第七讲误差源.pptVIP

GPS原理及其应用第1页，共28页，星期日，2025年，2月5日第三章GPS定位中的误差源§3.4卫星星历误差§3.5电离层延迟第2页，共28页，星期日，2025年，2月5日§3.4卫星星历误差第3页，共28页，星期日，2025年，2月5日3.4卫星星历（轨道）误差定义 由卫星星历给出的卫星在空间的位置与卫星的实际位置之差称为卫星星历误差。广播星历（预报星历）的精度 (无SA)?20～30米 (有SA)?100米精密星历（后处理星历）的精度 可达1厘米应对方法精密定轨(后处理)相对定位或差分定位GPS测量定位的误差源卫星星历（轨道）误差第4页，共28页，星期日，2025年，2月5日星历误差对单点定位的影响星历误差对单点定位的影响主要取决于卫星到接收机的距离以及用于定位或导航的GPS卫星与接收机构成的几何图形星历误差对相对定位的影响GPS测量定位的误差源卫星星历（轨道）误差第5页，共28页，星期日，2025年，2月5日§3.5电离层延迟第6页，共28页，星期日，2025年，2月5日3.5电离层延迟GPS测量定位的误差源电离层延迟第7页，共28页，星期日，2025年，2月5日地球大气结构地球大气层的结构GPS测量定位的误差源电离层延迟地球大气结构第8页，共28页，星期日，2025年，2月5日大气折射效应大气折射信号在穿过大气时，速度将发生变化，传播路径也将发生弯曲。也称大气延迟。在GPS测量定位中，通常仅考虑信号传播速度的变化。色散介质与非色散介质色散介质：对不同频率的信号，所产生的折射效应也不同非色散介质：对不同频率的信号，所产生的折射效应相同对GPS信号来说，电离层是色散介质，对流层是非色散介质GPS测量定位的误差源电离层延迟大气折射效应第9页，共28页，星期日，2025年，2月5日相速与群速①相速群速相速与群速的关系相折射率与群折射率的关系GPS测量定位的误差源电离层延迟相速与群速第10页，共28页，星期日，2025年，2月5日相速与群速②GPS测量定位的误差源电离层延迟相速与群速第11页，共28页，星期日，2025年，2月5日电离层折射①GPS测量定位的误差源电离层延迟电离层折射第12页，共28页，星期日，2025年，2月5日电离层折射②GPS测量定位的误差源电离层延迟电离层折射第13页，共28页，星期日，2025年，2月5日电子密度与总电子含量电子密度与总电子含量电子密度：单位体积中所包含的电子数。总电子含量（TEC–TotalElectronContent）：底面积为一个单位面积时沿信号传播路径贯穿整个电离层的一个柱体内所含的电子总数。GPS测量定位的误差源电离层延迟电子密度与总电子含量第14页，共28页，星期日，2025年，2月5日电子密度与大气高度的关系GPS测量定位的误差源电离层延迟电子密度与大气高度的关系第15页，共28页，星期日，2025年，2月5日电子含量与地方时的关系GPS测量定位的误差源电离层延迟电子含量与地方时的关系第16页，共28页，星期日，2025年，2月5日电子含量与太阳活动情况的关系与太阳活动密切相关，太阳活动剧烈时，电子含量增加太阳活动周期约为11年1700年–1995年太阳黑子数GPS测量定位的误差源电离层延迟电子含量与太阳活动情况的关系第17页，共28页，星期日，2025年，2月5日电子含量与地理位置的关系2002.5.151:00–23:002小时间隔全球TEC分布GPS测量定位的误差源电离层延迟电子含量与地理位置的关系第18页，共28页，星期日，2025年，2月5日常用电离层延迟改正方法分类经验模型改正方法：根据以往观测结果所建立的模型改正效果：差双频改正方法：利用双频观测值直接计算出延迟改正或组成无电离层延迟的组合观测量效果：改正效果最好实测模型改正方法：利用实际观测所得到的离散的电离层延迟（或电子含量），建立模型（如内插）效果：改正效果较好GPS测量定位的误差源电离层延迟常用电离层延迟改正方法分类第19页，共28页，星期日，2025年，2月5日电离层改正的经验模型简介①Bent模型由美国的R.B.Bent提出描述电子密度是经纬度、时间、季节和太阳辐射流量的函数国际参考电离层模型（IRI–InternationalReferenceIonosphere）由国际无线电科学联盟