12第十二讲卫星定位系统误差资料VIP免费

主讲：郭玉珍第一页，共四十一页。误差分类误差来源GPS卫星信号传播接收设备其它影响误差分类①卫星星历误差②卫星误差③相对论效应①电离层折射误差②对流层折射误差③多路径效应①接收机钟误差②位置误差③天线相位中心变化①地球潮汐②负荷潮表1GPS定位误差的分类天地√√√2第二页，共四十一页。授课提纲1.与卫星有关的误差2.与信号传播有关的误差3.与信号接收有关的误差4.其他误差5.本次课小结3第三页，共四十一页。1.与卫星有关的误差1.1卫星星历误差卫星星历误差实际上就是卫星位置的确定误差。①对单点定位的影响.102~1,,/::),,,(,6对广播星历其影响约为有为星历相对误差设对相对定位的影响引起接收机钟误差为误差为由此引起测站坐标影响为卫星星历误差对距离的dsbdbdsdCnmldiTZiYiXiTZYXi影响大小与dρi的大小有关，具体配赋与卫星几何图形有关②对相对定位的影响.102~1,,/::),,,(,6对广播星历其影响约为有为星历相对误差设对相对定位的影响引起接收机钟误差为误差为由此引起测站坐标影响为卫星星历误差对距离的dsbdbdsdCnmldiTZiYiXiTZYXi经数小时观测后基线的相对误差约为星历相对误差的四分之一。基线误差星历误差基线长卫星到测站的距离4第四页，共四十一页。1.与卫星有关的误差建立自己的卫星跟踪网独立定轨解决星历误差的方法①a可不受C/A码上星历精度的影响，使提供的精密星历精度达到10-7。b对提高精密定位的精度起显著作用，也可为实时定位提供预报星历。5第五页，共四十一页。1.与卫星有关的误差轨道松驰法解决星历误差的方法②a在平差模型中把星历给出的卫星轨道作为初始值，将其改正数为未知数。通过平差，同时求得测站位置及轨道的改正数。b有一定的局限性，不宜作为GPS定位中的一种基本方法，只能作为无法获得精密星历情况下采取的补救措施。6第六页，共四十一页。1.与卫星有关的误差同步观测值法解决星历误差的方法③两个或多个测站上，对同一卫星的同步观测值求差，以减弱星历误差的影响。sbbdd残余误估算公式7第七页，共四十一页。1.与卫星有关的误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。在GPS测量中，无论是码相位观测或载波相位观测，均要求卫星钟和接收机保持严格同步。1.2卫星钟的钟误差201020()()staattatt8第八页，共四十一页。1.与卫星有关的误差减弱卫星钟的钟误差方法①经改正后，各卫星钟之间的同步差可保持在20ns以内，由此引起的等效距离偏差不会超过6m，卫星钟差和经改正后的残余误差，则需采用在接收机间求一次差等方法来消除它。对于卫星j，ti时刻站间一次差分：)()()(1212ijijijtttSD卫星k测站卫星j9第九页，共四十一页。1.与卫星有关的误差1.3相对论效应相对论效应是由于卫星钟和接收机钟所处的运动状态（运动速度和重力位）不同而引起卫星钟和接收机钟之间产生相对钟误差的现象。10第十页，共四十一页。1.与卫星有关的误差.10449.4:,,10248.5)11(:,10835.02),21(])(1[:10210221022222/12ffffffrRfCfffCVfffCVfCVffSSSSSSS--´=+=--´=-×=--´-»×-=-=-»-=--DDDDmDD预先将星钟频率降低生产时加总的影响使星钟频率增类钟走快了说明卫星钟比地球上同按广义相对论理论走慢了卫星钟比地球上同类钟按狭义相对论理论11第十一页，共四十一页。1.与卫星有关的误差消除相对论效应影响的方法①制造卫星时钟时预先把频率降低。卫星标准频率为10.23MHz，所以卫星钟的频率应降为：10.23MHz(1-4.44910-10)=10.22999999545MHz12第十二页，共四十一页。1.与卫星有关的误差说明：GPS卫星轨道是一个椭圆，轨道上各点的运行速度各不相同。所以，相对论效应频率补偿就不是一个常数。13第十三页，共四十一页。2.与信号传播有关的误差地球大气结构14第十四页，共四十一页。2.与信号传播有关的误差对于GPS信号来讲，这种距离差在天顶方向最大可达50m，在接近地平方向时(高度角为20o)可达150m。地球延迟达50m延迟达150m2.1电离层折射15第十五页，共四十一页。2.与信号传播有关的误差对于GPS信号而言，这种距离...