GPS定位的误差源
GPS测量的误差来源
第五章
形式
GPS测量的误差来源
若采用距离表示，式（5.1.3）可等价表示为以下
d rel
2 i i X X c
(5.1.4)
式中，Xi 和dot(X i )分别表示卫星的位置向量和速度 向量。 对于单点定位，卫星轨道非圆形的影响项必须按模型 （5.1.3）或（5.1.4）进行改正。在采用差分观测值的 相对定位中，该项的影响较小，但对精密定位仍不可忽 视。
第五章 5.2
GPS测量的误差来源
与传播路径有关的误差
对于GPS而言，卫星的电磁波信号从信号发射天线 传播到地面GPS接收机天线，其传播路径并非真空，而 是要穿过性质与状态各异、且不稳定的大气层，使其 传播的方向、速度和强度发生变化，这种现象称为大 气折射。大气折射对GPS观测结果的影响，往往超过 GPS精密定位所容许的误差范围，因此在数据处理过程 中必须考虑。根据对电磁波传播的不同影响，一般将 大气层分为对流层和电离层。
第五章
GPS测量的误差来源
式中，b为基线长度，ds为卫星星历误差，ρ为卫星与测站 间的距离，db为卫星星历误差引起的基线误差，ds/ ρ为星历的 相对误差。由式(5.1.1)可知，基线的精度与星历精度成正比， 星历精度越高则相对定位精度越好。表5.1.1中列出了不同星历 精度对不同长度基线的影响，表中取ρ=20000km。
第五章
GPS测量的误差来源
式（5.2.2）中，P、es、Tk分别为测站的大气压、 水汽压（单位：mbar）和绝对温度（单位：开）。选 择合适的映射函数后，由式（5.2.1）和式（5.2.2）
即可求得传播路径上的对流层折射改正数。映射函数
的种类较多，如CFA模型、Chao模型、Mit模型、Mtt 模型和Marini模型等，这里只介绍前三种模型。
GPS定位的误差分析
GPS定位的误差分析4.1误差的分类在GPS测量中，影响观测量精度的主要误差来源分为三类：与GPS卫星有尖的误差、与信号传播有矢的误差、与接收设备有尖的误差。
如果根据误差的性质，上述误差尚可分为系统误差与偶然误差。
系统误差主要包括卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机种差以及大气折射误差等。
为了减弱和修正系统误差对观测量的影响，一般根据系统误差产生的原因采取不同的措施，其中包括：引入相应的未知参数，在数据处理中连同其他未知参数一并解算、建立系统误差模型，对观测量加以修正、将不同的观测站对相同的卫星的同步观测值求差，以减弱或者消除系统误差的影响、简单的忽略某些系统误差的影响。
偶然误差主要包括信号的多路径效应引起的误差和观测量等。
4.2与卫星有尖的误差与GPS卫星有尖的误差，主要包括卫星轨道误差和卫星钟的误差。
4.2.1卫星钟差由于卫星的位置是时间的函数，所以GPS的观测量均以精密测时为依据。
而与卫星位置相应的的时间信息是通过卫星信号的编码信息传送给用户的。
在GPS测量中，无论是码相位观测或者载波相位观测，均要求卫星钟与接收机保持严格的同步。
实际上，尽管GPS卫星均设有高精度的原子钟，但是它们与理想的GPS时之间仍然存在着难以避免的偏差或者漂移。
这些偏差总量均在1ms 以内，由此引起的等效距离误差约可达300km °4.2.2轨道偏差卫星的轨道误差是当前利用GPS定位的重要误差来源之一。
GPS卫星距离地面观测站的最大距离约25000km,如果基线测量的允许误差为lcm,则当基线长度不同时，允许的轨道误差大致如表5・2所示，可见,在相对定位中随着基线长度的增加，卫星轨道误差将成为影响定位精度的主要因素。
4.3卫星信号的传播误差与卫星信号传播有矢的误差主要包括大气折射误差和多路径效应。
4.3.1电离层折射的影响GPS卫星信号和其他电磁波信号一样，当通过电离层时将受到这一介质弥散特性的影响,使信号的传播路径产生变化。
GPS定位系统在测绘中的误差及其校正
GPS定位系统在测绘中的误差及其校正近年，全球定位系统（GPS）在测绘领域广泛应用，成为现代测绘的重要工具。
然而，GPS定位系统的测量精度不可避免地存在一定的误差，这对于需要高精度测绘数据的应用来说，可能带来一系列问题。
本文将探讨GPS定位系统的误差来源及校正方法，以期提高测绘数据的准确性与可靠性。
一、GPS定位系统误差来源1. 大气层延迟误差：GPS信号在穿过大气层时会发生延迟，导致定位结果产生偏差。
这主要由大气层中的水汽含量、温度、压力等因素所引起。
2. 卫星发射钟误差：GPS卫星发射钟的精确度无法达到理论上的完美，钟的频率可能出现细微偏差，进而影响测量结果。
3. 卫星轨道误差：由于各颗卫星在轨道上的摄动等因素，其运行轨迹不会完全符合理论轨道，从而引起时间误差。
4. 多径效应：接收天线接收到的信号可能会经过多次反射，导致信号延迟，从而产生定位误差。
5. 接收机钟差：GPS接收机内部的时钟精度有限，存在一定的误差，会对定位结果造成影响。
二、GPS定位系统误差的校正方法1. 差分定位法：差分定位法是最常用和最有效的校正方法之一。
它通过同时观测参考站和待测站的GPS信号，利用参考站的已知坐标和观测数据，计算出两个站点间的差异，进而校正待测站点的定位误差。
2. 精密轨道确定法：通过利用卫星轨道参数提供的精密轨道数据，结合接收机的测量结果，计算卫星的真实位置，从而减小轨道误差对定位结果的影响。
3. 多频率接收机技术：多频率接收机可以利用不同频率的信号对多径效应进行抵消，从而提高定位精度。
4. 大气层延迟模型校正：根据大气层的温度、湿度、压力等参数，采用相应的模型对大气层延迟误差进行校正。
5. 时钟差校正：通过与参考源对比，校正接收机内部时钟的误差。
三、GPS定位系统误差校正的应用GPS定位系统的高精度测绘数据广泛应用于地图制作、土地测量、工程测量、导航定位等领域。
对于地图制作来说，GPS定位系统提供的高精度数据能够提高地图的准确性，并为城市规划、交通规划等提供重要依据。
测绘技术中常见的GPS测量误差及其处理方法
测绘技术中常见的GPS测量误差及其处理方法GPS测量误差是测绘技术中常见的一个问题，它会对测量结果的准确性和可靠性产生一定的影响。
本文将从几个方面讨论GPS测量误差及其处理方法，以帮助读者更好地理解和运用GPS测量技术。
一、GPS测量误差的来源GPS测量误差主要来自以下几个方面：1. 星历误差：GPS卫星的轨道预报存在一定的误差，这会导致卫星位置的偏差。
从而引起接收器测量结果的不准确。
2. 电离层延迟：GPS信号在通过电离层时会发生传播速度变化，从而产生延迟。
这种延迟会导致测量结果的偏移。
3. 对流层延迟：GPS信号在通过对流层时也会发生传播速度变化，引起延迟。
这个延迟主要受天气条件的影响，如温度、湿度等，会导致测量误差的增大。
4. 多径效应：GPS信号在传输过程中可能会被建筑物、树林等障碍物反射，形成多个信号路径。
这些反射信号会与直达信号叠加，导致测量结果的偏差。
二、GPS测量误差的处理方法针对GPS测量误差，我们可以采取以下几种方法进行处理：1. 差分GPS测量：差分GPS测量是一种通过同时测量参考站和待测站的方式，消除大部分GPS测量误差的方法。
通过获取参考站与待测站之间的差异，可以得到相对准确的测量结果。
2. 排除异常值：在大量的GPS测量数据中，可能存在一些异常值，这些异常值可能是由于设备故障或环境因素引起的。
通过统计学方法，可以识别和排除这些异常值，提高测量数据的可靠性。
3. 数据平滑处理：由于GPS测量误差的存在，测量数据可能存在一定的波动和不稳定性。
通过对数据进行平滑处理，可以减小误差对结果的影响，得到更加平稳的测量结果。
4. 多基线处理：对于需要测量较大区域的工程，使用多个基准站进行GPS测量可以提高精度和可靠性。
通过基线向量之间的相互比较和校验，可以减小误差的累积效应。
5. 校正模型：根据GPS测量误差的特点，可以建立相应的校正模型。
通过对误差进行建模和拟合，可以对测量结果进行修正，提高准确性。
gps测量坐标误差有多大
GPS测量坐标误差有多大GPS（全球定位系统）是一种利用卫星定位技术来获取地理位置信息的系统。
它广泛应用于导航、地理测量、军事和民用等领域。
然而，由于多种原因，GPS测量坐标会存在一定的误差。
误差来源GPS测量坐标的误差主要来自以下几个方面：1.卫星误差：卫星的精密轨道、钟差和天线相位中心等因素都会对测量结果产生影响。
虽然GPS系统会采取一系列措施来校正这些误差，但仍然无法完全消除。
2.大气延迟：由于GPS信号在穿过大气层时会受到大气介质的影响，导致信号传播速度发生变化。
这种大气延迟会导致测量结果与真实位置之间产生误差。
3.多路径效应：当GPS信号在到达接收机之前与建筑物、树木等障碍物发生反射后再次达到接收机时，会产生多路径效应。
这种效应会导致信号的传播路径变长，进而引起测量误差。
4.接收机误差：包括接收机的硬件设备、信号处理以及观测条件等因素，都会对测量结果产生影响。
接收机的性能越好，产生的误差就越小。
误差类型在GPS测量过程中，常见的误差类型包括：1.精度误差：指GPS测量结果与真实位置之间的差异。
通常以水平误差和垂直误差来衡量。
水平误差是指实际测量结果与真实位置在水平方向上的差距，垂直误差则是指在垂直方向上的差距。
2.相对误差：指同一测量点在不同时间或不同接收机进行测量时产生的误差。
相对误差可以通过对同一位置进行多次测量，并对结果进行比对来评估。
3.绝对误差：指GPS测量结果与真实位置之间的绝对差距。
由于无法得知真实位置，所以无法直接获得绝对误差。
通常通过测量点的相对误差和已知参考点的坐标来间接获得。
误差量化为了评估GPS测量坐标误差的大小，通常采用以下方法进行量化：1.信号强度指示（Signal Strength Indicator，SSI）：SSI是衡量GPS信号强度的指标，通常以百分比或分贝表示。
信号强度越高，误差越小。
2.几何精度因子（Geometric Dilution of Precision，GDOP）：GDOP是一种衡量卫星几何配置对GPS测量结果精度影响的量化指标。
GPS定位误差的产生原因分析与减小方法
GPS定位误差的产生原因分析与减小方法引言：在现代社会，全球定位系统（Global Positioning System，GPS）已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
无论是导航、交通监控还是地理信息系统等领域都离不开GPS定位技术。
然而，随着GPS定位的广泛应用，人们也逐渐发现定位误差问题的存在。
本文将从GPS定位误差产生的原因入手，探讨解决这一问题的方法。
一、GPS定位误差的原因分析：1. GPS系统误差：GPS系统本身存在着一些系统误差，例如卫星钟差、伪距观测误差、大气延迟等。
这些误差会直接影响到GPS定位的准确性。
2. 空间几何因素：GPS定位需要至少4颗卫星进行定位计算，卫星的位置和空间几何分布对定位精度有着重要影响。
当卫星分布不均匀或存在遮挡物时，会导致定位误差增大。
3. 电离层和大气影响：电离层和大气中的湿度、温度等因素都会对GPS信号产生影响，导致信号传播延迟或折射，从而引起定位误差。
4. 载波相位等伪距测量误差：GPS定位是通过测量卫星发射的信号和接收器接收的信号之间的时间差来计算位置的。
然而，由于载波相位的波长较短，测量精度更高，但受到多普勒效应的影响，会产生伪距测量误差。
二、减小GPS定位误差的方法：1. 多路径效应抑制：多路径效应是指GPS信号在传播过程中发生反射、散射等现象，致使接收器接收到多个信号，在信号合成过程中引入误差。
为了减小多路径效应，可以利用天线设计和信号处理技术，选择适合的接收天线和增加抗多路径干扰的算法。
2. 差分定位：差分定位是通过引入一个参考站与基准站的距离进行辅助定位，利用参考站的精确位置和信号传播速度信息来对GPS定位结果进行修正。
差分定位可以大幅度减小系统误差和信号传播误差的影响，提高定位精度。
3. 增加卫星数量和分布：通过增加卫星数量和改善卫星的空间分布，可以提高GPS定位的可见卫星数目和几何配置，从而减小定位误差。
可以使用卫星信噪比、可视卫星数等指标来优选卫星，并避开存在遮挡物的区域。
GPS测量的主要误差源及其改正模型
多路径误差与多路径效应
在GPS测量中，被测站附近的物体所反射的卫星信号 （反射波）被接收机天线所接收，与直接来自卫星 的信号（直接波）产生干涉，从而使观测值偏离真 值产生所谓的“多路径（Multipath）误差”。
GPS多路径效应示意图 多路径效应示意图
反射信号相对于直接信 号多经过的路径长度 为： 为： = GA OA = GA GA cos 2 z = GA (1 cos 2 z ) H H = (1 cos 2 z ) = (1 (1 2 sin 2 z )) = 2 H sin z sin z sin z 反射信号相对于直接信 号的相位差θ为： 4π H sin z θ = 2π =
常用对流层延迟模型
霍普菲尔德（ 霍普菲尔德（Hopfield）模型： ）模型：
s = s d + s w = Kd Kw + sin( E 2 + 6.25 )1 2 sin( E 2 + 2.25 )1 2 4810 P K d = 155 .2 × 10 7 × s × ( hd hs ), K w = 155 .2 × 10 7 × × es × ( hw hs ) 2 Ts Ts
卫星星历误差 IGS 精密轨道误差 <10cm，超快速轨道误差 稍大于精密轨道。广播星历误差（无SA约10米) 。 卫星钟的误差 双差观测值可消除卫星钟差的影响。IGS精密 钟差改正后的精度<0.1ns。 地球自转的影响 经地球自转改正，可忽略。 相对论的影响 经改正，可忽略。 卫星天线偏差影响 经改正，可忽略。
2 2
A f1 f 2 得： ρ = ρ 1 ρ 2 = 2 2 f2 f1 即： ρ = V
2 2 iono gr 2
154 2 120 2 f1 f 2 iono = V gr 2 2 154 2 f1
GPS测量技术的误差源与解决方法
GPS测量技术的误差源与解决方法GPS（Global Positioning System）是一种广泛使用的定位技术，它通过接收来自卫星的信号来确定接收器的位置，精度一般在数米到几十米之间。
然而，在实际应用中，GPS测量技术可能会受到各种误差源的影响，进而导致测量结果的不准确。
本文将探讨GPS测量技术的误差源及其解决方法。
1. 天线高度误差天线高度误差是指GPS接收器与测量点之间的天线高度差引起的误差。
由于不同测量点处的天线高度不同，接收到的信号路径长度也会不同，因此会对测量结果产生误差。
为了解决这一问题，可以采用高精度的GPS天线来减小高度误差。
同时，在测量中应尽量保持一致的天线高度。
2. 对流层延迟误差对流层延迟误差是指GPS信号在穿过大气层时受到的影响而引起的误差。
大气层中的水汽和其他气体会导致信号传输速度的变化，从而影响到测量结果的准确性。
为了解决这一问题，可以使用双频GPS接收器来消除对流层延迟误差。
双频GPS接收器可以通过同时接收L1和L2频段的信号来消除大气延迟误差。
3. 多路径效应误差多路径效应误差是指GPS信号在传播过程中被建筑物、地形等障碍物反射或绕射而产生的误差。
反射的信号会使接收器接收到多个信号源，从而影响到测量结果的准确性。
为了解决这一问题，可以采用反射板或天线罩等物理隔离措施来减少反射信号的影响。
此外，选择合适的测量时机和测量点位置也能够减少多路径效应误差。
4. 卫星几何误差卫星几何误差是指由于卫星位置相对于接收器的位置不理想而引起的误差。
当卫星位置与接收器位置接近于共面时，几何误差将会增加，导致测量结果的不准确。
为了解决这一问题，可以采用多频度观测和动态定位技术。
多频度观测可以提供更多的卫星数据，从而提高定位精度；而动态定位技术可以根据卫星位置的变化来进行误差补偿。
5. 卫星钟差误差卫星钟差误差是指由于卫星钟的不准确而引起的误差。
卫星钟的不准确将会导致测距误差的累积，进而影响到测量结果的精度。
GPS测量中坐标纠正与误差分析
GPS测量中坐标纠正与误差分析GPS（Global Positioning System，全球定位系统）已经成为现代测量领域中不可或缺的工具。
通过接收卫星发射的信号，GPS可以准确测量出地球上某一点的经纬度坐标。
然而，在实际应用中，由于多种因素的影响，GPS测量的坐标可能存在一定的误差。
因此，对GPS测量中的坐标进行纠正与误差分析，对于提高测量精度和可靠性至关重要。
首先，我们需要了解GPS测量中可能存在的误差来源。
一般来说，GPS测量误差主要包括：卫星钟差、电离层延迟、大气延迟、多径效应、接收机钟差、观测数据产生与处理中的误差等。
卫星钟差指的是卫星发射信号的时间与卫星自身的时间存在一定的偏差，导致测量结果不准确。
电离层延迟是由于卫星信号在经过大气电离层时受到电离层的影响，造成信号传播速度变化，从而引起测量误差。
大气延迟是由于信号经过大气层时受到大气密度变化的影响，导致测量结果出现偏移。
多径效应指的是卫星信号在传播过程中，除了直接到达接收机外，还存在与地面或建筑物反射后到达接收机的信号，这些多路径信号会导致测量结果产生误差。
接收机钟差是指接收机内部时钟与GPS系统时间存在一定的差异，也会影响到测量结果的精度。
针对以上误差来源，我们可以采取一系列纠正措施来提高GPS测量的准确性。
首先，卫星钟差可以通过测量多颗卫星的信号并进行差分处理来纠正。
差分GPS技术能够消除卫星钟差对测量结果的影响，提高测量的准确性。
其次，电离层延迟和大气延迟可以通过接收机和卫星信号之间的差分处理来消除。
接收机将两颗卫星的信号之间的差异作为电离层和大气延迟的参考，从而进行纠正。
此外，采用多路径抑制技术可以降低多径效应对测量结果的影响。
这种技术包括选择合适的接收机和天线，减少信号的反射和干扰。
最后，接收机钟差可以通过接收机内部的校正机制进行补偿。
除了进行误差纠正，我们还需要进行误差分析，了解测量结果的可信程度和误差范围。
误差分析是通过对测量数据进行统计分析，得出误差的概率分布和置信区间。
GPS定位中的误差来源
1、与GPS卫星有关的因素（1）SA干扰误差美国政府从其国家利益出发，通过降低广播星历精度（ε技术）、在GPS信号中加入高频抖动等方法，人为降低普通用户利用GPS进行导航定位时的精度（目前已经取消）。
（2）卫星星历误差在进行GPS定位时，计算在某时刻GPS卫星位置所需的卫星轨道参数是通过各种类型的星历提供的，但不论采用哪种类型的星历，所计算出的卫星位置都会与其真实位置有所差异，这就是所谓的星历误差。
（3）卫星钟差卫星钟差是GPS卫星上所安装的原子钟的钟面时与GPS标准时间的误差。
（4）卫星信号发射天线相位中心偏差卫星信号发射天线相位中心偏差是GPS卫星上信号发射天线的标称相位中心与其真实相位中心之间的差异。
2、与传播路径有关的因素(1) 电离层延迟由于地球周围的电离层对电磁波的折射效应，使得GPS信号的传播速度发生变化，这种变化称为电离层延迟。
(2) 对流层延迟对于地球周围的对流层对电磁波的折射效应，使得GPS信号的传播速度发生变化，这种变化称为对流层延迟。
(3) 多路径效应于接收机周围环境的影响，使得接收机所接收到的卫星信号中还包含有反射和折射信号的影响，这就是所谓的多路径效应。
3、接收机有关的因素(1) 接收集钟差接收机钟差是GPS接收机所使用的钟的钟面时与GPS标准时之间的差异。
(2) 接收机天线相位中心偏差收机天线相位中心偏差是GPS接收机天线的标称相位中心与其真实的相位中心之间的差异。
(3) 接收机软件和硬件造成的误差在进行GPS定位时，定位结果还会受到诸如处理与控制软件和硬件等的影响。
（4）天线相对旋转产生的相位增加效应4、其它（1）GPS控制部分人为或计算机造成的影响由于GPS控制部分的问题或用户在进行数据处理时引入的误差等。
（2）数据处理软件的影响数据处理软件的算法不完善对定位结果的影响。
（3）固体潮、极潮和海水负荷的影响（4）相对论效应。
卫星钟和地面钟由于存在相对运动，从地面观测，卫星钟走得慢，影响电磁波传播时间的测定。
GPS定位的误差来源
GPS定位的误差来源GPS定位的误差来源GPS在实际⽣活中为我们带来许多便利，其最主要的功能来⾃于本⾝的精准定位。
⽆论是车载导航仪为我们指路导航，还是⼿持机为我们提供精确的经纬度⽤来指明⽅向，以及GPS产品在⼯业上、物流业中甚⾄诸多⾏业中带来实际应⽤效果，都证明了GPS产品的定位精准性是其应⽤⼴泛的重要⽀柱。
但是在实际使⽤当中，GPS的定位精度未必会让我们满意，GPS产⽣位置漂移和位置偏差现象的原因是什么？GPS定位的误差来源有哪些呢？在什么情况下能避免此类现象的发⽣呢？下⾯, 简单介绍GPS测量的误差来源及处理⽅法。
在利⽤GPS进⾏定位时，GPS定位结果的精度受到诸多因素的影响，如所⽤的观测量类型、定位的⽅式、卫星的⼏何分布、数据处理⽅法、美国政府政策的限制等。
在GPS测量中, 影响测量精度的主要误差来源可分为三类：与GPS卫星有关的误差、与信号有关的误差、与接收设备有关的误差。
如果根据误差的性质分类，可分为系统误差和偶然误差两种。
其中, 偶然误差主要包括信号的多路径效应引起的误差和观测误差；系统误差主要包括卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟差以及⼤⽓层折射的误差等。
系统误差⼀般可以通过某些措施予以减弱和修正，常见的⽅法有：( 1)引⼊相应的未知参数, 在数据处理中连同其他未知参数⼀起解算；( 2)建⽴系统误差模型，对观测值加以修改；( 3)将不同观测站对相同卫星的同步观测值求差，以减弱或消除系统误差的影响； ( 4)简单地忽略某些系统误差的影响。
⼀、与GPS卫星有关的因素⼴播星历误差( 轨道误差)是当前GPS 定位的重要误差来源之⼀。
卫星星历是GPS 卫星定位中的重要数据。
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。
GPS 卫星的⼴播星历是由全球定位系统的地⾯控制部分所确定和提供的, 经GPS 卫星向全球所有⽤户公开播发的⼀种预报星历, 其精度较差。
SA 政策取消后, ⼴播星历所给出的卫星的点位中误差为5~ 7m。
gps测量仪器坐标允许误差多少
GPS测量仪器坐标允许误差多少随着科技的不断进步，全球定位系统（GPS）在现代测量领域中得到了广泛的应用。
GPS测量仪器被广泛用于地球测量、地理定位和导航等各个领域。
然而，由于各种因素的影响，GPS测量仪器的坐标测量并非完全准确，会存在一定的误差。
因此，我们需要了解GPS测量仪器坐标允许的误差范围，以确保测量结果的合理性和可靠性。
误差来源GPS测量仪器的坐标误差主要来源于以下几个方面：1.系统误差：这是由于GPS系统本身的缺陷或不完善引起的误差，包括卫星轨道计算、钟差、大气延迟等。
2.接收机误差：由于接收机硬件和软件的限制造成的误差，例如信号传输延迟、测量计算算法等。
3.环境误差：这是由于接收机周围的环境条件引起的误差，例如天线高度、地形、建筑物、电磁干扰等。
允许误差范围在实际测量中，为了保证数据的准确性和可靠性，GPS测量仪器的坐标误差需要在一定范围内控制。
具体的允许误差范围取决于测量应用的需求和精度要求。
在通常情况下，GPS测量仪器的坐标允许误差可分为两个层面来考虑：绝对误差和相对误差。
•绝对误差：绝对误差表示测量结果与真实值之间的差距，用于评估测量的准确性。
绝对误差通常以米（m）为单位进行表示，常见的绝对误差要求可以达到几米到几十米之间。
•相对误差：相对误差表示同一区域内两个点之间的差异，用于评估测量的可靠性。
相对误差通常以百分比的形式进行表示，常见的相对误差要求可以达到几个百分点到几十个百分点之间。
需要注意的是，坐标测量的精确性要求因不同的应用而异。
例如，对于地理定位和导航应用，较大的绝对误差可以接受，但对于土地测量和工程测量等精确度要求较高的应用，则需要较小的误差范围。
误差控制方法为了控制和减小GPS测量仪器的坐标误差，一些常用的方法和技术如下：1.差分GPS测量：通过使用两个或多个测站接收机同时观测，利用基准站提供的准确坐标进行差分计算，可以有效消除大气延迟等误差，提高测量精度。
2.使用更多的卫星：增加接收机可见卫星数量，可以提高测量的可靠性和精度，因为更多的卫星可以提供更好的几何分布，减少误差影响。
GPS系统误差来源的分析
GPS系统误差来源的分析GPS系统有多种误差来源，这些误差来源可能导致GPS位置的不准确性、不确定性和不稳定性。
在进行GPS测量和数据分析时，应该考虑这些误差来源，以便更精确地分析和解释GPS数据。
以下是GPS系统主要的误差来源：1. 大气误差大气误差源于电离层和对流层中的厚度、密度和温度变化。
这些变化可能导致信号延迟或散射，从而引起时间和位置的不准确性。
大气误差可以通过GPS接收机的接收数据来识别，并使用差分GPS技术来减少其影响。
2. 星历误差星历误差是由于GPS卫星的轨道和时钟不稳定所造成的。
GPS系统需要知道卫星的位置和时间，否则会导致定位误差。
星历误差可以通过接收多颗卫星的信号来识别并校正。
3. 信号多径效应信号多径效应是指GPS信号从地面或其他障碍物反射回接收机的现象。
这些反射信号穿过了不同的路径，导致信号延迟和干扰，从而使定位误差增大。
信号多径效应可以通过反射面建模、多路径分离技术和扰动算法来减少其影响。
4. 接收机内部误差接收机内部误差可能包括时钟漂移、硬件噪声和信号干扰等。
这些误差可能导致接收机误差增加，从而影响GPS定位精度。
接收机内部误差可以通过选用高精度接收机和时钟标定来减少其影响。
5. 人为误差人为误差是指由于操作人员的技能水平、环境条件和其他因素所造成的误差。
例如，使用不正确的参数进行数据处理、固定接收机在不稳定的地面上等。
人为误差可以通过训练操作人员和提高GPS接收站的环境条件来减少其影响。
总之，GPS系统的误差来源多种多样，需要综合考虑各种误差来源，并使用适当的技术来减少其影响，以实现更精确的GPS测量和数据分析。
卫星导航定位系统误差来源解析
卫星导航定位系统误差来源解析卫星导航定位系统，如全球定位系统（GPS）、伽利略等，已经成为现代社会中至关重要的定位与导航工具。
然而，任何一个定位系统都不可避免地存在误差。
这些误差源可以分为多个来源，包括卫星钟差、大气层延迟、多路径效应、接收机噪声以及人为因素等。
这篇文章将对卫星导航定位系统误差的来源进行解析，以帮助读者更好地理解和应用这些定位系统。
首先，卫星钟差是卫星导航定位系统中常见的误差源之一。
任何一个时间测量都需要一个准确的时钟。
然而，卫星的原子钟并非完美，会存在一定的误差。
当卫星发射后，由于各种因素的作用，如温度变化、重力影响等，卫星钟的频率可能会发生微小的变化。
这种变化对定位系统的精度有着直接的影响。
其次，大气层延迟是导致卫星导航定位系统误差的重要因素之一。
由于地球大气层的存在，导航信号在传播过程中会受到大气层中的影响，从而导致延迟。
大气层延迟在定位系统中会引起距离测量误差，因为卫星发射的信号需要经过大气层才能到达接收机。
不同的大气层条件（如湿度、温度等）会对导航信号的传播速度产生影响，从而引起定位误差。
另外，多路径效应也是导致卫星导航定位系统误差的重要来源之一。
当信号在传播过程中遇到障碍物，如建筑物或地形起伏时，信号可以发生反射、绕射以及散射等现象。
这些现象会导致信号在接收机处形成多个路径，从而引起接收机接收到多个信号，即多径效应。
多径效应会对定位系统的精度和稳定性产生直接的影响，因为它引入了额外的时延以及信号衰减，导致接收机测量的距离和角度产生误差。
此外，接收机噪声也会对卫星导航定位系统的精度产生影响。
接收机本身存在噪声源，例如热噪声和脉冲干扰等。
这些噪声会使接收机对卫星发射的信号进行失真，从而影响定位系统的可靠性和精度。
最后，人为因素也是卫星导航定位系统误差的重要来源之一。
人为因素包括使用者的使用误差、接收机的校准问题以及操作不当等。
这些因素可能导致定位系统的测量结果出现偏差，从而影响导航的精确性。
GPS测量仪的误差来源与误差控制方法
GPS测量仪的误差来源与误差控制方法GPS（全球定位系统）测量仪在现代测量领域得到了广泛应用。
它可以通过卫星信号精确定位和测量地球上的点的坐标，但是在实际使用中，GPS测量仪的测量结果往往会存在一定的误差。
这些误差可能来自多个方面，包括天线、大气、仪器本身等。
本文将探讨GPS测量仪的误差来源以及常用的误差控制方法。
首先，天线是GPS测量仪误差的一个重要来源。
天线的信号接收性能直接影响着测量仪的定位和测量精度。
天线的位置安装不准确、天线高度不均匀等因素都可能导致测量误差的产生。
因此，在进行GPS测量时，我们应该注意天线的安装位置和高度均匀性，保证接收到的信号质量良好，从而减小天线引起的误差。
其次，大气也是GPS测量仪误差的一个重要来源。
大气中的湿度、温度、压强等因素都会对GPS信号的传播速度产生影响，从而导致测量误差的产生。
尤其是在测量距离时，大气对信号的传播速度影响较大。
为了减小大气误差，常用的方法是通过测量两条不同频率的信号，从而计算出大气延迟，进而对测量结果进行修正。
此外，GPS测量仪本身存在的仪器误差也会对测量结果产生影响。
仪器误差包括系统定位误差、时钟误差等。
系统定位误差是由于接收机的硬件和软件系统造成的，通常是由于系统设计和实现上的不完善所致。
时钟误差是由于GPS测量仪内部时钟的不精确而引起的。
为了控制仪器误差，可以采用多种策略，例如使用高精度的GPS测量仪、定期进行仪器校准等。
除了上述误差来源外，还有一些其他的误差可能会对GPS测量仪的结果产生影响。
例如，接收机所处的环境条件，如振动、电磁干扰等都可能对测量结果产生干扰。
此外，人为误差也是不能忽视的因素，比如操作人员的技术水平、测量过程中的操作失误等都可能导致测量误差的产生。
为了控制GPS测量仪的误差，可以采取一系列的方法。
首先，对于天线安装位置和高度均匀性的要求应该严格控制，以减小天线引起的误差。
其次，通过多台GPS测量仪同时进行测量，可以通过求解多个测量结果的平均值来减小系统定位误差和时钟误差。
GPS定位的误差源
GPS定位的误差源：与GPS 卫星有关的因素：1. SA 2. 卫星星历误差 3. 卫星钟差 4. 卫星信号发射天线相位中心偏差。
与传播途径有关的因素： 1. 电离层延迟 2. 对流层延迟 3. 多路径效应与接收机有关的因素：1. 接收机钟差 2. 接收机天线相位中心偏差 3.接收机软件和硬件造成的误差其它：1. GPS 控制部分人为或计算机造成的影响 2.数据处理软件的影响根据定位的模式：1.绝对定位又称为单点定位这是一种采用一台接收机进行定位的模式它所确定的是接收机天线的绝对坐标这种定位模式的特点是作业方式简单可以单机作业绝对定位一般用于导航和精度要求不高的应用中2.相对定位又称为差分定位这种定位模式采用两台以上的接收机同时对一组相同的卫星进行观测以确定接收机天线间的相互位置关系GPS 网常用的布网形式有以下几种：跟踪站式会战式多基准站式同步图形扩展式单基准站式跟踪站式布网形式：若干台接收机长期固定安放在测站上进行常年不间断的观测即一年观测365 天一天观测24 小时这种观测方式很象是跟踪站，因此这种布网形式被称为跟踪站式特点：由于在采用跟踪站式的布网形式布设GPS 网时接收机在各个测站上进行了不间断的连续观测观测时间长数据量大而且在处理采用这种方式所采集的数据时一般采用精密星历因此采用此种形式布设的GPS 网具有很高的精度和框架基准特性每个跟踪站为保证连续观测一般需要建立专门的永久性建筑即跟踪站用以安置仪器设备这使得这种布网形式的观测成本很高会战式：布网形式：在布设GPS 网时一次组织多台GPS 接收机集中在一段不太长的时间内共同作业在作业时所有接收机在若干天的时间里分别在同一批点上进行多天长时段的同步观测在完成一批点的测量后所有接收机又都迁移到另外一批点上进行相同方式的观测直至所有的点观测完毕特点：采用会战式布网形式所布设的GPS 网因为各基线均进行过较长时间多时段的观测所以可以较好地消除SA等因素的影响因而具有特高的尺度精度此种布网方式一般用于布设 A B级网多基准站式：布网形式：所谓多基准站式的布网形式就是有若干台接收机在一段时间里长期固定在某几个点上进行长时间的观测这些测站称为基准站在基准站进行观测的同时另外一些接收机则在这些基准站周围相互之间进行同步观测特点：采用多基准站式的布网形式所布设的GPS 网由于在各个基准站之间进行了长时间的观测因此可以获得较高精度的定位结果这些高精度的基线向量可以作为整个GPS 网的骨架另外一方面其余的进行了同步观测的接收机间除了自身间有基线向量相连外它们与各个基准站之间也存在有同步观测因此也有同步观测基线相连这样可以获得更强的图形结构同步图形扩展式：布网形式：所谓同步图形扩展式的布网形式就是多台接收机在不同测站上进行同步观测在完成一个时段的同步观测后又迁移到其它的测站上进行同步观测每次同步观测都可以形成一个同步图形在测量过程中不同的同步图形间一般有若干个公共点相连整个GPS 网由这些同步图形构成特点：同步图形扩展式的布网形式具有扩展速度快图形强度较高且作业方法简单的优点同步图形扩展式是布设GPS 网时最常用的一种布网形式单基准站式布网形式：单基准站式的布网方式有时又称作星形网方式它是以一台接收机作为基准站在某个测站上连续开机观测其余的接收机在此基准站观测期间在其周围流动每到一点就进行观测流动的接收机之间一般不要求同步这样流动的接收机每观测一个时段就与基准站间测得一条同步观测基线所有这样测得的同步基线就形成了一个以基准站为中心得星形流动的接收机有时也称为流动站特点:单基准站式的布网方式的效率很高但是由于各流动站一般只与基准站之间有同步观测基线故图形强度很弱为提高图形强度一般需要每个测站至少进行两次观测同步图形扩展式布设GPS 基线向量网时的观测作业方式主要以下几种式:点连式边连式网连式混连式点连式:观测作业方式:所谓点连式就是在观测作业时相邻的同步图形间只通过一个公共点相连这样当有m台仪器共同作业时每观测一个时段就可以测得 1 - m 个新点当这些仪器观测观测了s个时段后就可以测得) 1 ( 1 - ×+ m s 个点特点:点连式观测作业方式的优点是作业效率高图形扩展迅速它的缺点是图形强度低如果连接点发生问题将影响到后面的同步图形边连式:观测作业方式:所谓边连式就是在观测作业时相邻的同步图形间有一条边即两个公共点相连这样当有m台仪器共同同作业时每观测一个时段就可以测得 2 - m 个新点当这些仪器观测观测了s个时段后就可以测得) 2 ( 2 - ×+ m s 个点特点:边连式观测作业方式具有较好的图形强度和较高的作业效率网连式:观测作业方式:所谓网连式就是在作业时相邻的同步图形间有 3 个含 3 个以上的公共点相连这样当有m台仪器共同作业时每观测一个时段就可以测得k m - 个新点当这些仪器观测了s个时段后就可以测得) ( k m s k - ×+ 个点特点:采用网连式观测作业方式所测设的GPS 网具有很强的图形强度但网连式观测作业方式的作业效率很低混连式:观测作业方式:在实际的GPS 作业中一般并不是单独采用上面所介绍的某一种观测作业模式而是根据具体情况有选择地灵活采用这几种方式作业这样一种种观测作业方式就是所谓的混连式特点:混连式观测作业方式是我们实际作业中最常用的作业方式它实际上是点连式边连式和网连式的一个结合体选点: 1.为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量要求测站上空应尽可能的开阔在10°~15°高度角以上不能有成片的障碍物 2.少各种电磁波对GPS 卫星信号的干扰在测站周围约200m 的范围内不能有强电磁波干扰源如大功率无线电发射设施高压输电线等 3.免或减少多路径效应的发生测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形地物如高层建筑成片水域等 4.于观测作业和今后的应用测站应选在交通便利上点方便的地方 5.站应选择在易于保存的地方提高GPS 网可靠性的方法:1.增加观测期数增加独立基线数 2.保证一定的重复设站次数3.保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连这样可以使得测站具有较高的可靠性 4.在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于 6 条提高GPS 网精度的方法:1.保证GPS 网中各相邻点具有较高的相对精度对网中距离较近的点一定要进行同步观测以获得它们间的直接观测基线2.为提高整个GPS 网的精度可以在全面网之上布设框架网以框架网作为整个GPS 网的骨架3.在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6 条4.在布设GPS 网时引入高精度激光测距边作为观测值与GPS 观测值基线向量一同进行联合平差或将它们作为起算边长5.若要采用高程拟合的方法测定网中各点的正常高/正高则需在布网时选定一定数量的水准点水准点的数量应竟可能的多且应在网中均匀分布还要保证有部分点分布在网中的四周将整个网包含在其中6.为提高GPS 网的尺度精度可采用如下方法增设长时间多时段的基线向量。
第四章 GPS定位的误差来源
（3）减弱改正残差影响的主要措施
1）采用上述对流层模型加以改正。 2）引入描述对流层影响的附加待估参数，在数据 处理中一并求得。 3）利用同步观测量求差。
3 多路径误差
在GPS测量中，如果测站周围的反射物所反射得卫 星信号（反射波）进入接收机天线，这就将和直接来 自卫星的信号（直接波）产生干涉，从而使观测值偏 离真值产生所谓的“多路径效应”。 （1）反射波 （2）载波相位测量中的多路径误差
1）利用双频观测。 2）利用电离层改正模型加以改正。 3）利用同步观测值求差。
2 对流层折射
（1）对流层及其影响 对流层与地面接触并从地面得到辐射热能，其温度 随高度的上升而降低，GPS信号通过对流层时，也使传 播的路径发生弯曲，从而使测量距离产生偏差，这种 现象叫做对流层折射。 （2）对流层折射的改正模型 1）霍普菲尔德（Hopfield）公式 2）萨斯塔莫宁（Saastamoinen）公式 3）勃兰克（Black）公式
2载波相位测量中的多路径误差多路径误差示意图消弱多路径误差的方法1选择合适的站址a测站应远离大面积平静地水面b测站不宜选择在山坡山谷和盆地中c测站应离开高层建筑物b接收机天线对于极化特性不同的反射信号应该有较强的抑制作用
第四章 GPS定位的误差及消除
1 GPS测量误差的来源及分类 GPS测量是通过地面接收机设备接收卫星传送的信息 来确定地面点的三维坐标。测量结果的误差主要来源 于GPS卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。在 高精度的GPS测量中（如地球动力学研究），还应注意 到与地球整体运动有关的地球潮汐、负荷潮及相对论 效应等地影响。
第二节 与卫星有关的误差
1 卫星星历误差 由星历所给出的卫星的空间位置与实际位置之差称为 卫星星历误差，即为星历精度。 （1）星历精度 1）广播星历（预报星历） 精度为20-30m。 2）精密星历（后处理星历） 1d解的精度为15-30cm，7d解的精度为5-15cm， 13d解的精度为3-5cm。
GPS测量的误差来源及其消除方法
GPS测量的误差来源及其消除方法GPS（Global Positioning System）是一种全球定位技术，通过接收卫星信号来确定地理位置的方法。
然而，在实际应用中，我们经常会遇到GPS测量的误差。
这些误差来自于不同的因素，包括大气层延迟、多径效应、钟差等。
为了提高GPS测量的准确性，我们可以采取一些方法来消除这些误差。
首先，我们来看看大气层延迟。
大气层延迟是由于GPS信号在穿越大气层时，受到大气分子的散射和折射影响而产生的延迟。
这种延迟会导致测量结果有一定误差。
为了消除大气层延迟的影响，科学家们发展出了一种称为差分GPS的方法。
差分GPS通过同时观测一个已知位置的基准站和待测站点的GPS信号，利用两者之间的差异来消除大气层延迟的影响。
这种方法可以有效提高GPS测量的准确性。
除了大气层延迟，多径效应也是导致GPS测量误差的重要因素之一。
多径效应是指GPS信号在传播过程中，经过物体的反射导致多个信号到达接收器，使接收器无法准确确定信号的传播路径。
为了克服多径效应，信号处理技术被广泛应用于GPS测量中。
这些技术包括滤波算法、波束形成和合成孔径雷达等。
通过这些技术的应用，可以有效地减小多径效应对GPS测量的影响，提高定位的准确性。
此外，钟差也是导致GPS测量误差的一个重要因素。
GPS系统中的卫星钟的时间并非完全精确，存在着一定的误差。
这种误差会导致卫星信号的传播时间不准确，进而影响到GPS测量的准确性。
为了消除钟差的影响，常用的方法是使用差分测量技术。
差分测量技术通过同时测量一个已知位置的基准站和待测站点的GPS信号，并对两者的测量结果进行差分处理，从而消除钟差的影响。
除了上述方法，还有其他一些方法可以用来消除GPS测量的误差。
例如，通过增加观测站点的数量来提高测量的准确性。
多个观测站点可以提供更多的测量数据，从而减小误差的影响。
此外，改进GPS接收器的硬件和软件也可以有效提高测量的准确性。
改进后的接收器可以提供更准确的测量结果，并且具有更强的抗干扰能力。
GPS定位误差的产生原因分析与减小方法
GPS定位误差的产生原因分析与减小方法导言全球定位系统（GPS）已成为现代社会中广泛应用于导航、地理测量和定位等领域的重要技术。
然而，在使用GPS时，我们常会遇到定位误差的问题。
本文将分析GPS定位误差产生的原因，并探讨减小定位误差的方法。
一、多普勒效应引起的频率偏移误差GPS定位是通过接收来自卫星的信号并测量其到达时间来确定位置的。
然而，卫星和接收器之间的运动会引起多普勒效应，导致接收器测量的信号频率偏离真实频率。
这会导致接收器估计的距离与实际距离之间存在误差。
为了减小多普勒效应带来的误差，可以采用快速信号处理算法和精确的频率模型来纠正频率偏移。
二、大气延迟引起的距离误差GPS信号在穿过大气层时会受到大气延迟的影响，从而导致接收器估计的距离与实际距离之间存在偏差。
大气延迟主要由电离层延迟和对流层延迟组成。
为了减小大气延迟带来的误差，可以通过使用多频信号进行差分定位、引入大气误差模型进行修正以及使用增强的大气改正模型来提高定位精度。
三、钟差引起的时间误差卫星和接收器的时钟不可能完全同步，这会导致接收器估计的时间与实际时间之间存在差异。
这个差异会引起接收器估计的距离与实际距离之间的误差。
为了减小时钟差带来的误差，可以使用差分定位技术来修正时间误差，并利用接收器内部的时间校准机制来提高时钟的准确性。
四、多径效应引起的信号衰减误差当GPS信号在传播过程中发生反射或折射时，会产生多径效应，导致接收器接收到的信号变弱或出现多个传播路径，从而影响定位精度。
为了减小多径效应带来的误差，可以采用抗多径干扰技术，如采用天线阵列、时延估计和信号处理算法等来抑制多径干扰。
五、精度限制引起的测量误差GPS接收器自身的精度限制也会导致定位误差。
接收器的硬件设计和信号处理算法的精度限制都会影响最终的定位精度。
为了减小精度限制带来的误差，可以采用高精度的接收器硬件设计和先进的信号处理算法，以提高定位的准确性。
六、综合多种减小误差方法为了进一步提高GPS定位的精度，可以综合应用上述减小误差的方法。
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超快速预报星历（igu） 快速预报星历（igr） 事后精密星历（igs） 目前由IGS组织统一提供，我国武大GNSS中心可以独立计 算出相应的星历 目前上述精密星历的精度可达厘米级
N 称为总电子含量
5.3.2 电离层的影响与改正
由相折射率和群折射率引起的路径传播误差(m) 和时间延迟(ns)分别为
N p 40.28 f 2 t 1.3436 107 N p f2 N g 40.28 f 2 t 1.3436 107 N g f2
10
5.2.2.1预报星历
广播星历是通过卫星发射的含有轨道信息的导航电 文，传递给用户，经解码获得所需的卫星星历，广 播星历都属于预报星历，包括
相对某一参考历元的开普勒轨道参数 必要的轨道摄动项改正参数 参考星历: 参考历元的卫星开普勒轨道参数称为参考星历， 是根据GPS监测站约1周的监测资料推算的。 用户在观测时可以通过导航电文实时得到，对导航和实时定 位十分重要。 预报星历精度目前一般为10m左右，对精密定位服务难以满 足精度要求。
钟差常值
参考历元
t a0 a1 (t toe ) a2 (t toe )
j
卫星钟 钟速 卫星钟的 钟速变率
2
8
5.2.1 卫星钟差
经钟差模型改正后，各卫星钟之间的同步差保持在 5~10ns以内，引起的等效距离偏差不超过3m。 通过精密星历获得精确的卫星钟差值 e.g. PPP应用，IGS给出0.1ns 卫星钟经过改正的残差，在相对定位中，可通过观测 量求差（差分）方法消除。
基线长度 1.0km
基线相对误差 110-5
容许轨道误差 250.0m
10.km
100.0km 1000.0km
110-6
110-7 110-8
25.0m
2.5m 0.25m
可见，在相对定位中，随着基线长度的增加，卫星轨 道误差将成为影响定位精度的主要因素。
16
5.2.2 卫星轨道偏差（星历误差）
则在具有速度弥散现象的介质中，单一频率正弦波
的传播与群波的传播是不同的。
21
5.3.1 大气层与电磁波
信号传播
非弥散介质对流层与大气压力、温度、湿度有关
弥散介质电离层与电子密度有关
单一相波载波相位
群波测距码
22
5.3.2 电离层的影响与改正
在电离层中，由于太阳和其它天体的强烈辐射，大部 分气体分子被电离，产生了密度很高的自由电子，在 离子化的大气中，单一频率正弦波相折射率的弥散公 12 式： 2
信号传播
接收机
总计
5.1.1 误差的分类（根据误差的性质分类）
（1）系统误差：主要包括卫星的轨道误差、卫星钟差、接 收机钟差、以及大气折射的误差等。为了减弱和修正系统误 差对观测量的影响，一般根据系统误差产生的原因而采取不 同的措施，包括：
引入相应的未知参数，在数据处理中联同其它未知参数一并求解。 建立系统误差模型，对观测量加以修正。
c
26
5.3.2 电离层的影响与改正
电离层折射对单一正弦波相位所造成的距离延迟 p为 Ne Ne 40 .28 p n p ds ds0 (1 - 40 .28 2 )ds ds0 (-40 .28 2 )ds 2 N e ds f f f 电离层折射对群波相位所造成的距离延迟 g 为
·偏离天顶方向
e.g.沿天顶方向50m，沿水平方向最大可达150m
29
5.3.2 电离层的影响与改正
电子密度与大气高度的关系
30
5.3.2 电离层的影响与改正
电子含量与地方时的关系
都要求卫星钟与接收机钟保持严格同步。
实际上，尽管卫星上设有高精度的原子钟，仍不可
避免地存在钟差和漂移，偏差总量约在1 ms内，引
起的等效距离误差可达300km。
7
5.2.1 卫星钟差
通过对卫星运行状态的连续监测精确地确定，参数由 主控站测定，通过卫星的导航电文提供给用户,并用 二阶多项式表示：
电离层
约70km以上 带电粒子 弥散介质（电磁波的传播 速度与频率有关）
N 0 n 1 10 6
20
5.3.1 大气层与电磁波
弥散介质：根据大气物理学，如果电磁波在某种介
质中的传播速度与频率有关，则该介质成为弥散介
质。
群波：如果把具有不同频率的多种波叠加，所形成
的复合波称为群波。
2 e t 2 2 0 12
式中et为电荷量/c，me为电荷质量/kg，Ne为电子密 度/m-3，0为真空介质常数/c2kg-1m-3s2。 当取常数值et=1.602110-19， me=9.11 10-31， 0=8.859 10-12， 并略去二次微小项，可得：
Ne n p 1 40.28 2 f
星历误差对相对定位的影响一般采用 下列公式估算：
星历误差
卫星星历误差 所引起的基线 误差
b d b
b 1 1 d ~ b 4 10
卫星至测站的距 离
基线长
15
5.2.2 卫星轨道偏差（星历误差）
GPS卫星到地面观测站的最大距离约为25000km，基线测量的允许误差为 1cm，则当基线长度不同时，允许的轨道误差大致如下表所示。
25
5.3.2 电离层的影响与改正
群折射率与相折射率：
Ne n p 1 40.28 2 , f Ne ng 1 40.28 2 f
① 相折射率np与群折射率ng二者不同 ② 当f确定后，n取决于 Ne； ③ 载波相位和码相位修正量分别采用np和ng
当电磁波沿天顶方向通过电离层时，由于折射率的变 化而引起的传播路径距离差和相位延迟，一般可写为 ： s f s (n 1)ds, (n 1)ds
第5章 GPS定位的误差源
概 述
1
2
5.1.1 误差的分类
GPS定位中，影响观测量精度的主要误差源
与卫星有关的误差 与信号传播有关的误差 与接收设备有关的误差
为了便于理解，通常均把各种误差的影响投影到站 星距离上，以相应的距离误差表示，称为等效距离 误差
3
测码伪距的等效距离误差（m）
N e et n p 1 2 2 4 f 0me
式中et为电荷量（库仑）， me为电荷质量（kg）， Ne为电子密度(m3)， 0为真空介质常数(库仑2/牛顿m2）
23
5.3.2 电离层的影响与改正
相折射率的弥散公式：
Ne n p 1 4 f me
12
5.2.2 卫星轨道偏差（星历误差）
由于卫星在运动中受多种摄动力的复杂影响，而通过 地面监测站又难以可靠地测定这些作用力并掌握其作 用规律，因此，卫星轨道误差的估计和处理一般较困 难。
目前，通过导航电文 所得的卫星轨道信息，相应的位 置误差约10m左右。
随着摄动力模型和定轨技术的不断完善，卫星的位置 精度将可提高到5m左右,精密轨道的精度为5cm以内 卫星的轨道误差是当前GPS定位的重要误差来源之一
在GPS定位中，根据不同要求，处理轨道误差方法: 忽略轨道误差：广泛用于实时单点定位。
采用精密星历 ：e.g. IGS
同步观测值求差：由于同一卫星的位置误差对不同观测站同 步观测量的影响具有系统性。利用两个或多个观测站上对同 一卫星的同步观测值求差，可减弱轨道误差影响。当基线较 短时，有效性尤其明显，而对精密相对定位，也有极其重要 意义。
误差来源
卫星 星历与模型误差 钟差与稳定度 卫星摄动 相位不确定性 其它 合计 电离层折射 对流层折射 多路径效应 其它 合计 接收机噪声 其它 合计
P码
4.2 3.0 1.0 0.5 0.9 5.4 2.3 2.0 1.2 0.5 3.3 1.0 0.5 1.1 6.4
C/A码
4.2 3.0 1.0 0.5 0.9 5.4 5.0-10.0 2.0 1.2 0.5 5.5-10.3 7.5 0.5 7.5 10.8-13.6
13
5.2.2 卫星轨道偏差（星历误差）
卫星轨道偏差对绝对定位的影响可达几十米到一百米。
而在相对定位中，由于相邻测站星历误差具有很强的相 关性，因此对相对定位的影响远远低于对绝对定位的影 响。不过，随着基线距离的增加，卫星轨道偏差引起的 基线误差将不断加大。
14
5.2.2 卫星轨道偏差（星历误差）
将不同观测站，对相同卫星的同步观测值求差，以减弱和消除系统误 差的影响。
简单地忽略某些系统误差的影响。
（2）偶然误差：包括多路径效应误差和观测误差等。
选用较好的硬件和观测条件 延长观测时间
5
与卫星有关的误差
2
6
5.2.1 卫星钟差
GPS观测量均以精密测时为依据。
GPS定位中，无论码相位观测还是载波相位观测，
g ng ds ds0 (1 40 .28
令N N e ds，则
Ne Ne 40 .28 )ds ds0 (40 .28 2 )ds N e ds 2 2 f f f
p 40 .28 40 .28 p 2 N t p 2 N f c f c g 40 .28 40 .28 g N t g 2 N 2 f c f c
17
5.2.2 卫星轨道偏差（星历误差）
采用轨道改进法处理观测数据：卫星轨道的偏差由各种摄动力 综合作用产生，在对卫星轨道摄动进行修正时，所采用的各摄 动力模型精度也不一样。 根据引入轨道偏差改正数的不同，分为