GPS定位的誤差來源及其影響課件

GPS定位的誤差來源及其影響第一節(jié)GPS定位誤差的分類一般按來源分類：與衛(wèi)星有關(guān)的誤差；與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差；與接收設(shè)備有關(guān)的誤差；其它誤差。第二節(jié)與衛(wèi)星有關(guān)的誤差1、衛(wèi)星星歷誤差；

1）來源：地面監(jiān)測(cè)站觀測(cè)數(shù)據(jù)誤差及星歷數(shù)據(jù)計(jì)算方法不合理帶來的誤差。

2）大小：衛(wèi)星位置偏差達(dá)數(shù)米至數(shù)十米。

3）性質(zhì)：當(dāng)?shù)孛鎯牲c(diǎn)間的距離較近（<20km）時(shí)，對(duì)兩點(diǎn)定位的影響具有相關(guān)性。

4）減弱措施：（1）相對(duì)定位；（殘余誤差隨邊長的增大而增大）（2）差分定位；（3）采用后處理星歷；（4）建立自己的地面監(jiān)測(cè)站，進(jìn)行GPS衛(wèi)星的定軌觀測(cè)，求精密星歷。2、衛(wèi)星鐘差

1）來源：鐘頻穩(wěn)定性。

2）對(duì)星站距離的影響達(dá)300km，改正后仍有6m。

3）性質(zhì)：同星歷誤差。

4）減弱措施：主要是相對(duì)定位或差分定位；1、電離層折射

1）不改正使星站距離產(chǎn)生100多米誤差；

2）影響性質(zhì)：（1）碼相位觀測(cè)與載波相位觀測(cè)的電離層折射大小相等，符號(hào)相反；（2）對(duì)相對(duì)定位的影響因相關(guān)性而大大減弱；

3）影響電離層折射的因素（1）電磁波頻率

250MHz電磁波的折射數(shù)為1600MHz電磁波折射數(shù)的約30倍，L1載波與L2載波的折射數(shù)顯著不同。（2）電磁波傳播路徑上的帶電離子密度及帶電粒子數(shù)：電離層高度，200~400km時(shí)密度最大；地方時(shí)，白天是晚上的5倍，地方時(shí)11時(shí)最大；季節(jié)，夏天是冬天的4倍；測(cè)站緯度，赤道最高，南北極最低；年份，太陽黑子活動(dòng)周期為11年，最高年份可達(dá)1016/m2,最低年份近于零。58，69，80，91，02年最高；衛(wèi)星高度：高度越大，影響越小。第三節(jié)與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差

4）減弱措施：雙頻觀測(cè)（P95式6.16至6.20）；模型改正；相對(duì)定位（殘余誤差隨邊長的增大而增大）；差分定位；載波相位觀測(cè)與碼相位觀測(cè)取平均。2、對(duì)流層折射

1）對(duì)星站距離的影響達(dá)20米。

2）影響對(duì)流層折射的因素：溫度、氣壓、濕度、衛(wèi)星高度。

3）措施：（1）模型改正

90年代以前研究測(cè)距儀的大氣折射影響，90年代以后直到目前還在研究對(duì)流層對(duì)GPS定位的影響。（2）作為未知數(shù)求解；（3）相對(duì)定位（殘余誤差隨邊長的增大而增大）。3、多路徑誤差（如圖）由衛(wèi)星發(fā)射的電磁波經(jīng)多條路徑到達(dá)接收機(jī)而引起的誤差，其中一條路徑是直接到達(dá)接收機(jī)，其它路徑是經(jīng)多次反射后到達(dá)接收機(jī)。措施：

1）靜態(tài)定位；

2）測(cè)站點(diǎn)避開反射物（建筑物、光滑地面、水域等）；

3）改善天線。第四節(jié)與接收機(jī)有關(guān)的誤差接收機(jī)鐘差接收機(jī)安置誤差包括對(duì)中和整平誤差，觀測(cè)前應(yīng)嚴(yán)格校正對(duì)點(diǎn)器。觀測(cè)誤差：接收機(jī)對(duì)時(shí)間的觀測(cè)精度有限引起的誤差天線相位中心位置偏差即接收機(jī)天線的相位中心與幾何中心不一致。性質(zhì)：與