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GPS測量與GPS接收有關(guān)的誤差

 更新時間:2010-11-18 點(diǎn)擊量:6087
        與GPS接收機(jī)設(shè)備有關(guān)的誤差主要包括觀測誤差,接收機(jī)鐘差,天線相位中心誤差和載波相位觀測的整周不定性影響。

  1. 觀測誤差

  觀測誤差包括觀測的分辨誤差及接收機(jī)天線相對于測站點(diǎn)的安置誤差等。

  根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般認(rèn)為觀測的分辨誤差約為信號波長的1%。故知道載波相位的分辨誤差比碼相位不小,由于此項(xiàng)誤差屬于偶然誤差,可適當(dāng)?shù)卦黾佑^測量,將會明顯地減弱其影響。

  接收機(jī)天線相對于觀測站中心的安置誤差,主要是天線的置不與對中誤差以及量取天線高的誤差,在精密定位工作中,必須認(rèn)真,仔細(xì)操作,以盡量減小這種誤差的影響。

  2. 接收機(jī)的鐘差

  盡管GPS接收機(jī)高有高精度的石英鐘,其日頻率穩(wěn)定度可以達(dá)到10的-11方,但對載波相位觀測的影響仍是不可忽視的。

處理接收機(jī)鐘差較為有效的方法是將各觀測時刻的接收機(jī)鐘差間看成是相關(guān)的,由此建立一個鐘差模型,并表示為一個時間多項(xiàng)式的形式,然后在觀測量的平差計算中統(tǒng)一求解,得到多項(xiàng)式的系數(shù),因而也得到接收機(jī)的鐘差改正。

  3. 載波相位觀測的整周未知數(shù)

  載波相位觀測上當(dāng)前普遍采用的zui精密的觀測方法,由于接收機(jī)只能測定載波相位非整周的小數(shù)部份,而無法直接測定開波相位整周數(shù),因而存在整周不定性問題。

  此外,在觀測過程中,由于衛(wèi)星信號失鎖而發(fā)生的周跳現(xiàn)象。從衛(wèi)星信號失鎖到信號重新鎖定,對載波相位非整周的小數(shù)部分并無影響,仍和失鎖前保持一致,但整周數(shù)卻發(fā)生中斷而不再連續(xù),所以周跳對觀測的影響與整周未知數(shù)的影響相似,在精密定位的數(shù)據(jù)處理中,整周未知數(shù)和周跳都是關(guān)鍵性的問題。

  4. 天線的相位中心位置偏差

  在GPS定位中,觀測值是以接收機(jī)天線相位中心位置為準(zhǔn)的,因而天線的相位中心與其幾何中心理論上保持一致。可是,實(shí)際上天線的相位中心位置隨著信號輸入的強(qiáng)度和方向不同而有所變化,即觀測時相位中心的瞬時位置(稱為視相位中心)與理論上的本單位中心位置將有所不同,天線相位中心的偏差對相對定位結(jié)果的影響,根據(jù)天線性能的優(yōu)劣,可達(dá)數(shù)毫米至數(shù)厘米。所以對于精密相對定位,這種影響是不容忽視的。

  在實(shí)際工作中,如果使用同一類型的天線,在相距不遠(yuǎn)的兩個或多個觀測站上,同步觀測同一組衛(wèi)星,那么便可通過觀測值求差,以削弱相位中心偏移的影響。需要提及的是,安置各觀測站的天線時,均奕按天線附有的方位標(biāo)進(jìn)行定向,使之根據(jù)羅盤指向磁北極。

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