GPS接收机天线相位中心变化对基线解的影响
手持GPS校正参数
手持GPS校正参数在现代导航系统中，全球定位系统（GPS）是一种常见的定位和导航技术，用于确定地球上的位置和获取准确的导航信息。
然而，由于各种因素的干扰，GPS系统也存在一定的误差。
为了提高GPS定位的准确性，校正参数是必需的。
校正参数是一些修正因子，可以用于调整GPS接收机的输出数据，以减小信号误差。
这些参数通常是根据地理位置和时间的特定信息来计算得出的。
下面将介绍一些常见的手持GPS校正参数。
1.卫星轨道参数：卫星轨道参数是校正GPS定位误差的关键因素之一、在GPS系统中，卫星的轨道参数是用于计算卫星位置和运动的重要数据。
根据这些参数，可以更准确地确定接收机和卫星之间的距离，从而减小误差。
2.天线相位中心：GPS接收机使用的天线相位中心参数可以减少信号传输的误差。
天线相位中心是指接收机天线的几何中心，它会影响到接收到的信号的方向。
通过准确测量天线相位中心的位置，可以降低信号传输时的偏差，提高定位的准确性。
3.地球自转参数：地球自转参数用于修正GPS定位结果中的时间偏移。
由于地球自转速度的变化，GPS定位结果可能会存在时间误差。
通过使用地球自转参数，可以准确计算出真实的地方时，并校正定位结果中的时间偏移。
4.大气延迟参数：大气延迟是GPS信号传输过程中的一个关键问题。
大气延迟会导致GPS定位结果的偏离，尤其是在大气湿度变化较大的地区。
通过使用大气延迟参数，可以校正信号在大气中的传播路径，提高定位的精度。
5.多路径效应参数：多路径效应是GPS接收机常遇到的问题之一、多路径效应发生在GPS信号从卫星到达接收机时，会被地面或建筑物反射导致多个路径的到达。
这样会导致接收机接收到多个信号时产生干扰，降低定位精度。
通过使用多路径效应参数，可以减少多路径效应对定位结果的影响。
总之，手持GPS校正参数是提高定位准确性的关键因素之一、通过使用卫星轨道参数、天线相位中心、地球自转参数、大气延迟参数和多路径效应参数来校正GPS定位结果，可以减小误差，提高定位精度。
影响GPS基线解算结果的因素分析及应对措施
国土资源（２００８年增刊１）１３４文★大连鹏程工程勘测设计有限公司 熊启生中国人民解放军６５０１５部队 张坤鹏 王智超ＰＳ静态定位在测量中主要用于测定各种用途的控制点。
其中较为常见的方面是利用ＧＰＳ建立各种类型和等级的控制网，在这些方面ＧＰＳ技术已基本上取代了常规的测量方法，成为了主要手段。
较之于常规方法，ＧＰＳ在布设控制网方面具有测量精度高；选点灵活、不需要造标、费用低；全天侯作业；观测时间短；操作简便等优点。
基线解算是ＧＰＳ网观测数据处理过程的重要环节，基线解算质量的好坏直接关系到各条基线的观测精度，从而影响整个控制网的精度。
因此基线解算质量控制以及基线解算过程中数据的处理方法是整个控制网数据处理的关键点。
本文结合ＧＰＳ定位原理和实际经验，在南方ＧＰＳ静态处理软件中对于ＧＰＳ基线解算阶段需要解决的一些关键问题进行论述。
影响ＧＰＳ基线解算结果的因素影响ＧＰＳ基线解算结果因素的判别１．基线解算时所设定的起点坐标不准确。
起点坐标不准确，会导致基线出现尺度和方向上的偏差。
２．少数卫星的观测时间太短，导致这些卫星的整周未知数无法准确确定。
当卫星的观测时间太短时，会导致与该颗卫星有关的整周未知数无法准确确定，而对于基线解算来讲，参与计算的卫星，如果与其相关的整周未知数没有准确确定的话，就将影响该条基线解算的精度。
３．在整个观测时段里，有个别时间段里周跳太多，致使周跳修复不完善。
４．在观测时段内，多路径效应比较严重，观测值的改正数普遍较大。
５．多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大。
１．基线起点坐标不准确的判别。
对于由起点坐标不准确所对基线解算质量造成的影响，目前还没有较容易的方法来加以判别，因此，在实际工作中，只有尽量提高起点坐标的准确度，以避免这种情况的发生。
２．卫星观测时间短的判别。
关于卫星观测时间太短这类问题的判断比较简单，只要查看观测数据的记录文件中有关对与每个卫星的观测数据的数量就可以了，南方静态数据处理软件还输出卫星的可见性图（如图１），这就更直观了。
GPS基线解算方法分析
四川建筑 第27卷4期 2007108GPS 基线解算方法分析苗成慧1,青 盛2(11江苏煤炭地质勘探研究所,江苏徐州221006;21西南科技大学环资学院,四川绵阳621010)【摘 要】 针对实际工程应用中的GPS 基线解算,叙述了衡量基线解算的质量指标,分析了基线解算的几个影响因素,结合T ri m ble G eom atics O ffi ce 软件提出了相应的解决方法,最后讨论了基线解算结果的检核。
【关键词】 城市测量; GPS ; 基线解算; T ri m ble G eom ati cs O ffice 【中图分类号】 P22814 【文献标识码】 B进行城市规划设计离不开城市测量,而当今城市测量中GPS 测量数据处理是G PS 定位技术的一个重要研究内容,可分为基线解算和网平差两个阶段。
由于G PS 测量得到的是接收机天线相位中心到卫星发射中心的伪距、载波相位和卫星星历等。
要得到实际工程测量需要的定位成果,要先进行基线向量解算,评定基线精度,然后才是G PS 基线向量网的平差,并得出定位结果。
基线处理是GPS 数据处理中的重要环节,也是G PS 数据处理中占用处理时间最长、工作量最大的一步,其解算质量的好坏将直接影响到G PS 网的定位精度。
1 GPS 基线解算成果的可靠性指标111 单基线解算成果的可靠性指标对于单基线解算的质量检核,其质量指标主要有参考方差、RM S 、RAT I O 、RDOP 和R EJ ECTED 等[1]。
参考方差是基线处理的期望误差。
理想的参考方差值为110。
小于110的值意味着比期望少的误差;大于110的值意味着比期望多的误差,其经验值是2左右。
RM S 是基线平差后的验后中误差,主要用于衡量观测质量,能反映出观测噪音、周跳修复程度、观测改正模型误差等综合影响,同时与基线长度也相关,其值越小越好。
RAT IO 是一个比值,在作整周未知数N 的探查中,采取舍零取整与加减1~2周的方法进行探查性试算,从中选取残差平方和最小的一组作分母,次好的一组为分子,此比值越大,N 的推测结果就越好。
GPS基线解算中的影响因素分析
要参数质量指数 ， 见表 ｌ 。
表 １ Ｒ 、Ａ Ｉ ＭＳ Ｒ ＴＯ主要参数质量指数
时间长短对基线解的影响等等。测量工作者在实际
工 作 中经 常 出现解算 不 出质 量合 格基 线 的情 况 。 而在 施 工 控制 网 的施 测 中 ， 常用 到 的是 静态 通
定 的手 段来改 进基线 向量 成果 。
一 埘 埘 一 一 一 州
通过采用高精度起算坐标、 设置对 流层模型以 及 采用双 频观测 量 或 采用 电离层 延迟 模 型 、 置卫 设
星高度角 、 采样 间 隔、 效 历 元 等 参数 、 择 适 当 观 有 选
对接收到的信号也有很大的影响 ， 特别是重型机械 的运行对接收机接 收到 的卫星信号影响尤其大 ， 会 出现多周跳。 这就要求在选择测站的时候 ， 尽量避免在公路
附近 ， 如果 必须在 公路 附近设 立测 站 ， 则应 选择车 流 较捎带 饿 时间段 进行观 测 。
应 的影响等等。因此 ， 除了在野外 观测必须按要求 严格遵守测量操作规范外， 还必需在必要时通过一
同步环闭合差可以检测时段中基线的内符合状 况， 但其 中可能存在误差互补掩盖现象 ， 时需要不 这
一
。
同时段之间组成的异步环进行检测。 实际工程应用 中， 单基线观测值的解算结果可 按参考方差、 Ｍ 、 ＴＯ进行分析 ； Ｒ ＳＲ Ｉ Ａ 同步环闭合差 检核可基本判定多基线的可靠度 ， 其中， 独立环闭合 差是多基线可行性检测最有效的方法。 综上所述 ， 单基线判断、 多基线 闭合差检核、 基
Ｒ Ｓ Ｍ 是基线平差后的验后 中误差 ， 主要用于衡 量观测质量 ， 能反映出观测噪音 、 周跳 修复程度 、 观
GPS基线精密解算软件及天线相位中心改正对基线解算影响研究的开题报告
GPS基线精密解算软件及天线相位中心改正对基线解算影响研究的开题报告标题：GPS基线精密解算软件及天线相位中心改正对基线解算影响研究一、研究背景GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是一种通过卫星定位和测算地球上物体位置和速度的系统，广泛应用于测量、导航等领域。
GPS解算是确定两个或多个接收机相对位置的过程，其中，基线解算是GPS准确度和精度的关键。
基线解算需要使用一些特殊的数学算法，同时在GPS数据处理过程中还需要考虑天线相位中心偏差对解算结果的影响。
目前，有很多GPS基线精密解算软件，但各种软件间的算法、设定和处理方式存在巨大差异，因此需要对GPS基线精密解算软件进行研究和比较，以便更好地理解和评估不同软件对基线解算结果的影响。
同时，天线相位中心偏差是GPS解算中的一个重要因素，需要对其进行改正以获得更准确的基线解算结果。
二、研究目的本研究的主要目的是探索GPS基线精密解算软件及天线相位中心改正对基线解算的影响，为GPS解算的精确性提供科学依据。
通过比较多种GPS基线精密解算软件的解算结果，分析其差异性及原因，探索对基线解算结果影响最大的因素。
同时，研究天线相位中心偏差对基线解算结果的影响，并比较不同的天线相位中心改正方法，以提高基线解算的精确度和可靠性。
三、研究内容和方法研究内容：本研究将重点研究以下内容：1. GPS基线解算的数学模型和算法，包括精密模型和精简模型。
2. 多种GPS基线精密解算软件的使用方法和参数设置，包括BERNESE、GAMIT、TEQC等软件。
3. 天线相位中心偏差及其对GPS基线解算的影响，包括改正方法和计算过程。
4. 对比多种GPS基线精密解算软件的解算结果，分析其差异性及原因。
研究方法：本研究将采用以下研究方法：1. 文献调研法：通过查阅相关文献，了解GPS基线解算的数学模型、算法和各种现有的GPS基线精密解算软件，为本研究提供理论基础和研究方法。
天线相位中心变化及对基线解的影响
天线相位中心变化及对基线解的影响
天线相位中心变化及其对基线解的影响
I、天线相位中心变化
1．什么是天线相位中心
天线相位中心是指直接放射出来的电磁波整体相位的中心，它与天线结构和天线的尺寸有关。
简而言之，天线相位中心是电磁波直接传出和反射至天线的地方，该地方和天线形状紧密相关。
2．天线相位中心的变化
随着天线的形状的变化，天线相位中心也随之发生变化，这种变化可以通过遥测信号来检测。
天线相位中心一般以固定的值存在，只要天线的形状没有变化，那么它就不会发生变化（通常天线形状受到诸如风吹、移动、弯曲等影响）。
II、对基线解的影响
1．基线解的概念
基线解指的是在安装完天线之后，对天线间的基线进行计算，以了解彼此之间距离，从而实现数据传输的过程。
基线解非常重要，可以精准测量太空中物理量和速度。
2．天线相位中心变化对基线解的影响
天线相位中心的变化会对基线解的准确性造成影响，因为变化会导致电磁波的传播距离发生偏差，从而使基线传播出现误差。
因此，当天线形状发生变化时，要及时更新基线解，以保证其准确性。
天线相位中心偏差对于GPS高程影响问题分析
准 ＣＨ８ １ ～９ 规 定 所采 用 的方 法 ， ０６ ５ 操作 简 单 、 方 便、 成本 低 。但 这种 方 法 只 能 有效 地 检 测 出 天 线
相 位 中心偏 差 的水 平 分 量 ， 垂直 偏 差 分 量 却 不 而
第 三 种 检 测 方 案 ： 站 安 置 Ｔｏ ｃ ｎ Ｓ接 Ａ ｐ ｏ ＧＰ
１ Ｇ Ｓ接收 机天线相位中心在 垂直方 Ｐ 向 上 偏 差 的 检 测 原 理
目前 ， Ｐ Ｇ Ｓ接 收机 天 线 相 位 中心 稳 定 性 的检
测方 法有 两种 。一种 是 室 内检 测 法 ， 即在 室 内用 微波 天线 测 量 设 备 测 定 ， 设 备 复 杂 昂 贵 ， 般 因 一 Ｇ Ｓ检 测 部 门无 此设 备 。另一 种 方 法是 ， 转 天 Ｐ 旋
何 减 少相 位 中 一 移是 天 线 设 计 和 ＧＰ 心偏 Ｓ数 据 处 理 中 的 重 要 问 题 。 本 文在 分 析 Ｇ Ｓ接 收 机 天 线 相 位 中心 在 Ｐ
垂 直 方 向 上偏 差 的 检 测 原 理 的 基 础 上 ， 论 ＧＰ 讨 Ｓ天 线 相 位 中心 垂 直 分 量 偏 差 对 Ｇ Ｓ高 程 精 度 的 影 响 ， 用 Ｐ 应 实例 得 出 一 些 有 益 的 结 论 。
收 机 Ｒ 型 ｃ ｏ ｅｉｇ天 线 ， Ａ ｈｋｒ ｎ Ｂ站 安 置 Ｔｏ ｃｎ ｐｏ — ＧＰ Ｓ接 收机 的 Ｒ ＲＡ 型 ｃ ｏ ｅｉｇ天线 ； ｈ ｋｒ ｎ
能精 确测 定 出。
为 了
差， 我们 采 用“ 高差 比较 法 ” 。
向偏 差 可达 １ ０毫 米 。在 实 际工 作 中 ， 果 使 用 ６ 如
同一类 型 的天线 ， 在相 距 不 远 的 两 个 或 多个 观 测 站 上 同步观 测 了 同一 组卫 星 ， 可 以通 过 观 测 值 便 的求 差 值运 算来 削弱 相位 中心 偏差 的影 响 。
天线相位中心改正对GPS精密单点定位的影响
天线相位中心改正对GPS精密单点定位的影响张磊;兰孝奇;房成贺;张崇军【摘要】GPS卫星与接收机由于自身特性以及机械加工等原因,导致其质量中心与相位中心不重合而产生相位中心误差,进而对GPS精密单点定位产生一定影响.介绍GPS天线相位中心偏移(PCO)、变化(PCV)的原理,并分析PCO、PCV,以及不同模型改正对GPS精密单点定位的影响.结果表明,在GPS精密单点定位中,天线相位中心改正不容忽略:在平面方向上,天线相位中心改正对定位影响较小,仅为毫米级;在高程方向上,天线相位中心改正对定位影响较大,可达厘米级;与相对中心改正模型相比,绝对相位中心改正模型精度更高.%Due to the characteristics and mechanical processing,the GPS satellites and receiver' centers of mass cannot coincide with their phase centers,w hich produces a bad influence on GPS precise point positioning.This paper introduces the principle of GPS antenna phase center offset(PCO)and variation (PCV)and analyzes the influence of PCO and PCV and different correction models on GPS precise point positioning.Result shows that the antenna phase center correction cannot be ignored in precise point positioning:in horizontal,it brings little errors,only several mm;in elevation,it brings some errors;in somecm;compared with the relative center correction model,the absolute phase center correction can improve the precise of positioning.【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2018(027)003【总页数】5页(P35-38,45)【关键词】相位中心;PCO;PCV;相对模型;绝对模型【作者】张磊;兰孝奇;房成贺;张崇军【作者单位】河海大学地球科学与工程学院,江苏南京210098;河海大学地球科学与工程学院,江苏南京210098;河海大学地球科学与工程学院,江苏南京210098;河海大学地球科学与工程学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】P228IGS提供基于卫星的质量中心的高精度的卫星轨道和卫星钟差，而观测值是基于卫星的相位中心，因此只有知道卫星和接收机的精确相位中心位置，才能提高定位的精度[1]。
GPS天线相位中心偏差对GPS高程的影响及改正研究
Ａ点
Ｂ点
Ｔｏｐｃｏｎ－Ｌｅｇａｎｔ
Ｔｏｐｃｏｎ—Ｌｅｇａｎｔ
Ｔｒｉｍｂｌｅ－Ｚｅｐｈｙｒ
Ｔｆｉｍｂｌｅ－Ｚｅｑｈｙｒ
Ｔｏｐｃｏｎ—Ｌｅｇａｎｔ
Ｔｏｐｃｏｎ—Ｒｅｇａｎｔ—Ｒ＾
Ｔｏｐｃｏｎ－Ｒｅｇａｎｔ·ＲＲＡ Ｔｏｐｃｏｎ—Ｌｅｇａｎｔ
Ｔｏｐｃｏｎ—Ｌｅｇｇｎｔ
Ｌｅｌｅａ．舾０２
Ｔｒｉｍｂｌｅ－Ｚｅｐｈｙｒ
表１ 天线相位中心偏差分量的标称改正值 Ｔａｂｌｅ １ Ｎｏｍｉｎａｌ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｔｅｎｎａ ｐｈａｓｅ ｃⅡｔｅｒ
ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎ协
天线娄型
南北方向／ｍ东西方向／ｍ垂直方向／ｍ
虽然在解算时加入了天线相位中心的偏差改正，但 由于种种原因，观测时天线相位中心的真正位置与厂家 所提供的几何中心不一样，即观测时天线的相位中心的 瞬时位置与理沦的相位中心有所不同．而且还随着时间 及入射信号的强度和方向不同而变化，这就使定位结果 存在着天线相位中心位置不准确的误差。ＧＰＳ接收机天 线相位中心偏差及其稳定性，是影响高精度ＧＰＳ测量的 一个重要因素。对于高精度的ＧＰＳ测量，无论是水平或 者垂直偏差，这么大的偏差都是不可忽视的。其中ＧＰｓ 接收机天线相位中心垂直分量偏差，对ＧＰＳ高程测量精 度的影响是非常明显的，也是在ＧＰＳ高程分量变形监测 中很容易被忽视的重要因素，必须采取一定措施予以削 弱，以保证获得可靠的变形值。
２山东农业大学信息科学与工程学院泰安２７１０１８； ３武汉大学测绘学院武汉４３００７９：
４北京大学科技开发与产业管理办公室北京１００８７１）
摘要：本文采用室外测定ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差的差值实验，对同种类型同种型号、同种类型不同型号以及不同类 型的天线组合，进行实际测定，并对观测数据进行了详尽的处理和数值分析。研究了天线相位中心垂直分量偏差影响ＧＰＳ高 程精度的规律，提出并讨论了减弱或消除ＧＰＳ天线相位中心垂直分量偏差影响的方法。实际算例表明，采用相位中心变化的 模型函数改正ＧＰＳ天线相位中心的偏差值，虽然在水平方向效果不明显，但有助于垂直方向偏差分量的改善。 关键词：ＧＰＳ天线；相位中心；偏差；ＧＰＳ高程 中图分类号：２２８．４ 文献标识码：Ａ 国家标准学科分类代码：４２０．１０１０
gps
一、在GPS 测量中，主要的误差来源有哪几类？如何利用Saastamoinen 模型进行对流层延迟改正？如何利用Klobachar(克劳布赫）模型进行电离层延迟改正？天线相位中心的改正方法有哪些？ 答：1．GPS 定位中出现的各种误差从误差源来讲大体可分为下列三类：1.1与卫星有关的误差：(1)卫星星历误差：由卫星星历所给出的卫星位置与卫星的实际位置之差称为卫星星历误差。
(2)卫星钟的钟误差；(3)相对论效应：相对论效应是指由于卫星钟和接收机钟所处的状态不同而引起两台钟之间产生相对钟误差的现象。
1.2 与信号传播有关的误差：(1)电离层延迟； (2)对流层延迟；(3)多路径误差：经某些物体表面反射后到达接收机的信号与直接来自卫星的信号叠加干扰后进入接收机，就将使测量值产生系统误差，这就是所谓的多路径误差。
1.3 与接收机有关的误差：(1)接收机钟的误差:与卫星钟一样，接收机钟也有误差； (2)接收机的位置误差；(3)接收机的测量噪声：这是指用接收机进行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。
2.用萨斯塔莫宁(Saastamoinen)模型进行对流层延迟改正的公式如下：)R H (]tan)05.01255([sin 00227.02δϕ+∙-++=∆W EB e T P ES s ss式中：s h H W 00028.02cos 0026.01)(++=∙ϕϕ，其中ϕ为测站的纬度，s h 为测站高程（以千米为单位）。
B 是s h 的列表函数，R δ是E 和s h 的列表函数。
3.利用Klobachar(克劳布赫）模型进行电离层延迟改正的公式如下:该模型是一个被单频GPS 用户所广为采用的电离层延迟改正模型.该模型将晚间的电离层时延视为常数,取值为5ns,把白天的时延看成时余弦函数中正的部分.于是天顶方向调制在1L 载波(f =1575.42MHz)上的测码的电离层时延g T 可表示为: )14(2cos1059hg t PA T -+⨯=-π振幅A 和周期P 分别为：∑==3)(i im iA ϕα∑==3)(i im iP ϕβ全球定位系统向单频用户接收机提供电离层延迟改正时就采用上述模型。
影响GPS基线解算结果的因素分析及应对措施
标 不准确 的问题 ，可 以在进 行基线解 算时 ，使 用坐标 准确 度
段或Байду номын сангаас 星的方 法。
４多路径 效应严 重 、对 流层 或 电离 层折射 影 响过大 的判 ．
一
代表采集时间 １８ 秒 ４
图 ２ 卫 星 １ 的 残 差 图 ２
别对 于多路径 效应 、对 流层或 电离层 折射影 响的判别 ，我们 也是通 过观测值 残差来 进行的 。不过与整 周跳 变不 同的是 ， 当路径 效应严 重、对流层 或 电离 层折射 影响过大 时 ，观测 值 残差不 是象周跳 未修复 那样 出现整 数倍 的增大 ，而只是 出现 非整 数倍 的增大 ，一 般不超 过 １ ，但却 又 明显地大 于正 常 周 观测值 的残差 。
坏 直接 关 系到各 条基线 的观 测精度 ，从 而影 响整 个控 制 网的
题 的判 断 比较 简单 ，只 要查 看观 测 数据 的记 录文 件 中有 关对 与 每个 卫星 的观 测数 据 的数 量就 可 以 了 ，南 方静 态数 据处 理
软件还输 出卫星 的可见性 图 （ 如图 １ ，这就更直 观 了。 ）
（） 别采 用模型 对对流 层和 电离层 延迟进行 改正 ； （） ２分 ３如
果 观测值 是双频 观测值 ，则可 以使用消 除了 电离 层折射影 响 的 观测值来 进行基 线解算 。 ６采 用合理 的基线 向量 设置 原则 。一是选 取适 当的基线 ．
对措 施
． ． 基 线起点坐标 一 准确 的应对 方法 。要解 决基线 起点坐 １ Ｔ ｊ ∞一０３ ｌ ∞一０３ ３ ． 『１ 一 ∞¨Ｎ 不 ０ｆ＿ Ｔ ．
法 ，来 尝试改 菩基线 解算结果 的质量 ；若只是 个别卫星 经常 发生周跳 ，则 可采用删 除经常 发生周跳 的卫星 的观 测值 的方 法 ，来尝 试改菩基 线解算 结果 的质量 。 ４ 多路 径效 应严重 。由于 多路 径效 应往往 造成观测 值残 ． 差较 大 ，因此 ，可 以通过缩 小编辑 因子 的方法来剔 除残差较
GPS基线解算阶段的关键问题
黄勇【摘要】:本文简述了在GPS静态定位测量中基线解算的质量控制指标,详细分析了影响GPS基线解算结果的主要因素,给出了判别这些因素方法,并对如何消除这些因素的影响提出了相应的处理措施.GPS基线解算阶段的关键问题GPS基线解算阶段的关键问题黄勇【摘要】:本文简述了在GPS静态定位测量中基线解算的质量控制指标,详细分析了影响GPS基线解算结果的主要因素,给出了判别这些因素方法,并对如何消除这些因素的影响提出了相应的处理措施.【关键词】:GPS基线解算质量控制因素措施GPS静态定位在测量中主要用于测定各种用途的控制点.其中较为常见的方面是利用GPS建立各种类型和等级的控制网,在这些方面GPS技术已基本上取代了常规的测量方法,成为了主要手段.较之于常规方法,GPS在布设控制网方面具有测量精度高;选点灵活,不需要造标,费用低;全天侯作业;观测时间短;操作简便等优点.基线解算是GPS网观测数据处理过程的重要环节,基线解算质量的好坏直接关系到各条基线的观测精度,从而影响整个控制网的精度.因此基线解算质量控制以及基线解算过程中数据的处理方法是整个控制网数据处理的关键点.结合GPS定位原理和实际经验对于GPS基线解算阶段需要解决的一些关键问题作以下论述.1GPS基线解算阶段的关键问题一. 基线解算的质量控制基线解算的质量控制是通过质量控制指标来体现基线的观测质量.基线解算的质量控制指标包括单位权方差因子,RMS,RATIO,同步环闭合差,异步环闭合差,重复基线较差等.1. 单位权方差因子(参考因子)=√VTPV / n其中:为观测值的残差;为观测值的权;n为观测值的总数.单位权方差因子(参考因子) 以mm为单位,该值越小表明基线的观测值残差较小且相对集中,该基线观测质量较好.2. RMSRMS是均方根误差(Root Mean Square),即:其中:为观测值的残差;为观测值的权;为观测值的总数.RMS表明了观测值的质量,观测值质量越好,RMS越小,反之,观测值质量越差,则RMS越大,它不受观测条件(观测期间卫星分布图形)的好坏的影响.依照数理统计的理论观测值误差落在1.96倍RMS的范围内的概率是95%.2GPS基线解算阶段的关键问题3. RATIO显然,反映了所确定出的整周未知数参数的可靠性,这一指标取决于多种因素,既与观测值的质量有关,也与观测条件的好坏有关.4. 同步环闭合差同步环闭合差是由同步观测基线所组成的闭合环的闭合差由于同步观测基线间具有一定的内在联系,从而使得同步环闭合差在理论上应总是为0的,如果同步环闭合差超限,则说明组成同步环的基线中至少存在一条基线向量是错误的,但反过来,如果同步环闭合差没有超限,还不能说明组成同步环的所有基线在质量上均合格.5. 异步环闭合差不是完全由同步观测基线所组成的闭合环称为异步环,异步环的闭合差称为异步环闭合差.当异步环闭合差满足限差要求时,则表明组成异步环的基线向量的质量是合格的;当异步环闭合差不满足限差要求时,则表明组成异步环的基线向量中至少有一条基线向量的质量不合格,要确定出哪些基线向量的质量不合格,可以通过多个相邻的异步环或重复基线来进行.6.重复基线较差不同观测时段,对同一条基线的观测结果,就是所谓重复基线.这些观测结果之间的差异,就是重复基线较差.利用重复基线较差可以检查不同时段的同一基线的观测质量,剔除粗差.在基线控制的质量指标中,RMS和RITIO这三个质量指标3GPS基线解算阶段的关键问题只具有某种相对意义,它们数值的高低不能绝对的说明基线质量的高低.二,影响GPS基线解算结果的几个因素影响基线解算结果的因素主要有以下几条:1,基线解算时所设定的起点坐标不准确起点坐标不准确,会导致基线出现尺度和方向上的偏差.2,少数卫星的观测时间太短,导致这些卫星的整周未知数无法准确确定当卫星的观测时间太短时,会导致与该颗卫星有关的整周未知数无法准确确定,而对与基线解算来讲,对于参与计算的卫星,如果与其相关的整周未知数没有准确确定的话,就将影响该条基线解算的精度.3,在整个观测时段里,有个别时间段里周跳太多,致使周跳修复不完善.4,在观测时段内,多路径效应比较严重,观测值的改正数普遍较大.5,多路径效应严重,对流层或电离层折射影响过大.三,影响GPS基线解算结果因素的判别1,基线起点坐标不准确的判别对于由起点坐标不准确所对基线解算质量造成的影响,目前还没有较容易的方法来加以判别,因此,在实际工作中,只有尽量提高起点坐标的准确度,以避免这种情况的发生.2,卫星观测时间短的判别关于卫星观测时间太短这类问题的判断比较简单,只要查看观测数据的记录文件中有关对与每个卫星的观测数据的数量就可以4GPS基线解算阶段的关键问题了,有些数据处理软件还输出卫星的可见性图(如图1),这就更直观了.图1 卫星的可见性图(示例)3,周跳太多的判别对于卫星观测值中周跳太多的情况,可以从基线解算后所获得的观测值残差上来分析.目前,大部分的基线处理软件一般采用的双差观测值,当在某测站对某颗卫星的观测值中含有未修复的周跳时,与此相关的所有双差观测值的残差都会出现显著的整数倍的增大.通过下面的三个残差图(图2,3,4)可以分析出SV12号卫星的观测值中含有周跳.5GPS基线解算阶段的关键问题图2 SV12含有周跳的残差图(1)图3 SV12含有周跳的残差图(2)图4 SV12含有周跳的残差图(3)6GPS基线解算阶段的关键问题4,多路径效应严重,对流层或电离层折射影响过大的判别对于多路径效应,对流层或电离层折射影响的判别,我们也是通过观测值残差来进行的.不过与整周跳变不同的是,当路径效应严重,对流层或电离层折射影响过大时,观测值残差不是象周跳未修复那样出现整数倍的增大,而只是出现非整数倍的增大,一般不超过1周,但却又明显地大于正常观测值的残差.通过下面的三个残差图(图5,6,7)表明SV25在时间段内受不名因素(可能是多路径效应,对流层折射,电离层折射或强电磁波干扰)影响严重.图5 SV25受不明因素影响的残差图(1)图6 SV25受不明因素影响的残差图(2)7GPS基线解算阶段的关键问题图7 SV25受不明因素影响的残差图(3)四,应对措施1,基线起点坐标不准确的应对方法要解决基线起点坐标不准确的问题,可以在进行基线解算时,使用坐标准确度较高的点作为基线解算的起点,较为准确的起点坐标可以通过进行较长时间的单点定位或通过与WGS-84坐标较准确的点联测得到;也可以采用在进行整网的基线解算时,所有基线起点的坐标均由一个点坐标衍生而来,使得基线结果均具有某一系统偏差,然后,再在GPS网平差处理时,引入系统参数的方法加以解决.2,卫星观测时间短的应对方法若某颗卫星的观测时间太短,则可以删除该卫星的观测数据,不让它们参加基线解算,这样可以保证基线解算结果的质量.3,周跳太多的的应对方法若多颗卫星在相同的时间段内经常发生周跳时,则可采用删除周跳严重的时间段的方法,来尝试改善基线解算结果的质量;若只8GPS基线解算阶段的关键问题是个别卫星经常发生周跳,则可采用删除经常发生周跳的卫星的观测值的方法,来尝试改善基线解算结果的质量.4,多路径效应严重由于多路径效应往往造成观测值残差较大,因此,可以通过缩小编辑因子的方法来剔除残差较大的观测值;另外,也可以采用删除多路径效应严重的时间段或卫星的方法.5,对流层或电离层折射影响过大的应对方法对于对流层或电离层折射影响过大的问题,可以采用下列方法: a),提高截止高度角,剔除易受对流层或电离层影响的低高度角观测数据.但这种方法,具有一定的盲目性,因为,高度角低的信号,不一定受对流层或电离层的影响就大.b),分别采用模型对对流层和电离层延迟进行改正.c),如果观测值是双频观测值,则可以使用消除了电离层折射影响的观测值来进行基线解算.总之,在GPS基线解算过程中要充分利用各种控制指标,综合考虑各种因素的影响,分别采用不同的措施最终使基线解算达到满意的结果.9。
GPS测量中的常见误差分析与控制方法
GPS测量中的常见误差分析与控制方法GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是基于卫星导航的定位技术，广泛应用于航海、地质勘探、测绘等领域。
然而，在实际使用中，GPS测量中常常存在误差，这些误差可能会影响测量结果的准确性与可靠性。
因此，对GPS测量中的常见误差进行分析与控制是非常重要的。
首先，我们来分析GPS测量中的常见误差类型。
主要的误差类型包括：天线相位中心偏移误差、信号传播速度误差、多径效应、大气延迟误差和钟差等。
下面我们一一进行分析：1. 天线相位中心偏移误差：天线作为GPS接收机的输入端，如果天线的相位中心与接收机定位点不重合，就会引入相位中心偏移误差。
这会导致测量结果在高程方向上产生偏差。
为了控制这种误差，可以通过校准天线相位中心来减小误差的影响。
2. 信号传播速度误差：GPS测量是基于接收到卫星发射的信号来计算距离的，而信号传播速度的误差会导致距离测量的偏差。
这主要与大气密度、温度和湿度等因素有关。
为了减小这种误差，常见的方法是采用差分GPS技术，通过同时观测一个已知坐标点上的控制接收机与流动接收机接收到的GPS信号，从而减小误差的影响。
3. 多径效应：多径效应是指GPS信号到达接收机时，除了直射路径外，还经过了其他路径的反射导致信号时间延迟。
这会导致距离测量的误差。
为了控制多径效应，可以选择开阔的测量环境，避免信号反射，或者采用自适应滤波等技术来抑制多径干扰。
4. 大气延迟误差：大气延迟误差主要是指GPS信号在穿过大气层时，由于大气折射效应而导致的误差。
这会引起距离测量的偏差。
为了减小大气延迟误差的影响，通常可以通过接收多个卫星信号来进行差分定位，从而减小误差的影响。
5. 钟差：GPS测量中的时钟误差会导致卫星与接收机之间的时间差量测量的误差。
为了控制钟差误差，可以利用差分技术进行校正，或者采用精密的时钟来减小误差。
综上所述，针对GPS测量中的常见误差，我们可以采取一系列措施来进行误差的分析与控制。
影响GPS测量的误差及基线解算优化处理法
影响GPS测量的误差及基线解算优化处理法[摘要]从世界范围的来看，科学技术正处于飞速发展的阶段，不论是发达国家还是发展中国家。
在科学技术范畴中，GPS技术的应用越来越广泛。
在生活生产中的影响也越来越重要。
尤其是GPS测量技术。
但是由于各种限制，GPS在测量方面还存在着很多不足。
其中误差对于GPS测量的影响非常大。
下面就对这些误差造成的影响进行一下浅要的分析，再以TGO软件作为分析例证，探究一下利用基线解算优化的方式来处理部分误差而使用的相对应的措施。
[关键词]GPS测量质量优化GPS测量技术已经不断的发展成为我国各行业中都离不开的应用技术。
他的发展对于生产生活有很大的促进作用。
但是在测量技术的应用过程中，由于测量是需要通过GPS接收卫星发回的信号，进而确定地面上的三维定点坐标，这个过程中会产生很多影响测量的误差，为后续的数据处理工作带来了严重的影响。
尤其是GPS基线向量解算，占据了数据处理工作的大部分时间。
因此，本文从影响测量精确度和质量的误差产生源头入手，对误差进行细致的分析，并以根据误差作为切入点提出了优化处理的相关措施。
1对GPS产生影响的相关误差的分析在GPS的测量过程中，对其产生影响的误差源主要分为三大类：第一类是跟信号传播相关的误差，第二类是跟参考系与接收机相关的误差，第三类是与GPS卫星相关的误差。
其中根信号的传播相关误差分别包括相对论和多路径相应、电离层和对流层的折射；跟卫星相关的误差分别包括轨道误差与卫星钟差两种；跟参考系以及接收机相关的误差分别有：固体潮与地球旋转产生的影响、接收机的钟差与天线相位的中心偏差。
接下来我们就对相关的误差源及误差产生进行一下细致的分析。
1.1跟信号传播相关的误差①对流层的折射。
对流层就是指距离地面大约40千米以上范围内的大气层，它的质量约占大气层总质量的百分之九十九。
对流层具有非常强的对流作用，自然现象中的雾、雪、风、雨等现象都是在这里产生的。
然而随着时间、季节、纬度等因素的改变，对流层中所含物质成分也在发生着改变。
卫星和接收机天线相位中心变化之间的关系
卫星和接收机天线相位中心变化之间的关系一、介绍卫星和接收机天线相位中心变化的背景和意义卫星和接收机天线相位中心变化是指在卫星通信领域中，由于多种因素的影响，导致卫星和接收机之间的天线相位中心发生变化。
这种变化对于通信系统的性能有着重要的影响，因此需要对其进行深入研究。
二、卫星和接收机天线相位中心变化的原因1. 卫星姿态控制误差：由于卫星在运行过程中受到多种因素的影响，如大气阻力、引力扰动等，可能会导致其姿态控制误差。
这种误差会直接影响到卫星天线的指向精度，从而导致天线相位中心发生变化。
2. 地球自转：地球自转会导致地面站与卫星之间的距离和方向不断变化，从而引起信号传输延迟以及多普勒频移等问题。
这些问题进一步影响到了天线相位中心。
3. 天气条件：大气层对电磁波有着很强的衰减作用，在不同的天气条件下，信号的传输和接收都会受到影响，从而导致天线相位中心的变化。
4. 接收机本身误差：接收机本身存在一定的误差，如时钟漂移、频率偏移等。
这些误差也会对天线相位中心产生影响。
三、卫星和接收机天线相位中心变化对通信系统性能的影响1. 影响信号质量：天线相位中心的变化会导致信号的相位偏移，从而影响到信号质量。
在极端情况下，可能会导致通信系统无法正常工作。
2. 影响通信距离：由于天线相位中心变化引起的信号传输延迟和多普勒频移等问题，会使得通信距离受到限制。
3. 影响数据传输速率：由于天线相位中心变化引起的信号失真和干扰等问题，可能会导致数据传输速率下降。
四、卫星和接收机天线相位中心变化的解决方法1. 精确姿态控制：通过提高卫星姿态控制精度来减小天线指向误差，从而减小天线相位中心变化。
2. 优化地面站布局：通过优化地面站的布局，选择合适的地理位置和天线朝向等因素，来减小天线相位中心变化。
3. 优化天线设计：通过优化天线的设计，如增加天线阵列、使用自适应波束形成等技术手段，来提高天线指向精度和抗干扰能力。
4. 信号处理算法优化：通过改进信号处理算法来减小天线相位中心变化对信号质量的影响。
G PS接收机天线相位中心随不同截止卫星高度角变化对基线的影响
G PS接收机天线相位中心随不同截止卫星高度角变化对基线
的影响
任超;黄惠
【期刊名称】《桂林理工大学学报》
【年(卷),期】2014(000)003
【摘要】分析了不同卫星高度角的观测值对接收机天线相位中心改正和基线解算的影响，理论分析和实验结果表明：对于中长距离的基线，采用天线指向北方向的方法仍不能完全消除天线相位偏心差造成的误差影响，因此该因素必须在数据处理中加以考虑。
【总页数】4页(P495-498)
【作者】任超;黄惠
【作者单位】桂林理工大学广西矿冶与环境科学实验中心; 桂林理工大学广西空间信息与测绘重点实验室; 桂林理工大学测绘地理信息学院，广西桂林 541004;桂林理工大学广西空间信息与测绘重点实验室; 桂林理工大学测绘地理信息学院，广西桂林 541004
【正文语种】中文
【中图分类】P228.43
【相关文献】
1.GPS接收机天线相位中心变化对基线解的影响 [J], 范建军;王飞雪
2.GPS接收机天线相位中心与几何中心不重合对基线解算的影响 [J], 刘志赵;李征
航
3.卫星截止高度角对GPS基线质量的影响分析 [J], 张鹏飞; 饶超河; 陈柱锋; 王振
4.不同截止高度角对短基线高程方向精度的影响 [J], 叶克东;熊永良;徐韶光;袁铮
5.GPS天线相位中心偏移影响及接收机零基线的测定 [J], 过静君;季如进;商瑞斌;张远智
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不同类型GPS接收机天线观测结果分析
不同类型GPS接收机天线观测结果分析王小瑞;程传录【摘要】For the disagreement of antenna phase center,the results of positioning with different antennas is discrepant,that takes us lots of difficulty.Based on the measurements on different types of antennas the influence of the different types antennas to the positioning is analyzed and compared.It plays more important role for using GPS instrument.%由于GPS天线相位中心不一致性,造成不同仪器定位结果的差异。
针对不同类型GPS仪器和天线,通过实测数据的计算、分析和比较。
研究不同类型仪器对定位结果的影响,为更好地发挥GPS仪器作用提供参考。
【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2011(036)006【总页数】4页(P73-75,79)【关键词】GPS接收机及天线;天线相位中心变化（PCV）;IGS【作者】王小瑞;程传录【作者单位】国家测绘局大地测量数据处理中心,陕西西安710054;国家测绘局大地测量数据处理中心,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】P228.40 引言随着GPS定位精度的提高和技术的完善，GPS技术已成为大地坐标系统建立与维护；及基础地理信息获取与更新的主要技术手段。
国内外GPS测量仪器种类不断增加，目前有TRIMBLE、LEICA、TOPCON、ASHTECH、NOVATEL、THALES、SOKKIA、南方、中海达、华测及合众思壮等GPS测量仪器，GPS测量仪器种类的增加推动了GPS技术的广泛应用。
GNSS 接收机天线相位中心改正的影响分析
GNSS 接收机天线相位中心改正的影响分析张碧波;李江卫;熊佑祥;孙伟【摘要】The antenna phase center correction of GNSS receiver is consist of the phase center offset ( PCO) and the phase center variation(PCV).PCV is the difference from the instantaneous phase center to the average of antenna phase center and varies with the elevation and azimuth of the signal source .In order to geometrically relate the instantaneous phase center of the receiver antenna to the relevant survey monument ,we need to know the relationship between the in-stantaneous phase center and the physical antenna reference point (ARP) using the phase center variation (PCV) mod-el.This paper first describes the antenna phase center models and discussion of the PCV correction algorithm ,then dem-onstrates how the PCV model switch affects coordinate estimations of static and real -time surveying with processing of lo-cal engineering networks .%GNSS天线相位中心改正包括天线相位中心偏差（ PCO）和天线相位中心漂移改正（ PCV）。
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的天线 甚至会 超过 １ｒ 。 因此 ， ０ｍ ａ 在基 线解 算精 度 要求 ｍ ｍ级 的 Ｇ Ｓ测量 中 ， Ｐ 如桥梁 、 建筑 等特 殊 工程
收信号 的瞬 时位 置作 为此方 向 的相 位 中心 ， 并将 其
相对 于几 何 中心 的位 置偏 差 分 固定 偏 差 和 变 化 部 分 ， 变 化部分 与信 号的入 射 方 向和 强 度有 关 其 。 就单 个 Ｇ Ｓ天线 而 言 ， Ｐ 同一 类 型 天线 ， 位 中 心 变 相
０ 引 言
化 引起 的基线 矢量 的偏差 计算 公式 。此计 算 公式可 用 于衡量 基线解 结果 的质 量 ， 可用 于具 体 指 导 减 也
通常 ， 位 中心 定义 为辐射 场波 阵面 （ 相 即等 相位 面） 中心 ， 与 天线 几何 中心重 合 。实 际 中 ， 的 应 由于 天线 本身 的特性 及机 械 加 工 等原 因 ， 阵 面 都会 存 波 在 微小 的波动 ， 线 在不 同方 向接 收信 号 的 瞬 时位 天 置 并不 重合 ， 因此 ， 相位 中心并 不真正 存 在。为 了研 究 的方便 ， 多文 献 都将 在 给 定 入 射方 向下 天线 接 许
化趋 于一致 ， 不 同类型 的天线 ， 但 其差 异较 大 。性 能 较 好 的天线 ， 其相位 中心变 化最 大不超 过 ２ ｍ， ｍ 一般
表示站 星 视 线 矢 量 ） ］ 。本 文 设 定 天 线 参 考 点 的
位置 Ａ Ｐ与几 何 中心 重合 。平 均 相 位 中 心 ／
信号 的入射 方 向有 关 ， 因此 对基 线 矢 量 的影 响还 与 参与 解算 的卫 星个 数 、 星 的 几何 分 布 以及天 线 的 卫
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天线 参 考 点
安 置误差 有关 。相 位 中心变化 对基线 具 体影 响数值
的计算 ， 国内外相 关文 献 比较 少 ， 或者考 虑 的影 响 因 素 不够 完全 ， 者 是 直 接 给 出经 验值 ¨ 。本 文综 或 ’
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｛ 尸＝ Ｙ ＋△ ａ ｅｃｓｓ （ ＋ａ ｙ Ｇ （ ， ）ｏｅｉ ｎ ）
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第 ２ ８卷 第 ２期
２０ ０ ７年 ３月
宇 航 学 报
Ｊｕ ｌ ｆＡ ｔ ｎ ｕ ｉｓ ｏ ｍａ ｓ ｏ ａ ｔ ｏ ｒ ｃ
Ｖｏ ． ８ Ｎ０ ２ １２
．
Ｍａ ｃ ｒｈ
２０ ０７
Ｇ Ｓ接 收 机 天 线 相位 中心 变化 对 基 线 解 的影 响 Ｐ
合考 虑 了上 述各 种 影 响 因素 ， 导 出 了相 位 中心 变 推
图 １ Ｇ Ｓ天线 相位 中心 的描 述 Ｐ
Ｆｉ １ Ｄｅ ｃｉ ｔ ｎ ｏ Ｓ ａ ｔｎ ａ ｐ ａ ｅ ｃ ｎ ｅ ｇ． ｓ ｒｐｉ ｆＧＰ ｎ ｅ ｎ ｈ ｓ ｅ ｔｒ ｏ
收 稿 日期 ：０６０．５； 修 回 日期 ： ０—９３ ２０ ．４２ ２ ６０—０ ０
的施 工监 测或 边坡 滑 移 、 面 沉 降 等微 小 位 移 的监 地 测等 ， 需要考 虑 相 位 中心 变 化 的影 响 。就 参 加 基 线 解 算 的两个 天线 来说 ， 天线 相 位 中心 变化 与 两 个 天
线 的类型 及基线 长度有 关 。 由于 相位 中心 变化还 与
卫星信号 ＼＼
弱 相位 中心 变化影 响 的方 法 ， 具有 实 际的研 究意 义 １ 天线相 位 中心 的数学描 述 对 于 Ｇ Ｓ天 线 ， 给 定 一 个 入 射 方 向 的 信 号 Ｐ 在 后， 其接 收 信号 的瞬时 位置 Ｐ一 般 由三 个 参数 来 描
述： 天线 参 考点 Ａ Ｐ ， Ｒ 相对 于 参考 点 的平 均 相 位 中 心偏差 以及 相位 中心变 化 Ｐ Ｖ（ 图 １ Ｃ 如 所示 ， “
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第 ２期
范建军等 ：Ｐ Ｇ Ｓ接 收 机 天线 相位 中心 变化 对 基 线 解 的影 响
２９ ９
心 变化是 接 收 信 号 的 瞬 时位 置 Ｐ相 对 于平 均 相 位 中心位 置 的偏差 ， 与卫 星 的仰 角 ｅ、 位角 ａ有 方
范 建 军 ，王 飞 雪
（ 国防 科 学 技 术 大学 电子 工 程 学 院卫 星导 航 研 发 中 心 ，长 沙 ４０７ ） １０ ３
摘 要 ：Ｇ Ｓ接 收机 天线 相位 中心 变化 与卫 星 信 号 的 入 射 方 向 有 关 ， 此 相 位 中 心 变 化 对 基 线 解 的影 响 还 与 Ｐ 因 参 加解 算 的卫 星 个数 及卫 星 的几 何 分 布 有 关 。在 考 虑 卫 星 几 何 分 布 情 况 下 ， 先 研 究 了 相 位 中心 变 化 对 单 个点 位 首 坐 标 的 影 响 ， 后 推 导 了 相 位 中 心 变 化 引起 的 基线 矢 量 的偏 差 计 算 公 式 。此 计 算 公 式 综 合 考 虑 了 各 种 引 起 天线 相 然 位 中 心 变 化 的 因 素 ， 天 线 的类 型 、 线 的安 置 误 差 、 星 的 几 何 分 布 、 星 个 数 等 。 最 后 ， 出 了 具 体 算 例 ， 给 如 天 卫 卫 给 并 出了减弱这种影响的方法。 关 键 词 ：平 均 相 位 中 心偏 差 ；相 位 中心 变 化 ；卫 星 的 几 何 分 布 ；基 线解 中 图 分 类 号 ：Ｔ ９７ １ Ｎ６ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：００１２ （０７０ ．２８０ １０—３８ ２０ ）２０９ 。７