基本介紹
誤差分類,處理誤差方法,
誤差分類
在GPS測量中，影響觀測精度的主要誤差可分為以下三類：
與GPS衛星有關的誤差
與GPS衛星有關的誤差主要包括衛星的軌道誤差和衛星鐘的誤差
1 衛星鐘差
由於衛星的位置是時間的函式，因此，GPS的觀測量均發精密測時為依據，而與衛星位置相對應的信息，是通過衛星信號的編碼信息傳送給接收機的。在GPS定位中，無論是碼相位觀測或是載波相位觀測，均要求衛星鐘與接收機時鐘保持嚴格的同步。實際上，以儘管GPS衛星均設有高精度的原子鐘（銣鐘和銫鐘），但是它們與理想的GPS時之間，仍存在著難以避免的偏差和漂移。這種偏差的總量約在1ms以內。
對於衛星鐘的這種偏差，一般可由衛星的主控站，通過對衛星鐘運行狀態的連續監測確定，並通過衛星的導航電文提供給接收機。經鐘差改正後，各衛星之間的同步差，即可保持在20ns以內。
在相對定位中，衛星鐘差可通過觀測量求差（或差分）的方法消除。
2衛星軌道偏差
估計與處理衛星的軌道偏差較為困難，其主要原因是，衛星在運行中要受到多種攝動力的複雜影響，而通過地面監測站，以難以充分可靠的測定這作用力，並掌握它們的作用規律，衛星軌道信息是通過導航電文等到的。
應該說，衛星軌道誤差是當前GPS測量的主要誤差來源之一。測量的基線長度越長，此項誤差的影響就越大。
與信號傳播有關的誤差
1 電離層折射
1）不改正使星站距離產生100多米誤差；
2）影響性質： （1）碼相位觀測與載波相位觀測的電離層折射大小相等，符號相反；（2）對相對定位的影響因相關性而大大減弱；
3）影響電離層折射的因素
（1）電磁波頻率
250MHz電磁波的折射數為1600MHz電磁波折射數的約30倍，L1載波與L2載波的折射數顯著不同。
（2）電磁波傳播路徑上的帶電離子密度及帶電粒子數：
電離層高度，200~400km時密度最大；地方時，白天是晚上的5倍，地方時11時最大；季節，夏天是冬天的4倍；測站緯度，赤道最高，南北極最低；年份，太陽黑子活動周期為11年，最高年份可達1016/m2,最低年份近於零。58，69，80，91，02年最高；衛星高度：高度越大，影響越小。
4）減弱措施：雙頻觀測（P95式6.16至6.20）；模型改正；相對定位（殘餘誤差隨邊長的增大而增大） ；差分定位；載波相位觀測與碼相位觀測取平均。
2、對流層折射
1）對星站距離的影響達20米。
2）影響對流層折射的因素：溫度、氣壓、濕度、衛星高度。
3）措施：
（1）模型改正
90年代以前研究測距儀的大氣折射影響，90年代以後還在研究對流層對GPS定位的影響。
（2）作為未知數求解；
（3）相對定位（殘餘誤差隨邊長的增大而增大） 。
3、多路徑誤差
由衛星發射的電磁波經多條路逕到達接收機而引起的誤差，其中一條路徑是直接到達接收機，其它路徑是經多次反射後到達接收機。
措施：
1）靜態定位；
2）測站點避開反射物（建築物、光滑地面、水域等）；
3）改善天線。
與接收機有關的誤差
1、接收機鐘差
2、接收機安置誤差
包括對中和整平誤差，觀測前應嚴格校正對點器。
3、觀測誤差：接收機對時間的觀測精度有限引起的誤差
4、天線相位中心位置偏差
即接收機天線的相位中心與幾何中心不一致。
性質：與信號強弱及到達接收機的方向有關。
措施：改進天線、相對定位時採用同一型號的接收機並使定向標誌朝北、觀測前檢驗接收機天線相位中心位置偏差。
處理誤差方法
在GPS定位測量中，處理衛星軌道誤差有以下幾種方法:
1) 忽略軌道誤差
這種方法以從導航電文中所獲得的衛星軌道信息為準，不再考慮衛星軌道實際存在的誤差，所以廣泛的用於精度較低的實時單點定位工作中。
2) 採用軌道改進法處理觀測數據
這種方法是在數據處理中，引入表征衛星軌道偏差的改正參數，並假設在短時間內這些參數為常量，將其與其它求知數一併求解。
3) 同步觀測值求差
這一方法是利用在兩個或多個觀測站一同，對同一衛星的同步觀測值求差。以減弱衛星軌道誤差的影響。由於同一衛星的位置誤差對不同觀測站同步觀測量的影響，具有系統誤差性質，所以通過上述求差的方法，可以明顯的減弱衛星軌道誤差的影響，尤其當基線較短時，其效用更為明顯。
這種方法對於精度相對定位，具有極其重要的意義。
