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1、GPSGPS测量中主要误差的改测量中主要误差的改正正一、卫星钟差的改正 在GPS测量中，我们是依据卫星信号的传播时间来确定卫星至接收机的距离的。其中，t1为卫星钟所测定的信号离开卫星的时刻，t2为接收机钟所测定的信号离开卫星的时刻，因为t1、t2都不是标准的GPS时，因此存在一个卫星钟差和接收机钟差，如果这两者不同步，而又光速很大，将对测距产生的影响不能忽略，因此需要对其进行改正。一、卫星钟差的改正卫星钟误差卫星钟误差GPSGPS观测量均以精密测时为依据。观测量均以精密测时为依据。GPSGPS定位中，无论码相位观测还是载波相位观测，都要定位中，无论码相位观测还是载波相位观测，都要求卫星钟与接收
2、机钟保持严格同步。求卫星钟与接收机钟保持严格同步。实际上，尽管卫星上设有实际上，尽管卫星上设有高精度高精度的原子钟，仍不可避的原子钟，仍不可避免地存在钟差和漂移，偏差总量约在免地存在钟差和漂移，偏差总量约在1 ms1 ms内，引起的内，引起的等效距离误差可达等效距离误差可达300km300km。一、卫星钟差的改正卫星钟误差卫星钟误差通过对卫星运行状态的连续监测精确地确定，通过对卫星运行状态的连续监测精确地确定，参数由主控站测定，参数由主控站测定，通过卫星的导航电文提供给用户通过卫星的导航电文提供给用户, ,并用二阶多项式表示：并用二阶多项式表示： t tj j = a= a0 0 + a+ a
3、1 1 (t-t(t-t0c0c) + a) + a2 2 (t-t(t-t0c0c) )2 2 + + 经钟差模型改正后，各卫星钟之间的同步差保持在经钟差模型改正后，各卫星钟之间的同步差保持在510ns510ns以内，以内，引起的等效距离偏差引起的等效距离偏差不超过不超过3m3m。通过精密星历获得精确的卫星钟差值通过精密星历获得精确的卫星钟差值 e.g. PPPe.g. PPP应用，应用，IGSIGS给出给出0.1ns0.1ns卫星钟经过改正的残差，在相对定位中，可通过观测量卫星钟经过改正的残差，在相对定位中，可通过观测量求差（差求差（差分）分）方法消除。方法消除。一、卫星钟差的改正.卫星钟
4、差处理方法卫星钟差处理方法 1.采用广播星历中的钟差改正参数进行改正采用广播星历中的钟差改正参数进行改正一、卫星钟差的改正2.2.采用相对定位或差分采用相对定位或差分 3.3.使用使用IGSIGS提供的精密卫星钟差改正数提供的精密卫星钟差改正数二、电离层折射 电离层折射改正：是指对电磁波通过电离层时由于传播速度的变化及传播路线弯曲而产生的折射误差进行的改正。电磁波在电离层中产生的各种延迟，都与其传播路径上的电子总量有关，而电离层中的电子密度将随太阳黑子的活动、地理位置的不同、季节的变化及时间（如白天与晚上）的差异而产生变化，且与电磁波传到天线的方位有关。计算分析表明：电离层延迟的影响在天顶方向
5、可达50米，在水平方向可达150米。二、电离层折射 可通过三条途径解决：利用导航电文中提供的电离层模型加以改正，一般用于单频接收机，可将其影响减少75%；使用双频接收机以减少电离层延迟，观测并经双频观测值改正后，伪距的残差可达厘米级；采用两个观测站的同步观测量求差，可削弱其影响，如两地面点相距10千米以内，求差后测定的基线长度残差可达110 -6，但当基线较长时，电磁波通过电离层的传播路径的相似性较差，测定的基线长度残差仍将较大，故单频接收机仅用于l5千米以内的基线测量。三、对流层折射在对流层中，折射率略大于在对流层中，折射率略大于1 1，随着高度的增加逐渐减小：，随着高度的增加逐渐减小：当接
6、近对流层顶部时，其值接近于当接近对流层顶部时，其值接近于1 1。对流层的折射影响，在天顶方向（高度角对流层的折射影响，在天顶方向（高度角90900 0）可产生）可产生2.3m2.3m的电磁波传播路径误差的电磁波传播路径误差当高度角为当高度角为10100 0时，传播路径误差可达时，传播路径误差可达20m20m。在精密定位在精密定位中，对流层的影响必须顾及。中，对流层的影响必须顾及。 对流层的折射率与大气压力、温度和湿度关系密切对流层的折射率与大气压力、温度和湿度关系密切对流层的折射率与大气压力、温度和湿度关系密切对流层的折射率与大气压力、温度和湿度关系密切变化复杂，对变化复杂，对变化复杂，对变化
7、复杂，对n n n n的变化和影响，难以精确模型化。的变化和影响，难以精确模型化。的变化和影响，难以精确模型化。的变化和影响，难以精确模型化。三、对流层折射通常将对流层的大气折射分为通常将对流层的大气折射分为干分量干分量干分量干分量和和和和湿分量湿分量湿分量湿分量两部分，两部分，N Nd d和和N Nw w分别表示干、湿分量的折射数，则分别表示干、湿分量的折射数，则 N N0 0 = = N Nd d + + N Nw w。 N Nd d和和N Nw w与与大气的压力、温度和湿度有如下近似关系大气的压力、温度和湿度有如下近似关系 式中式中P P为大气压力为大气压力/mbar/mbar，T Tk
8、 k为绝对温度为绝对温度( (T Tk k= =0 0C+273.2),C+273.2), e e0 0为水汽分压为水汽分压/mbar/mbar沿天顶方向，对流层大气对电磁波传播路径的影响，可表沿天顶方向，对流层大气对电磁波传播路径的影响，可表示为示为三、对流层折射干干分量分量引起的电磁波传播路径距离差主要与地面的大气压引起的电磁波传播路径距离差主要与地面的大气压力和温度有关；力和温度有关；湿分量湿分量引起的电磁波传播路径距离差主要与传播路径上的引起的电磁波传播路径距离差主要与传播路径上的大气状况密切相关大气状况密切相关在在卫星大地测量中，不可能沿电磁波传播路线直接测定对卫星大地测量中，不可能
9、沿电磁波传播路线直接测定对流层的折射数，一般可以根据地面的气象数据来描述折射流层的折射数，一般可以根据地面的气象数据来描述折射数与高程的关系。数与高程的关系。由于大气湿度随地理纬度、季节和大气状况而变化，尚难由于大气湿度随地理纬度、季节和大气状况而变化，尚难以建立折射数湿分量的理论模型，一般采用与干分量相似以建立折射数湿分量的理论模型，一般采用与干分量相似的表示方法的表示方法。三、对流层折射目前采用的各种对流层模型，即使应用实时测量的气象资目前采用的各种对流层模型，即使应用实时测量的气象资料，电磁波的传播路径，经过对流层折射改正后的残差，料，电磁波的传播路径，经过对流层折射改正后的残差，仍保持
10、在对流层影响的仍保持在对流层影响的5%5%左右。左右。减弱减弱对流层折射改正项残差对流层折射改正项残差影响主要措施：影响主要措施：充分地掌握观测站周围地区的充分地掌握观测站周围地区的实时气象资料实时气象资料利用利用水汽辐射计水汽辐射计，准确地测定电磁波传播路径上的水，准确地测定电磁波传播路径上的水汽积累量，以便精确的计算大气湿分量的改正项。但汽积累量，以便精确的计算大气湿分量的改正项。但设备庞大价格昂贵，难以普遍采用设备庞大价格昂贵，难以普遍采用当基线较短时当基线较短时(20km)(20km)，稳定的大气条件下，利用，稳定的大气条件下，利用差分差分法法来减弱大气折射的影响来减弱大气折射的影响谢谢观赏WPS OfficeMake Presentation much more funWPS官方微博kingsoftwps结束结束
