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GPS定位原理与应用 [教案] 第六章 GPS 测量的误差来源和影响 第六章 GPS 测量的误差来源和影响 [一]教学目的与要求： 介绍GPS 观测值中的误差来源及其影响； 讨论各种误差来源的消除方法。 [二]教学重难点： 重点理解影响定位精度的各种因素和解决办法。 [三]教学内容： 引言： 思考：为什么讲误差？ 对GPS 定位中出现的各种误差进行分析，研究它们的性质、大小及其对定位所产生的影响；介绍 消除和削弱这些误差影响的措施和方法。目的是提高定位精度，为使用GPS 提供一些注意事项，并提 出精密定位的方法。 第一节 GPS 定位中的误差 1、GPS 定位中，影响观测量精度的主要误差来源分为三类： ·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。以测码伪距的等效距离误差/m 为例： 误差来源 P码 C/A码 卫星 星历与模型误差 4.2 4.2 钟差与稳定度 3.0 3.0 卫星摄动 1.0 1.0 相位不确定性 0.5 0.5 其它 0.9 0.9 合计 5.4 5.4 信号传播 电离层折射 2.3 5.0-10.0 对流层折射 2.0 2.0 多路径效应 1.2 1.2 其它 0.5 0.5 合计 3.3 5.5-10.3 接收机 接收机噪声 1.0 7.5 其它 0.5 0.5 合计 1.1 7.5 总计 6.4 10.8-13.6 2、从误差的性质上看，可以分成一下几类： (1)系统误差： –大气折射 –星历误差 –卫星钟差 –接收机钟差 (2)偶然误差：多路径效应 (3)粗差：位置误差 第二节 与信号传播有关的误差 一、电离层折射影响： 1、电离层折射 （1）电离层——地球表面以上距地面高度在50km~1000km 之间的大气层。气体分子在太阳等天 体的射线作用下，大部分发生电离，具有密度较高的带电粒子，由于含有较高密度的电子，属弥散性 介质，即电磁波在这种介质内传播时传播速度与频率有关。 （2）影响：–天顶方向50 米；地平方向120 米 电离层的折射率与大气的电子密度成正比，而与通过的电磁波频率平方成反比。 A 对于载波——相折射率与相速度： n 1−40.3N f −2 p e v c
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