GPS误差源与改正模型分析.pptxVIP

误差源GPS原理与应用

§对流层延迟§多路径误差§其他误差改正GPS定位中的误差源

对流层延迟 对流层延迟

对流层（Troposphere） 对流层延迟

对流层延迟 对流层延迟

对流层的色散效应对流层的色散效应折射率与信号波长的关系对流层对不同波长的波的折射效应结论对于GPS卫星所发送的电磁波信号，对流层不具有色散效应 对流层延迟

大气折射率N与气象元素的关系大气折射率N与温度、气压和湿度的关系Smith和Weintranb，1954对流层延迟与大气折射率N 对流层延迟 对流层延迟

霍普菲尔德（Hopfield）改正模型①出发点导出折射率与高度的关系沿高度进行积分，导出垂直方向上的延迟通过投影（映射）函数，得出信号方向上的延迟

霍普菲尔德（Hopfield）改正模型②对流层折射模型 对流层延迟

霍普菲尔德（Hopfield）改正模型③投影函数的修正 对流层延迟

萨斯塔莫宁（Saastamoinen）改正模型①原始模型 对流层延迟

萨斯塔莫宁（Saastamoinen）改正模型②拟合后的公式 对流层延迟

勃兰克（Black）改正模型 对流层延迟

对流层改正模型综述不同模型所算出的高度角30?以上方向的延迟差异不大Black模型可以看作是Hopfield模型的修正形式Saastamoinen模型与Hopfield模型的差异要大于Black模型与Hopfield模型的差异 对流层延迟

气象元素的测定①气象元素干温、湿温、气压干温、相对湿度、气压测定方法普通仪器：通风干湿温度表、空盒气压计自动化的电子仪器 对流层延迟

气象元素的测定②水气压es的计算方法由相对湿度RH计算由干温、湿温和气压计算 对流层延迟

对流层模型改正的误差分析模型误差模型本身的误差气象元素误差量测误差仪器误差读数误差测站气象元素的代表性误差实际大气状态与大气模型间的差异 对流层延迟

多路径误差多路径误差

多路径误差与多路径效应多路径（Multipath）误差在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“多路径误差”。多路径效应由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应称为多路径效应。多路径误差

反射波反射波的几何特性反射波的物理特性反射系数a极化特性GPS信号为右旋极化反射信号为左旋极化多路径误差

多路径误差①受多路径效应影响的情况下的接收信号多路径误差

多路径误差②多路径误差

多路径误差③多路径的数值特性受多个反射信号影响的情况多路径误差

多路径误差的特点与测站环境有关与反射体性质有关与接收机结构、性能有关多路径误差

应对多路径误差的方法①观测上选择合适的测站，避开易产生多路径的环境易发生多路径的环境多路径误差

应对多路径误差的方法②硬件上采用抗多路径误差的仪器设备抗多路径的天线：带抑径板或抑径圈的天线，极化天线抗多路径的接收机：窄相关技术MEDLL(MultipathEstimatingDelayLockLoop)等抗多路径效应的天线多路径误差

应对多路径误差的方法③数据处理上加权参数法滤波法信号分析法多路径误差

其他误差改正引力延迟地球自转改正地球潮汐改正接收机的位置误差天线相位中心偏差其他误差改正

地球自转改正其他误差改正

其他误差改正

接收机的位置误差定义 接收机天线的相位中心相对测站标石中心位置的偏差。应对方法正确的对中整平采用强制对中装置（变形监测时）其他误差改正

天线相位中心偏差改正卫星天线相位中心偏差改正接收机天线相位中心变化的改正GPS测量和定位时是以接收机天线的相位中心位置为准的，天线的相位中心与其几何中心理论上应保持一致。可是接收机天线接收到的GPS信号是来自四面八方，随着GPS信号方位和高度角的变化，接收机天线的相位中心的位置也在发生变化。其他误