時的電離層折射改正數(shù)和偽距測量時的改正數(shù)是層折射改正數(shù)和偽距測量時的改正數(shù)是不同的，兩者大小

12、相等，符號相反。不同的，兩者大小相等，符號相反。第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差1 1電離層及其影響電離層及其影響第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差 （1相對定位：利用兩臺或多臺接收機對同一組衛(wèi)星的同步觀測值求差時可以有效地減弱電離層折射的影響，即使不對電離層折射進行改正，對基線成果的影響一般也不會超過110-6。 162 2、減弱電離層影響的有效措施、減弱電離層影響的有效措施第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差 （2 2雙頻接收：如分別用兩個已知頻率雙頻接收：如分別用兩個已知頻率f1f1和和f2f2發(fā)射衛(wèi)星信號，則兩個不同頻率的信號就會沿發(fā)射衛(wèi)星信號，則兩

13、個不同頻率的信號就會沿同一路徑到達接收機。公式中積分值雖然無法計同一路徑到達接收機。公式中積分值雖然無法計算，但對兩個頻率的信號卻是相同的。算，但對兩個頻率的信號卻是相同的。2 2、減弱電離層影響的有效措施、減弱電離層影響的有效措施第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差 （3 3電離層模型：在導(dǎo)航電文鐘提供電離層電離層模型：在導(dǎo)航電文鐘提供電離層改正模型。用以改正電離層折射對信號延遲的影改正模型。用以改正電離層折射對信號延遲的影響。響。2 2、減弱電離層影響的有效措施、減弱電離層影響的有效措施v1 1、對流層及其影響、對流層及其影響v2 2、減弱對流層影響的措施、減弱對流層影響的措施1

14、7第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差二、對流層折射二、對流層折射第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差 對流層是高度為50km以下的大氣層，由于離地面更近，其大氣密度比電離層更大，大氣狀態(tài)變化更復(fù)雜。對流層與地面接觸并從地面得到輻射熱能，其溫度隨高度的上升而降低。對流層中雖有少量帶電離子，但對電磁波傳播影響不大。18 1、對流層及其影響、對流層及其影響v用改正模型進行對流層改正用改正模型進行對流層改正v利用同步觀測值求差利用同步觀測值求差v 2 2、減弱對流層影響的措施、減弱對流層影響的措施20第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星

15、信號傳播誤差 該方法設(shè)備簡單，方法易行，但由于水氣在空間的分布不均勻，不同時間、不同地點水氣含量相差甚遠(yuǎn)，用通一模型很難準(zhǔn)確描述，所以，對流層改正的濕氣部分精度較低，只能將濕分量消去80%90%。21用改正模型進行對流層改正用改正模型進行對流層改正2 2、減弱對流層影響的措施、減弱對流層影響的措施第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差 與電離層的影響類型相似，當(dāng)兩觀測站相距不太遠(yuǎn)時例如50100km50100km時，對流層折射的影響就成為制時，對流層折射的影響就成為制約約GPSGPS定位精度提高的重要因素。定位精度提高的重要因素。2 2、減弱對流層影響的措施、減弱對流層影響的措施利用同

16、步觀測值求差利用同步觀測值求差第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差 多路徑是指衛(wèi)星信號通過多個不同路徑傳到接收機。接收機接收到衛(wèi)星信號的同時，還可能收到經(jīng)天線周圍地物反射的衛(wèi)星信號，多種信號疊加就會引起測量參考點相對中心的位置變化，這種由于多路徑的信號傳播所引起的干涉時延效應(yīng)稱為多路徑效應(yīng)。 直接信號直接信號多路徑信號多路徑信號反射物反射物23三、多路徑誤差三、多路徑誤差第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差 多路徑誤差不僅與反射系數(shù)有關(guān)，也和反射物離測站的距離及衛(wèi)星信號方向有關(guān)，無法建立準(zhǔn)確的誤差改正模型，只能恰當(dāng)?shù)剡x擇站址，避開信號反射物。24三、多路徑誤差三、多路徑誤差

17、第三節(jié)第三節(jié) 衛(wèi)星信號傳播誤差衛(wèi)星信號傳播誤差 例如：例如： 選設(shè)點位時應(yīng)遠(yuǎn)離大面積平靜的水面，較好的站選設(shè)點位時應(yīng)遠(yuǎn)離大面積平靜的水面，較好的站址可選在地面有草叢、農(nóng)作物等植被能較好吸收微波信址可選在地面有草叢、農(nóng)作物等植被能較好吸收微波信號的能量的地方；號的能量的地方； 測站附近不應(yīng)有高層建筑物，觀測時測站附近也測站附近不應(yīng)有高層建筑物，觀測時測站附近也不要停放汽車；不要停放汽車； 測站不宜選在山坡、山谷和盆地中。測站不宜選在山坡、山谷和盆地中。三、多路徑誤差三、多路徑誤差第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度q 一、接收機鐘誤差q 二、天線相位中心位置誤差q 三、

18、等效距離誤差q 四、幾何圖形強度25 在GPS測量時，為了保證隨時導(dǎo)航定位的需要，衛(wèi)星鐘必須具有極好的長期穩(wěn)定度。而接收機鐘則只需要在一次定位的期間內(nèi)保持穩(wěn)定，所以，一般使用短期穩(wěn)定交好、便宜輕便的石英鐘，其穩(wěn)定度約為10-10。如果接收機鐘與衛(wèi)星鐘間的同步差為1s，則由此引起的等效距離差約為300m。 26第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度一、接收機鐘誤差一、接收機鐘誤差第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度 減弱接收機鐘差比較有效的方法是：把每個觀測時刻的接收機鐘差當(dāng)作一個獨立的未知數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中與觀測站的位置參數(shù)一并求解。偽距測量的數(shù)

19、據(jù)處理就是根據(jù)這一原理進行的。一、接收機鐘誤差一、接收機鐘誤差 在靜態(tài)絕對定位中，可以認(rèn)為各觀測時刻的接收在靜態(tài)絕對定位中，可以認(rèn)為各觀測時刻的接收機鐘差是相關(guān)的，設(shè)法建立一個鐘誤差模型，在平差機鐘差是相關(guān)的，設(shè)法建立一個鐘誤差模型，在平差計算中求解多項式系數(shù)。不過接收機鐘的穩(wěn)定性較差，計算中求解多項式系數(shù)。不過接收機鐘的穩(wěn)定性較差，鐘差模型不易反映真實情況，難以充分消除其誤差影鐘差模型不易反映真實情況，難以充分消除其誤差影響。響。 此外，還可以通過在衛(wèi)星間求一次差來削弱接收此外，還可以通過在衛(wèi)星間求一次差來削弱接收機鐘差的影響。機鐘差的影響。27第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)

20、備誤差與圖形強度一、接收機鐘誤差一、接收機鐘誤差第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度 在GPS測量中，觀測值都是以接收機天線的相位中心位置為準(zhǔn)的，所以天線的相位中心該與其幾何中心保持一致。但實際天線的相位中心位置隨信號輸入的強度和方向不同會發(fā)生變化，使其偏離幾何中心。這種偏差視天線性能的好壞可達數(shù)毫米至數(shù)厘米，對精密相對定位也是不容忽視的。 天寶天寶4800GPS結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖二、天線相位中心位置誤差二、天線相位中心位置誤差第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度 實際工作中如果使用同一類型天線，實際工作中如果使用同一類型天線，在相距不遠(yuǎn)的兩個或多

21、個測站同步觀測同在相距不遠(yuǎn)的兩個或多個測站同步觀測同一組衛(wèi)星，可以通過觀測值求差來減弱相一組衛(wèi)星，可以通過觀測值求差來減弱相位中心偏移的影響。不過這時各測站的天位中心偏移的影響。不過這時各測站的天線均應(yīng)按天線附有的方位標(biāo)志進行定向，線均應(yīng)按天線附有的方位標(biāo)志進行定向，根據(jù)儀器說明書的要求，羅盤指向磁北極，根據(jù)儀器說明書的要求，羅盤指向磁北極，其定向偏差應(yīng)在其定向偏差應(yīng)在3o3o以內(nèi)。以內(nèi)。二、天線相位中心位置誤差二、天線相位中心位置誤差第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度 等效距離誤差各項誤差投影到測站至衛(wèi)星方向的具體數(shù)值。如果認(rèn)為各項誤差之間相互獨立，就可以求出總的

22、等效距離誤差，并用0表示。從而0就可以作GPS定位時衡量觀測精度的客觀標(biāo)準(zhǔn)。30三、等效距離誤差三、等效距離誤差第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度 GPS定位的精度除了取決于等效距離誤差0以外，還取決于空間后方交會的幾何圖形強度。 31四、幾何圖形強度四、幾何圖形強度第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度 GPS GPS星座與測站所構(gòu)成的幾何圖形不同，星座與測站所構(gòu)成的幾何圖形不同，權(quán)系數(shù)的數(shù)值亦不同，此時，即使相同精度權(quán)系數(shù)的數(shù)值亦不同，此時，即使相同精度的觀測值所求得的點位精度也會不相同。為的觀測值所求得的點位精度也會不相同。為此需要研究

23、衛(wèi)星星座幾何圖形與定位精度的此需要研究衛(wèi)星星座幾何圖形與定位精度的關(guān)系。通常用圖形強度因子關(guān)系。通常用圖形強度因子DOPDOP來表示幾何來表示幾何圖形強度，其定義是圖形強度，其定義是四、幾何圖形強度四、幾何圖形強度 式中式中 0 0 等效距離的標(biāo)準(zhǔn)差等效距離的標(biāo)準(zhǔn)差 mx mx 某定位元素的標(biāo)準(zhǔn)差某定位元素的標(biāo)準(zhǔn)差 DOPDOP實際是權(quán)系數(shù)陣中主對角實際是權(quán)系數(shù)陣中主對角 線元素的函數(shù)線元素的函數(shù) 0 xmDOP32第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度四、幾何圖形強度四、幾何圖形強度第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度 圖形強度因子是一個直接

24、影響定位精度、圖形強度因子是一個直接影響定位精度、但又獨立于觀測值和其他誤差之外的一個量。但又獨立于觀測值和其他誤差之外的一個量。其值恒小于其值恒小于1 1，最大值，最大值1 1，其大小隨時間和測，其大小隨時間和測站位置而變化。在站位置而變化。在GPSGPS測量中，希望測量中，希望DOPDOP值越值越小越好。小越好。四、幾何圖形強度四、幾何圖形強度 在實際工作中，常根據(jù)不同的要求采用不同的在實際工作中，常根據(jù)不同的要求采用不同的評價模型和相應(yīng)的圖形強度因子。評價模型和相應(yīng)的圖形強度因子。 平面位置圖形強度因子平面位置圖形強度因子HDOPHDOP及其相應(yīng)的平面及其相應(yīng)的平面位置精度位置精度 11

25、22HDOPqq33第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度四、幾何圖形強度四、幾何圖形強度 高程圖形強度因子VDOP及相應(yīng)的高程精度 33VDOPq0VmVDOP34第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度四、幾何圖形強度四、幾何圖形強度v 空間位置的圖形強度因子PDOP及其相應(yīng)的三維定位精度v v 112233PDOPqqq0PmPDOP35第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度四、幾何圖形強度四、幾何圖形強度 接收機鐘差圖形強度因子接收機鐘差圖形強度因子TDOPTDOP及其鐘差精度及其鐘差精度 44TDOPq0TmTDO

26、P36第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度四、幾何圖形強度四、幾何圖形強度第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度 幾何圖形強度因子幾何圖形強度因子GDOPGDOP及其三維坐標(biāo)和時間及其三維坐標(biāo)和時間誤差的綜合影響誤差的綜合影響11223344GDOPqqqq0GmGDOP四、幾何圖形強度四、幾何圖形強度第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度 如果測站與如果測站與4 4顆衛(wèi)星構(gòu)成一個六面體時，顆衛(wèi)星構(gòu)成一個六面體時，圖形強度因子圖形強度因子GDOPGDOP與該六面體體積成反比。與該六面體體積成反比。意味著所測衛(wèi)星在空間分布

27、越大，六面體的意味著所測衛(wèi)星在空間分布越大，六面體的體積越大，體積越大，GDOPGDOP值越小，圖形越堅強，定值越小，圖形越堅強，定位精度越高。位精度越高。四、幾何圖形強度四、幾何圖形強度37第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度衛(wèi)星的分布與衛(wèi)星的分布與GDOPGDOP四、幾何圖形強度四、幾何圖形強度38第四節(jié)：第四節(jié)： 接收設(shè)備誤差與圖形強度接收設(shè)備誤差與圖形強度衛(wèi)星的分布與衛(wèi)星的分布與GDOPGDOP四、幾何圖形強度四、幾何圖形強度第五節(jié)整周跳變分析與整周未知數(shù)的確定第五節(jié)整周跳變分析與整周未知數(shù)的確定1 1整周跳變及其發(fā)生整周跳變及其發(fā)生整周跳變周跳）整周跳變周跳

28、）在定位工作中可能由在定位工作中可能由于衛(wèi)星信號被暫時阻擋，或受到外界干擾影于衛(wèi)星信號被暫時阻擋，或受到外界干擾影響，引起衛(wèi)星跟蹤的暫時中斷，使計數(shù)器無響，引起衛(wèi)星跟蹤的暫時中斷，使計數(shù)器無法累積計數(shù)，出現(xiàn)信號失鎖。法累積計數(shù)，出現(xiàn)信號失鎖。一、整周跳變分析一、整周跳變分析第五節(jié)整周跳變分析與整周未知數(shù)的確定第五節(jié)整周跳變分析與整周未知數(shù)的確定 2 2整周跳變的檢驗和修正整周跳變的檢驗和修正利用高次插值公式外推觀測值的正確整利用高次插值公式外推觀測值的正確整周計數(shù)，或者根據(jù)相鄰的幾個正確相位觀測周計數(shù)，或者根據(jù)相鄰的幾個正確相位觀測量，采用量，采用n n階多項式擬合的方法來推求整周計階多項式擬