gps误差种类以及如何解决误差问题.ppt

GPS测量误差有哪些？如何解决呢？,亲,测绘112班,1,总而言之，误差大体分为三类,1.信号有关误差,2.卫星有关误差,3与接收机有关的误差,4.其他误差,2,亲！误差的来源有哪些呢？,3,Source: AC Nielsen, National Marketing Associations of each country,亲！你想了解与信号传播有关误差的内容吗？,概 念,产 生 误 差 的 原 因,信号传播误差的3种误差,电离层气体分子由于受到太阳等天体各种射线辐射，产生自由电子和正离子，所以信号穿过时，路径会弯曲，得不到真正的距离,减弱电离层影响的措施,地球上空距地面高度50-1000km之间的大气层，产生的误差,。利用双频观测 。利用电离层改正模型加以修正 。利用同步观测值求差,对流层与地面接触并从地面得到辐射热能，其温度随高度的上升而降低，gps信号通过对流层时，也使传播的路径发生弯曲，而产生的偏差,。对流层及其影响 。对流层折射的改正模型 。减弱对流层折射改正残差影响,测站周围的反射物，所反射的卫星信号进入接收机天线，将产生干涉，而产生的误差,。选择合适的站址 。对接手机天线进行一定的改造,第一类,4,第一类误差 中 （1） 电离层折射解决办法,Source: Consumer survey, team analysis,原理；用两台接收机在基线的两端进行同步观测并取其观测量之差，可以减弱电离层折射的影响，这是因为当两观测站相距不太远时，由卫星至两观测站电磁波传播路程上的大气状况甚至相似。,。利用电离层改正模型加以修正,原理；该模型考虑了折射率n中的高阶项影响，并且是沿着信号传播路径来进行积分。 这种模型把白天的电离层延迟看成是余弦波中正部分，而把晚上的电离层延迟看成常数，其中晚间的电离层延迟量及余弦波的相位项均按常数来处理,原理；因为电磁波通过电离层所产生的折射改正数与电磁波频率f的平方成反比，如果分别用两个频率f1和f2来发射卫星信号，这两个不同频率的信号就将沿着同一路径到达接收机,。利用双频观测,。利用同步观测值求差,Gps单频 接收机 一般采用,5,第一类误差 中 （2）对流层折射解决办法,对流层折射的改正模型,背景；对流层折射与地面气候，大气压力，温度，湿度变化密切相关，更加复杂,霍普菲尔德公式,萨斯塔莫宁公式,勃兰克公式,E为高度角，以度为单位 s为对流层改正数,6,第一类误差中 （2）减弱对流层折射改正残差影响的措施,Source: Team analysis,1.采用上述对流层模型加以改正，其气象参数在测站直接测定,2.引用描述对流层影响的附加待估参数，在数据处理中一并求得,EXAMPLE,3.利用同步观测量求差 4利用水汽辐射计直接测 定信号传播的影响,7,第一类误差中 （3）多路径误差,Gps天线接收到的信号是直接波和反射波产生干涉后的组合信号,天线A同时收到来自卫星的直接信号S和经地面反射的反射信号s1，显然这两种信号所经过的路径长度是不同的，反射信号多经过的路径长度称为 程差,反射波,背景,载波相位测量中的 多路径误差,EXAMPLE,卫星,卫星,o,G,A,H,S1,Z,s,s,多路径效应比 伪距测量比载波 相位测量的影响 要严重得多,8,第一类误差中 （3）多路径误差,消弱多路径误差的方法,1.选择合适的站址,测站应远离大面积平静的水面,测站不宜选择在山坡，山谷和盆地中,测站应离开高层建筑物,2.对接收机天线的要求,在天线中设置抑径板,接收天线对于极化特性不同的反射信号应该有较强的抑制作用,9,HIGH INCOME BARGAIN HUNTERS,亲，第一类误差，我已经讲完了， 你懂了吗,10,第二类 与卫星有关的误差,轨道松弛法,同步观测值求差,解决星历误差的方法,建立自己的卫星跟踪网独立定轨,亲，如何解决呢,1.星历数据的误差,1对单点定位的影响,2.对相对定位的影响,星历误差在 测站站至卫星 方向上 影响测站坐标 和接收机钟 改正数中去,实践表明 ，经数小时 观测后基线的 相对误差，约为 星历相对误差的 四分之一,11,第二类 与卫星有关的误差,如何解决呢,解决方法,Shopping behavior,Format,Source: Consumer survey, team analysis,卫星钟的钟差包括由钟差，频偏，频漂等产生的误差，也包括钟的随机误差。在gps测量中，无论是码相位观测或载波相位观测，均要求卫星钟和接收机钟保持严格同步。,3。相对论效应,是由于卫星钟和接收机钟所处的状态不同而引起卫星钟和接收机钟之间产生的相对钟误差现象,2.卫星的钟误差,经以上改正后，各卫星之间的同步差可以保持20ns以内，因此偏差不会超过6m,12,第三类误差 与接收机有关的误差,接收机的位置误差,天线相位中心位置偏差,接收机钟误差,认为各观测时刻的接收机钟差间是相关的，将接收机钟差表示为时间多项式，并在观测量的平差计算中求解多项式的系数,。,通过在卫星间求一次 差来消除接收机的钟差,在精密定位时，必须仔细操作，以尽量 减少这种误差的影响，在变形监测时，应采用 有强制对中装置的观测墩,在实际工作中，如果使用同一类型 的天线，在相距不远的两个 或多个观测站上同步观测了 同一组卫星，那么，便可以通过 观测值的求差来消弱相位中心偏移 的影响,13,亲，第二类误差也 解释完了你 了解了多少,14,GPS天线相位中心偏差,水平偏差