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1、子情境子情境2 与卫星有关的误差与卫星有关的误差一、卫星钟差由前述GPS定位原理可知，GPS伪距观丈量与GPS位置和站点位置有关。由于卫星的位置是时间的函数，所以GPS的观丈量，均以精细测时为根据。 在GPS定位中，无论是码相位观测或载波相位观测，均要求卫星钟与接纳机钟坚持严厉同步。实践上，虽然GPS卫星均设有高精度的原子钟铷钟和铯钟，但它们与理想的GPS时之间，仍存在着难以防止的偏向或漂移。这种偏向就是卫星钟钟差。卫星钟钟差的总量约在1ms以内，由此引起的等效间隔误差，约可达300km。 一、卫星钟差 卫星钟的钟差包括由钟差、频偏、频漂等产生的误差，也包含钟的随机误差。 对于卫星钟的这种偏向
2、，普通可以经过对卫星钟运转形状的延续监测而准确地确定，并表示为以下二阶多项式的方式：其中 为参考历元；系数 、 、 分别表示卫星钟在参考历元时辰的钟差、钟速或频率偏向及钟速变率或老化率 这些参数数值，由卫星的主控站测定，之后注入卫星，并经过卫星的导航这些参数数值，由卫星的主控站测定，之后注入卫星，并经过卫星的导航电文提供应用户。电文提供应用户。 一、卫星钟差卫星钟差影响卫星钟差影响载波相位观丈量：单差观丈量：卫星钟差处置方法：1经以上二次多项式钟差模型矫正后，各卫星钟之间的同步差可坚持在20ns以内，由此引起的等效间隔偏向将不会超越6m。2卫星钟差或经矫正后的残差，在相对定位中，可以经过观丈量
3、求差或差分的方法消除。二、卫星轨道偏向卫星轨道偏向产生的其主要缘由是，卫星在运转中要遭到多种摄动力地球引力场摄动力、日月引力、太阳光辐射压力、大气阻力、潮汐作用力、磁力等的复杂影响，导致卫星不能完全按照预定轨道运转。这些摄动力难以经过地面监测站充分可靠地测定，也难以掌握它们的作用规律。因此，处置卫星的轨道误差普通比较困难。二、卫星轨道偏向目前，用户经过导航电文，所得到的卫星轨道信息，其相应的位置误差约为20m40m。但随着摄动力模型和定轨技术的不断完善，上述卫星的位置精度，将可提高到5m10m。卫星的轨道误差，是当前利用GPS定位的重要误差来源之一。二、卫星轨道偏向基线长度（km）基线相对误差
4、（ ）容许轨道误差（m）1.010.0100.01000.0101.00.10.01250.025.02.50.25GPS卫星距地面观测站的最大间隔，约为25000km，假设基线丈量的允许误差为1cm，那么当基线长度不同时，允许的轨道误差大致如表所示。可见，在相对定位中，随着基线长度的添加，卫星轨道误差将可见，在相对定位中，随着基线长度的添加，卫星轨道误差将成为影响定位精度的主要要素。成为影响定位精度的主要要素。二、卫星轨道偏向在在GPS定位中，根据不同的要求，处置卫星轨道定位中，根据不同的要求，处置卫星轨道误差的方法原那么上有三种：误差的方法原那么上有三种： 忽略轨道误差法、忽略轨道误差法、
5、轨道改良法、求差法。轨道改良法、求差法。1.忽略轨道误差忽略轨道误差 这时简单地以为，由导航电文所获知的卫星轨这时简单地以为，由导航电文所获知的卫星轨道信息，是不含误差的。很明显，这时卫星轨道道信息，是不含误差的。很明显，这时卫星轨道实践存在的误差，将成为影响定位精度的主要要实践存在的误差，将成为影响定位精度的主要要素之一。这一方法，广泛地运用于定位精度要求素之一。这一方法，广泛地运用于定位精度要求不高的任务，照实时单点定位。不高的任务，照实时单点定位。二、卫星轨道偏向2.采用轨道改良法处置观测数据这一方法的根本思想是，在数据处置中，引入表征卫星轨道偏向的矫正参数，并假设在短时间内这些参数为常
6、量，将其作为估量与其它未知参数一并求解。二、卫星轨道偏向由前面的讨论知，卫星的轨道偏向，主要是由各种摄动力的综协作用而产生的。由于摄动力对卫星轨道6个参数的影响并不一样。而且在对卫星轨道摄动进展修正时，所采用的各摄动力模型精度也不一样，所以，在用轨道改良法进展数据处置时，根据引入轨道偏向矫正数的不同，又分为短弧法和半短弧法。表 摄动力对卫星轨道的影响以m计1987.5.14，4小时积累量 二、卫星轨道偏向1短弧法即引入全部6个轨道偏向矫正数d 、d 、 d 、 d 、 d 、 dv，作为待估参数，在数据处置中与其它待估参数一并求解。这种方法，可以明显地减弱轨道偏向的影响，从而提高定位的精度。但
7、其计算任务量较大。二、卫星轨道偏向2半短弧法半短狐法是根据摄动力对轨道参数的不同影响，只对其中影响较大的参数，引入相应的矫正数作为待估参数。由上表可见，摄动力对轨道参数 和 的影响较大，也就是说，对轨道的切向和径向影响较大。所以，当采用半短弧法处置观测成果时，普通普遍引入轨道切向dq、径向dr和法向df 垂直轨道面方向三个矫正数作为待估量。半短弧法计算任务量较短弧法明显减少，但同样可以有效地减弱轨道偏向的影响。根据分析，目前经半短弧法修正后的卫星轨道偏向，将不会超越10m。轨道改良法，普通用于精度要求较高的定位任务，需求测后处置。关于轨道改良法的细节，请参阅有关文献。二、卫星轨道偏向3.同步观测值求差这一方法是利用在两个或多个观测站上，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丈量的影响，具有系统性质，所以经过上述求差的方法，可以明显地减弱卫星轨道误差的影响，尤其当基线较短时，其有效性甚为明显。这种方法，对于精细相对定位，具有极其重要的意义。二、卫星轨道偏向
