技术支持

您当前所在位置:测绘仪器 > 技术支持 > GPS测量误差

GPS测量误差

时间:2013-10-23浏览:责任编辑:四川拓图测绘仪器

GPS测量中,影响观测精度的主要误差可分为以下三类:

一、与GPS卫星有关的误差

与GPS卫星有关的误差主要包括卫星的轨道误差和卫星钟的误差

1、卫星钟差

由于卫星的位置是时间的函数,因此,GPS的观测量均发精密测时为依据,而与卫星位置相对应的信息,是通过卫星信号的编码信息传送给接收机的。在 GPS定位中,无论是码相位观测或是载波相位观测,均要求卫星钟与接收机时钟保持严格的同步。实际上,以尽管GPS卫星均设有高精度的原子钟(铷钟和铯 钟),但是它们与理想的GPS时之间,仍存在着难以避免的偏差和漂移。这种偏差的总量约在1ms以内。

对于卫星钟的这种偏差,一般可由卫星的主控站,通过对卫星钟运行状态的连续监测确定,并通过卫星的导航电文提供给接收机。经钟差改正后,各卫星之间的同步差,即可保持在20ns以内。

在相对定位中,卫星钟差可通过观测量求差(或差分)的方法消除。

2、卫星轨道偏差

估计与处理卫星的轨道偏差较为困难,其主要原因是,卫星在运行中要受到多种摄动力的复杂影响,而通过地面监测站,以难以充分可靠的测定这作用力,并掌握它们的作用规律,目前,卫星轨道信息是通过导航电文等到的。

应该说,卫星轨道误差是当前GPS测量的主要误差来源之一。测量的基线长度越长,此项误差的影响就越大。

在GPS定位测量中,处理卫星轨道误差有以下直种方法:

1) 忽略轨道误差

这种方法以从导航电文中所获得的卫星轨道信息为准,不再考虑卫星轨道实际存在的误差,所以广泛的用于精度较低的实时单点定位工作中。

2) 采用轨道改进法处理观测数据

这种方法是在数据处理中,引入表征卫星轨道偏差的改正参数,并假设在短时间内这些参数为常量,将其与其它求知数一并求解。

3) 同步观测值求差

这一方法是利用在两个或多个观测站一同,对同一卫星的同步观测值求差。以减弱卫星轨道误差的影响。由于同一卫星的位置误差对不同观测站同步观测量的影 响,具有系统误差性质,所以通过上述求差的方法,可以明显的减弱卫星轨道误差的影响,尤其当基线较短时,其效用更不明显。

这种方法对于精度相对定位,具有极其重要的意义。

二、与卫星信号传播有关的误差

与卫星信号有关的误差主要包括大气折射误差和多路径效应

1、电离层折射的影响

GPS卫星信号的其它电磁波信号一样,当其通过电离层时,将受到这一介质弥散特性的影响,便其信号的传播路径发生变化。当GPS卫星处于天顶方向时,电离层折射对信号传播路径的影响最小,而当卫星接近地平线时,则影响最大。

为了减弱电离层的影响,在GPS定位中通常采用下面措施

(1)利用双频观测

由于电离层的影响是信号频率的函数,所以利用不同频率的电磁波信号进行观测。便能多确定其影响,而对观测量加以修正。因此,具有双频的GPS接收机, 在精密定位中测量中得到广泛的应用。不过应当明确指出,在太阳辐射的正午或在太阳黑子活动的异常期,应尽量避免观测。在尤其是精密定位测量。

(2)利用电离层模型加以修正

对于单频GPS接收机,为了减弱电记屋的影响,一般是采用导航电文提供的电离层模型,或其它适合的电离层模型对观测量加以修正,但是这种模型至今仍在完善之中,目前模型改正的有效率约为75%。

(3)利用同步观测值求差

这一方法是利用两台或多台接收机,对同一卫星的同步观测的求差,以减弱电离层折射的影响,尤其当观测站间的距离较近时(<20km),由于卫星 信号到达各观测站的路径相近,所经过的介质状况相似,因此通过各观测站对相同卫星信号的同步观测值求差,便可显著的减弱电离层折射影响,其残差将不会超过 0.000001。对于单频GPS接收机而言,这种方法的重要意义尤为明显。

2、对流层折射的影响

对流层折射对观测值的影响,可分为干分量与湿分量。干分量主要与大气的湿度与压力有关,而湿分量主要与信号传播路径上的大气湿度有关。对于干分量的影响,可通过地面的大气资料计算;湿分量目前尚无法准确测定。对于输送短的基线(<50km),湿分量的影响较小。

关于对流层折射的影响,一般有以下几种处理方法:

(1)定位精度要求不高时,可不考虑其影响。

(2)采用对流层模型进行改正;

(3)采用观测量求差的方法。与电离层的影响相类似,当观测站间相距不远(<20km)时,由于信号通过对流层的路径相近,对流层的物理特性相近,所以对同一卫星的同步观测值求差,可以明显的减弱对流层折射的影响。

3、多路径效应影响

多路径效应亦称多路径误差,是指接收机天线除直接收到卫星发射的信号外,还可能收到经天线周围地物一次或多次反射的卫星信号,信号叠加将会引起测量参 考点(相位中心点)位置的变化,从而便观测量产生误差,而且这种误差随天线周围反射面的性质而异,难以控制。根据实验资料表明,在一般反射环境下,多路径 效应对测码伪距的影响可达到米级,对测相伪距的影响可达到厘米级。而在高反射环境下,不仅其影响将显著增大,而且常常导致接收的卫星信号失锁和使载波相位 观测量产生周跳。

信息标题:GPS测量误差

本文地址:http://www.scttwy.com/zhichi-3909.html

百度分享按钮
阅读本文的人还看过:

与“GPS测量误差”有关联的产品:

  • 常州莱赛LS168鱼雷激光水平尺

    常州莱赛LS168鱼雷激

    这是一款尺寸小,重量轻。便于携带,操作方便的激光水平尺,适合...

    了解详细 >>

  • 苏州一光OTS610N系列全站仪

    苏州一光OTS610N系列

    产品应用:OTS610N系列全站仪适用于建筑放样、道路放样、地形地...

    了解详细 >>

  • 徕卡TPS1000/2000高精度全站仪

    徕卡TPS1000/2000高精

    系统简介 TC标准型全站仪 TCA全自动全站仪/测量机器人 TPS1000/2...

    了解详细 >>

  • 科维TKS-202R全站仪

    科维TKS-202R全站仪

    标准型 TKS-202R 绝对编码度盘 双面数字/字母键盘 IP54防尘防水...

    了解详细 >>

拓图测绘人气专区

拓图测绘仪器销售区域(咨询18980935968可以获得当地仪器维修、校正等售后服务网点)

重庆市:万州、涪陵、渝中、大渡口、江北、沙坪坝、九龙坡、南岸、北碚、渝北、巴南、黔江、长寿、江津、合川、永川、南川、綦江、潼南、铜梁、大足、荣昌、璧山、梁平、城口、丰都、垫江、武隆、忠县、开县、云阳、奉节、巫山、巫溪、石柱、秀山、酉阳、彭水。

云南省:昆明、曲靖、玉溪、保山、昭通、丽江、普洱、临沧、楚雄、红河、文山、西双版纳、大理、德宏、怒江、迪庆。

贵州省:贵阳、六盘水、遵义、安顺、铜仁、黔西南、毕节、黔东南、黔南。

四川省:成都、自贡、攀枝花、泸州、德阳、绵阳、广元、遂宁、内江、乐山、南充、眉山、宜宾、广安、达州、雅安、巴中、资阳、阿坝、甘孜、凉山。