與GPS衛(wèi)星有關(guān)的誤差主要包括衛(wèi)星的軌道誤差和衛(wèi)星鐘的誤差
1. 衛(wèi)星鐘差
由于衛(wèi)星的位置是時(shí)間的函數(shù),因此,GPS的觀測(cè)量均發(fā)精密測(cè)時(shí)為依據(jù),而與衛(wèi)星位置相對(duì)應(yīng)的信息,是通過衛(wèi)星信號(hào)的編碼信息傳送給接收機(jī)的。在GPS定位中,無論是碼相位觀測(cè)或是載波相位觀測(cè),均要求衛(wèi)星鐘與接收機(jī)時(shí)鐘保持嚴(yán)格的同步。實(shí)際上,以盡管GPS衛(wèi)星均設(shè)有高精度的原子鐘(銣鐘和銫鐘),但是它們與理想的GPS時(shí)之間,仍存在著難以避免的偏差和漂移。這種偏差的總量約在1ms以內(nèi)。
對(duì)于衛(wèi)星鐘的這種偏差,一般可由衛(wèi)星的主控站,通過對(duì)衛(wèi)星鐘運(yùn)行狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測(cè)確定,并通過衛(wèi)星的導(dǎo)航電文提供給接收機(jī)。經(jīng)鐘差改正后,各衛(wèi)星之間的同步差,即可保持在20ns以內(nèi)。
在相對(duì)定位中,衛(wèi)星鐘差可通過觀測(cè)量求差(或差分)的方法消除。
2. 衛(wèi)星軌道偏差
估計(jì)與處理衛(wèi)星的軌道偏差較為困難,其主要原因是,衛(wèi)星在運(yùn)行中要受到多種攝動(dòng)力的復(fù)雜影響,而通過地面監(jiān)測(cè)站,以難以充分可靠的測(cè)定這作用力,并掌握它們的作用規(guī)律,目前,衛(wèi)星軌道信息是通過導(dǎo)航電文等到的。
應(yīng)該說,衛(wèi)星軌道誤差是當(dāng)前GPS測(cè)量的主要誤差來源之一。測(cè)量的基線長(zhǎng)度越長(zhǎng),此項(xiàng)誤差的影響就越大。
在GPS定位測(cè)量中,處理衛(wèi)星軌道誤差有以下直種方法:
1) 忽略軌道誤差
這種方法以從導(dǎo)航電文中所獲得的衛(wèi)星軌道信息為準(zhǔn),不再考慮衛(wèi)星軌道實(shí)際存在的誤差,所以廣泛的用于精度較低的實(shí)時(shí)單點(diǎn)定位工作中。
2) 采用軌道改進(jìn)法處理觀測(cè)數(shù)據(jù)
這種方法是在數(shù)據(jù)處理中,引入表征衛(wèi)星軌道偏差的改正參數(shù),并假設(shè)在短時(shí)間內(nèi)這些參數(shù)為常量,將其與其它求知數(shù)一并求解。
3) 同步觀測(cè)值求差
這一方法是利用在兩個(gè)或多個(gè)觀測(cè)站一同,對(duì)同一衛(wèi)星的同步觀測(cè)值求差。以減弱衛(wèi)星軌道誤差的影響。由于同一衛(wèi)星的位置誤差對(duì)不同觀測(cè)站同步觀測(cè)量的影響,具有系統(tǒng)誤差性質(zhì),所以通過上述求差的方法,可以明顯的減弱衛(wèi)星軌道誤差的影響,尤其當(dāng)基線較短時(shí),其效用更不明顯。
這種方法對(duì)于精度相對(duì)定位,具有極其重要的意義。
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