(一)与卫星有关的误差
1、卫星星历误差 (卫星轨道误差)
(1)定义:
①广播星历
②精密星历
(2)改正方法:
①采用精密星历 (IGS--[International GNSS Service])
CODE:位于瑞士伯尔尼大学的欧洲定轨中心; NRCan:加拿大自然资源部的大地资源部; GFZ:德国地球科学研究所; ESA:欧洲空间工作中心; NGS:位于马里兰州的美国国家大地测量局; JPL:位于美国加州的喷气推进实验室; SIO:位于美国加州的斯克里普斯海洋研究所; WHIU:武汉大学GPS工程技术研究中心。
②采用相对定位模式
2、卫星钟的钟误差
(1)定义:
(2)改正方法:
3、相对论效应
(1)定义:
(2)改正方法:
狭义相对论效应
广义相对论效应
综合影响
由卫星钟的频率误差引起的测距误差:
4、信号在卫星内的时延
(1)定义:
(2)改正方法:
(二)与信号传播有关的误差
1、电离层延迟
(1)定义:
(2)改正方法:
①根据全球各电离层观测站长期积累的观测资料建立全球性的经验公式,用户可利用这些模型来计算任一时刻任一地点的电离层参数。
本特(Bent)模型
国际参考电离层模型 (International Reference Ionosophere)
克罗布歇(Klobuchar)模型
②用户用双频GNSS观测值来消除电离层延迟
将信号内部时延吸收到卫星钟差中去,然后分别用其对应的伪距观测值进行卫星钟差改正。
统一采用由导航电文中所播发的卫星钟差,然后再顾及不同测距信号所对应的卫星钟差与导航电文所播发的卫星钟差之间的差异所造成的影响,对双频改正公式进行修正。
利用GNSS双频观测资料建立VTEC模型
全球性的VTEC的模型
IGS所提供的VTEC格网图
CODE的球谐函数模型
区域性VETC模型
曲面拟合模型
用距离加权法来建立格网模型
用多面函数建立VTEC模型
利用三频观测值进行电离层改正
直接改正法
线性组合法
2、对流层延迟
(1)定义:
(2)改正方法:
霍普菲尔德(Hopfield)模型
萨斯塔莫宁(Saastamoinen)模型
勃兰克(Black)模型
(3)高精度GPS测量时所采用的对流层延迟改正方法:
将对流层延迟当做待定参数
采用随机模型
(4)对流层延迟改正中的投影函数模型
Marini模型
Chao模型
Ifadis模型
Davis模型
Herring模型
UNBabc模型
NMF模型
GMF模型
VMF1模型
3、多路径效应
(1)定义:
(2)改正方法:
选择合适的站址
选择合适的GPS接收机
适当延长观测时间
小波理论(夏林元教授)
(三)与接收机有关的误差
1、接收机钟的钟误差
(1)定义:
(2)改正方法:
一般是把每个观测历元的接收机钟差当作未知数,利用测码伪距观测值通过单点定位的方法求得。
2、接收机的位置误差
(1)定义:
(2)改正方法:
在精密定位时,必须仔细操作(天线的置平和对中误差、量取天线高误差)
在变形监测中,应采用有强制对中装置的观测墩
3、接收机的测量噪声
定义
用接收机进行GPS测量时,由于仪器设备及外界环境影响而引起的随机测量误差。它受到仪器性能和作业环境好坏的影响。
4、接收机天线相位中心偏差
(1)定义:
(2)改正方法:
绝对相位中心模型
天线相位中心偏差(PCO)
天线的相位中心变化(PCV)
a、在微波暗室中用微波信号发生器所产生的模拟GPS信号来对接收机天线进行检测; b、在室外利用真正的GPS信号,通过自动机器人将接收机倾斜、旋转。
5、信号在接收机内的时延
定义:
(四)其他误差
1、地球自转改正
测站的纬度
测站与卫星之间的几何图形
2、天线相位缠绕
定义
3、天线相位中心的误差
(1)接收机天线相位中心的误差
天线参考点的位置 = 天线相位中心的位置 - 天线相位中心偏差PCO
几何距离 = 观测的距离 - PCV + 其他改正项
(2)卫星发射天线相位中心误差
卫星质心的位置 = 卫星天线相位中心的位置 - PCO
卫星至接收机间的几何距离 = 观测距离 - PCV +其他改正
利用以前的观测资料建立起来的经验模型
需要实际气象资料的模型