卫星钟差改正

tS t a0 a1 t to a2 t to
在精度要求不高的情况下使用
2
2.卫星钟差及其处理方法
处理方法：
2.采用相对定位或差分
I
站 间 差 分 ：B I-A I
A
B
2.卫星钟差及其处理方法
处理方法：
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正数
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数
D c TR t R TS tS
真实距离
真实接收时间 接收机钟差
c TR TS c t R tS
卫星钟差 真实发射时间 2
2.卫星钟差及其处理方法
处理方法：
1.采用广播星历中的钟差改正参数进行改正
钟差多项式
Pn(t)即为所需内插时刻的对应卫星坐(或钟差)的插值 结果。
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数 精度如何？
• 插值点位于节点中间附近位臵。分别运用三种内插方法,使 用不同阶数得到的卫星坐标分量和钟差以及它们与真值的 差值如表2所示。
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数
规 律：
表2中发现当插值阶数大于9阶时,三种插值方法表现出一致 性,三种插值方法的坐标插值精度都可以达到毫米级,钟差 的插值精度可以小于ns级,这些完全满足事后精密定位的要 求。但随着阶数的提高,插值精度并没有明显提高。插值阶 数为8阶以下时插值精度有明显下降,不能满足精密定位的 要求。
n
n
i k
缺点： 用拉格朗日插值多项式计算数值, 当精度不够,增加节点时,因基函 数和每一个节点有关,原来的数 据都不能利用,要重新计算
( t t 0 ) ( t t i 1 )( t t i ) ( t t n ) (t t )(t t )(t t )(t t ) yδit i 0 i 0 i i i i i +1 i n
t i j t i
( i , j 1, 2, , n )
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数
• 按表1生成的逐次插值结果,每做一步检查一次插 值的精度,如不满足则继续增加节点,无需重新计 算前面的插值,直到满足为止。当|Ti,j-Ti-1,j-1|<E(E 为设定的允许误差)时,即可认为Ti,j为Neville的插 值结果。
存在问题：
卫 星 坐 标
GPS精密数据处理需要间隔1s的卫星坐标。 IGS 发布的GPS精密星历(*.SP3文件)是WGS-84坐 标系间隔为15min的每颗卫星的三维坐标(x y z) 处理方法：内插
不 符
钟 差源自文库
GPS接收机的采样率一般为30s或者15s甚至更密 IGS发布的钟差为5min(*.clk文件)和 30s(*.clk_30s文件)间隔的。
优 点：
有很好的承袭性，以前算的数据都可以用，经常使 用
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数
• 3.Newton（牛顿）多项式插值
• 设有n个节点时刻t1,t2……tn对应的精密星历坐标某 项(或钟差)f(t1),f(t2) …… f(tn),则牛顿插值的表 达式为：
Pn (t ) f t 1 (t t 1 )f t 1 , t 2 (t t 1 )(t t 2 ) f t 1 , t 2 , t 3 (t t 1 )(t t 2 ) (t t n 1 ) f t 1 , t 2, , t n
总结
1.时钟特性及其对卫星测距的影响
（钟差多项式改正）
卫 星 钟 差 改 正
1.利用广播星历
2.卫星钟差及其处理方法
2.相对定位或差分
3.使用IGS提供的精密卫星钟 差改正参数
1.不可直接用
3.使用IGS提供的 精密卫星钟差改正参数
2. 内 插 处 理
1.Lagrange（拉格朗日）多项式插值
2.Neville（内维尔）插值 3.Newton（牛顿）多项式插值
测绘工程10-1班
1.时钟特性及其对卫星测距的影响
• 钟差
– 钟读数与真实系统时间之间的差异
• 时钟的特性
t a0 a1 t t0 a2 t t0 y t dt
2 t t0
钟差 钟偏
钟的老化率/频漂 钟速/钟漂/频偏
随机项
• 钟差对卫星测距的影响
n
利用公式分别对卫星坐标的三个分量(x y z)和钟差进行插值计算, 得到观测时刻卫星的坐标和钟差。
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数 • 2.Neville（内维尔）插值
• 基本思路：Neville插值是一种线性逐次插值, 是通过低 一次多项式的组合来获得高一次插值多项式。 • 基本做法：首先求出若干个一次插值多项式的值,利用它 们之间的两两组合得到若干个二次插值多项式,进一步利 用这些二次多项式间的两两组合来得到若干个三次多项式, 采用迭代方式进行。
不 符
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数
• 1.Lagrange(拉格朗日）多项式插值
设有n+1个节点时刻t0,t1……tn对应的精密星历坐标某 项(或钟差)为:y0,y1 …… yn,则计算任意时刻卫星坐标 (或钟差)的n阶插值多项式为:
x xi y( t = ）yδ= T(t)） ( it k 0 i 0 x k x i
3.精度
• 设有n+1个节点时刻t0,t1 …… tn对应的精密星历坐标某 项(或钟差)为:y0,y1 …… yn,令Ti,O=yi(i=0,1,2,n),则有：
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数
Ti , j
(t t i )Ti 1, j 1 (t t i j )Ti , j 1
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数
• 当插值点位于所选取节点的两端时,选取同一天的精密星 历来内插,三种方法的插值结果如下:
3.使用IGS提供的精密卫星钟差改正参数 规律：
通过表3,发现当插值点不在节点中央时,三种插值方法 仍然表现出一致性,且都在9阶的时候达到精度最高,随 着插值阶数的增大精度反而降低,插值精度在厘米或分 米级甚至更低,并且变化迅速。