GPS測量誤差分析

1、GPS測量誤差技術分類： 測試與測量  | 2008-11-19    3. 多路徑效應影響 多路徑效應亦稱多路徑誤差，是指接收機天線除直接收到衛(wèi)星發(fā)射的信號外，還可能收到經(jīng)天線周圍地物一次或多次反射的衛(wèi)星信號，信號疊加將會引起測量參考點（相位中心點）位置的變化，從而便觀測量產(chǎn)生誤差，而且這種誤差隨天線周圍反射面的性質而異，難以控制。根據(jù)實驗資料表明，在一般反射環(huán)境下，多路徑效應對測碼偽距的影響可達到米級，對測相偽距的影響可達到厘米級。而在高反射環(huán)境下，不僅其影響將顯著增大，而且常常導致接收的衛(wèi)星信號失鎖和使載波相位觀測量產(chǎn)生周跳。因此，在精密GPS導航和測量中，

2、多路徑效應的影響是不可忽視的。 目前減弱多路徑效應影響的措施有： （1）安置接收機天線的環(huán)境，應避開較強的反射面，如水面=平坦光滑的地面以及平整的建筑物表面等。 （2）選擇造型適宜且屏蔽良好的天線等。 （3）適當延長觀測時間，削弱多路徑效應的周期性影響。 （4）改善GPS接收機的電路設計，了減弱多路徑效應的影響。 三、接收設備有關的誤差 與GPS接收機設備有關的誤差主要包括觀測誤差，接收機鐘差，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天線相對于測站點的安置誤差等。  根據(jù)經(jīng)驗，一般認為觀測的分辨誤差約為信號波長的1。故知道載

3、波相位的分辨誤差比碼相位不小，由于此項誤差屬于偶然誤差，可適當?shù)卦黾佑^測量，將會明顯地減弱其影響。 接收機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，必須認真，仔細操作，以盡量減小這種誤差的影響。 2. 接收機的鐘差 盡管GPS接收機高有高精度的石英鐘，其日頻率穩(wěn)定度可以達到10的-11方，但對載波相位觀測的影響仍是不可忽視的。 處理接收機鐘差較為有效的方法是將各觀測時刻的接收機鐘差間看成是相關的，由此建立一個鐘差模型，并表示為一個時間多項式的形式，然后在觀測量的平差計算中統(tǒng)一求解，得到多項式的系數(shù)，因而也得到接收機的鐘差改正。 3. 載波

4、相位觀測的整周未知數(shù) 載波相位觀測上當前普遍采用的最精密的觀測方法，由于接收機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，觀測值是以接收機天線相位中心位置為準的，因而天線的相位中心與其幾何中心理論上保持一致。可是，實際上天線的相位中心位置隨著信號輸入的強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果的影響，根據(jù)天線性能的優(yōu)劣，可達數(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。 在實際工作中，如果使用同一類型的天線，在相距不遠的兩個或多個觀測站上，同步觀測同一組衛(wèi)星