GPS接收机误差来源及性能分析要点

1、四川水利职业技术学院毕业设计（论文）题目：GPS接收机误差来源及性能分析系部测绘工程系专业名称工程测量技术班级测量1032姓名学号指导教师2013 年 6 月 10 日GPS系统的误差来源分析及性能分析GPS全球卫星定位系统是美国国防部为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。该系统具有全球性、全天候、连续性 等三维导航和定位能力，并具有良好的抗干扰性和保密性。它已成为美国导航技 术现代化的最重要标志，并被视为20世纪美国继阿波罗登月计划和航天飞机计 划之后的又一重大科技成就。在航空、航天、军事、交通、运输、资源勘探、通 信、气象等几乎所有的领域中，它都被作为一项

2、非常重要的技术手段，用于导航、 定时、定位和进行大气物理研究等。先对GPS的组成进行了解，在进行GPS的误 差来源进行分析，最后研究GPS误差消除的方法和改进措施。GPS系统的定位误 差直接GPS定位精度，按其产生的来源、性质及对系统的影响等进行了介绍和初 步,提出了相应的措施以便消除或削弱它们对测量结果的影响。误差讲直接影响 我们的测量，所以研究了 GPS消除误差方法。最后提出了改进措施。关键词：GPS误差精度卫星星历电离层对流层AbstractGPS global satellite positioning system (GPS) is the U.S. department of de

3、fense for military services for land, sea and air facilities for high precisi on n avigatio n and positi oning requireme nt. The system has a global, all-weather, continuous 3 d navigation and localization ability, and has good anti-interference and secrecy. It has become the United States of the mo

4、st important marks of modern n avigati on tech no logy, and is con sidered a 20th cen tury the Un ited States after the Apollo missi on to the moon and the space shuttle program after ano ther major scie ntific and tech no logical achievements. In aviation, aerospace, military, traffic, communicatio

5、n, transportation, resource exploration, weather, etc. Almost all of the areas in which it has been as an important technical method, used in navigation, timing, location and atmospheric physics and so on. First to un dersta nd the compositi on of the GPS, i n the error sources of GPS is an alyzed,

6、fin ally the GPS error elimination method and improvement measures. GPS positioning error of the GPS positioning accuracy directly, according to its origin, nature and effect of the system are introduced and a preliminary, puts forward the corresponding measures to eliminate or weaken their in flue

7、nce on the measured results. Speak directly affect our measureme nt error, so the GPS method to elim in ate error. Fin ally put forward the improveme nt measures.Keywords: GPS satellite ephemeris error precisi on iono sphere, troposphere目录1 GPS概述51.1 GPS的主要特点51.1.1 全球覆盖连续导航定位 51.1.2 高精度三维定位 51.1.3 抗

8、干扰性能好、保密性强 52 GPS接收机组成62.1 GPS接收机主机 62.1.1 变频器及中频放大器 62.1.2信号通道72.2接收机的天线82.2.1 对天线的要求92.2.1.1 天线与前置放大器一般应密封为一体 92.2.1.2 能够接受来自任何方向的卫星信号，不产生死角。 92.2.1.3 天线必须采取适当的防护和屏蔽措施 92.2.1.4 天线的相位中心保持高度的稳定，并与其几何中心尽量一致 92.2.2 天线的类型92.2.2.1 单极天线102.2.2.2 螺旋形天线 102.2.2.3 微带天线102.2.2.4 锥形天线102.2.2.5 带扼流圈的振子天线，也称扼流圈

9、天线 102.3电源113 GPS接收机误差来源 123.1系统误差123.1.1 卫星星历误差123.1.2 卫星钟差123.1.3 相对论效应的影响 123.2观测条件误差123.2.1与传播途径有关的误差 123.2.1.1电离层折射123.2.1.1 对流层折射133.2.1.1 多路径效应 133.2.2 与GPS接收机有关的误差 133.2.2.1 接收机钟差 133.2.2.2 接收机的位置误差 133.2.2.3 接收机天线相位中心偏差 144消弱误差的方法和措施 154.1建立完善严密的误差改正模型 154.2求差法154.3选择较好的硬件 154.4选择良好的观测条件 16

10、441 选站时应避免邻近有大面积的平静的水面 16442 测站不宜选在山坡上 164.4.3 注意离开高层建筑物 164.4.3测站不能选择在具有电磁波强辐射源的地方 165 GPS数据观测175.1 GPS网的布设175.2选点175.3仪器185.3.1接收机选用185.3.2 使用仪器195.3.3 仪器检校195.4观测准备195.5观测195.5.1 观测作业的要求 205.5.2 选择最佳的观测时段 215.5.3 外业观测步骤 215.6 夕卜业成果记录 225.7外业数据检核 226实习总结237致谢248参考文献25251 GPS概述全球定位系统(GPS)是美国国防部出于军事

11、目的于 20世纪70年代开始研制 的星基无线电导航定位系统，该系统能够提供精确的三维坐标、速度和时间信息。 它的含义是利用导航卫星进行测时和测距， 是目前世界上最先进、应用最广泛的 卫星导航定位系。该系统具有全球性、全天候、连续性等三维导航和定位能力 ， 并具有良好的抗干扰性和保密性。它已成为美国导航技术化的最重要标志 ，并被 视为20世纪美国继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的又一重大成就。 在航 空、航天、军事、运输、资源勘探、通信、气象等几乎所有的领域中 ，它都被 作为一项非常重要的技术手段，用于导航、定时、定位和进行大气物理等。1.1 GPS的主要特点1.1.1全球覆盖连续导航定位由于

12、GPS有24颗卫星,且分布合理,轨道高达20200km所以在地球上和近地 空间任何一点，均可连续同步地观测4颗以上卫星，实现全球、全天候连续导航定 位。1.1.2高精度三维定位GPS能连续地为各类用户提供三维位置、三维速度和精确时间信息。GPS提供的测量信息多，既可通过伪码测定伪距，又可测定载波多普勒频移、载波相位。1.1.3抗干扰性能好、保密性强GPS采用数字通讯的特殊编码技术，即伪噪声码技术，因而具有良好的抗干扰 性和保密性。系统地分析了 GPS干扰的方式并列出了 GPS抗干扰的措施，在对目前 GPS 抗干扰技术研究的基础上重点研究了自适应调零天线的技术，采用自适应调零天线来代替常规接收天

13、线实现GPS天线抗干扰。2 GPS接收机组成GPS接收机组成：GPS接收机王机、GPS接收机天线、电源2.1 GPS接收机主机接收机主机由变频器、信号通道、微处理器、存储器及显示器组成，基本结 构如下图GPS天线基准频率电源频率放大前置放大器频率综合信号 解扩 解调.伪码测量载波相位测量D（ t）存储器C/A码P码发生器4从 发生器CPU变换器信号通道控 制 信 号GPS接收机原理图数据输出2.1.1变频器及中频放大器经过GPS前置放大器的信号仍然很微弱，为了使接收机通道得到稳定的高增 益，并且使L频段的射频信号变成低频信号，必须采用变频器。2.1.2 信号通道信号通道是GPS接收机的核心部分

14、，GPS信号通道是硬软件结合的电路，不 同类型的接收机其通道是不同的。GPS信号通道的作用有三，（1）搜索卫星，牵引并跟踪卫星；（2）对广播电文 数据信号实行解扩，解调出广播电文；（3）进行伪距测量、载波相位测量及多普 勒频移测量。相关信号通道的电路原理图如下相关通道电路原理图从卫星接收到的信号是扩频的调制信号，所以要经过解扩、解调才能得到导航 电文，因此在相关通道电路中设有伪码相位跟踪环和载波相位跟踪环。1、存储器接收机内设有存储器或存储卡以存储卫星星历、卫星历书、接收机采集到的 码相位伪距观测值、载波相位观测值及多普勒频移，目前 GPS接收机都装有 半导体存储器（简称内存），接收机内存数据

15、可以通过数据口传到微机上， 以 便进行数据处理和数据保存。2、微处理微处理是GPS接收机工作的灵魂，GPS接收机工作都是在微机指令统一协同 下进行的，其主要工作步骤为： 、接收机开机后，立即指令各个通道进行自检，适时地在视屏显示窗内展示各 自的自检结果，并测定、校正和存储各个通道的时延值。 、接收机对卫星进行捕捉跟踪后，根据跟踪环路所输出的数据码，解译出GPS卫星星历。当同时锁定4颗卫星时，将C/A码伪距观测值连同星历一起计算出测站 的三维位置，并按照预置的位置数据更新率，不断更新 （计算）点的坐标。 、用已测得的点位坐标和GP卫星历书，计算所有在轨卫星的升降时间、方位 和高度角，并为作业人员

16、提供在视卫星数量及其工作状况， 以便选用“健康”的R分布适宜的定位卫星，达缎提高点位和度的忡的° 、接收用户输入的信号，如测站名、测站号、天线高和气象参数等。2.2接收机的天线天线由接收机天线和前置放大器两部分所组成，天线的主要功能是将GP卫星信号极微弱的电磁波能转化为相应的电流， 而前置放大器则是对这种信号电流 进行放大和变频处理。而接收机单元的主要功能是对经过放大和变频处理的信号 电源进行跟踪、处理和测量。天线基本结构221 对天线的要求221.1天线与前置放大器一般应密封为一体以保障其在恶劣的气象环境中能正常工作，并减少信号损失。2.2.1.2 能够接受来自任何方向的卫星信号，

17、不产生死角。2.2.1.3 天线必须采取适当的防护和屏蔽措施以最大限度地减弱信号的多路径效应，防止信号被干扰。2.2.1.4 天线的相位中心保持高度的稳定，并与其几何中心尽 量一致由于GPSW量的观测量，是以天线的相位中心为准的，而在作业过程中，应 尽可能保持两个中心的一致性和相位中心的稳定。2.2.2天线的类型目前，GP接收机的天线有多种类型，其基本类型见下图所示掴单极天线双熾接甥族型天线微带天线蝶旋型天线天线类型222.1 单极天线这种天线属单频天线，具有结构简单，体积小的优点。需要安装在一块 基板上，以利于减弱多路径的影响。2.2.2.2螺旋形天线这种天线频带宽，全圆极化性能好，可接收来

18、自任何方向的卫星信号 但也屈'单频木线，不能进行瑕频接收！常用作导航型接收机夭线锥形天线与带扼流圈天线222.3微带天线微带天线是在一块介质板的两面贴以金属片，其结构简单且坚固，重 量轻，高度低。既可用于单频机，也可用于双频机，目前大部分测量型天线都是 微带犬线。这种火线更适用总机、火箭等崗速 物I'.c222.4 锥形天线这种天线是在介质锥体上，利用印刷电路技术在其上制成导电圆锥螺旋 表面，也称盘旋螺线型天线。这种天线可同时在两个频道上工作， 主要优点是增 益性好。但由于天线较高，而且螺旋线在水平方向上不完全对称，因此天线的相位中心与几何中心不完全一致 。所以，在安装天线时要

19、仔细定向，使之得以补2.2.25带扼流圈的振子天线，也称扼流圈天线这种天线的主要优点是，可以有效地抑制多路径误差的影响。但目前这 种天线体积较大且重，应用不普遍。GPS天线接受来自20000公里高空的卫星信号很弱，信号电平只有-50-180db，输入功率信噪比为S/N=-30db，即信号源淹没在噪声中，为了提高信号强度，一般在天线后端设有 前置放大器。2.3 电源GPS接收机的电源有随机配备的内置电池，一般为锂电池，另一种为外界电 源，一般采用汽车电瓶或者随机配备的专用电源适配器。综上所述， GPS 信号接收机的任务是： 接收 GPS 卫星发射的信号， 能够捕获到按一定 卫星高度截止角所选择的

20、待测卫星的信号， 并跟踪这些卫星的运行， 获得必要的导航和定位 信息及观测量；对所接收到的 GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出 GPS信号从卫 星到接收机天线的传播时间，解译出 GPS 卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三 维位置，甚至三维速度和时间。3 GPS接收机误差来源GPS测量是通过地面接收设备接收卫星传送来的信息，同一时刻地面接收设 备到多颗卫星之间的伪距离，采用空间距离后方交会，来确定地面点的三维坐标。 因此，对于GPS卫星、卫星信号传播过程和地面接收设备都会对 GPS测量产生 误差。主要误差来源可分为：3.1系统误差3.1.1卫星星历误差卫星星历误差是指卫星星历给出

21、的卫星空间位置与卫星实际位置间的 偏差，由于卫星空间位置是由地面监控系统根据卫星测轨结果计算求得的，所以又称为卫星轨道误差。它是一种起始数据误差，其大小取决于卫星跟踪站的数量 及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完 善程度等。星历误差是GPS测量的重要误差来源.3.1.2 卫星钟差卫星钟差是指GPS卫星时钟与GPS标准时间的差别。为了保证时钟的精 度, GPS卫星均采用高精度的原子钟，但它们与 GPS标准时之间的偏差和漂移和 漂移总量仍在1ms-0.1ms以内，由此引起的等效误差将达到 300k叶30km。这 是一个系统误差必须加于修正。3.1.3相对论效应的影

22、响这是由于卫星钟和接收机所处的状态（运动速度和重力位）不同引起的 卫星钟和接收机钟之间的相对误差。3.2观测条件误差3.2.1与传播途径有关的误差3.2.1.1 电离层折射在地球上空距地面50100 km之间的电离层中，气体分子受到太阳等 天体各种射线辐射产生强烈电离，形成大量的自由和正离子。当GPS信号通过电 离层时,与其他电磁波一样，信号的路径要发生弯曲，传播速度也会发生变化，从而使测量的距离发生偏差，这种影响称为电离层折射。对于电离层折射可用3种 方法来减弱它的影响：利用双频观测值，利用不同频率的观测值组合来对电离 层的延尺进行改正。利用电离层模型加以改正。利用同步观测值求差，这种方法对

23、于短基线的效果尤为明显。321.1对流层折射对流层的高度为40km以下的大气底层，其大气密度比电离层更大，大 气状态也更复杂。对流层与地面接触并从地面得到辐射热能，其温度随高度的增 加而降低。GPS信号通过对流层时，也使传播的路径发生弯曲，从而使测量距离产 生偏差,这种现象称为对流层折射。减弱对流层折射的影响主要有 3种措施： 采用对流层模型加以改正，其气象参数在测站直接测定。引入描述对流层影响 的附加待估参数，在数据处理中一并求得。利用同步观测量求差。321.1多路径效应测站周围的反射物所反射的卫星信号（反射波）进入接收机天线，将和直 接来自卫星的信号（直接波）产生干涉，从而使观测值偏离，产

24、生所谓的“多路径 误差”。这种由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应被称作多路径效应。减弱多路径误差的方法主要有：选择合适的站址。测站不宜选择在山坡、山谷 和盆地中，应离开高层建筑物。选择较好的接收机天线，在天线中设置径板，抑 制极化特性不同的反射信号。3.2.2 与GPS接收机有关的误差3.2.2.1 接收机钟差GPS接收机一般采用高精度的石英钟,接收机的钟面时与GPS标准时 之间的差异称为接收机钟差。把每个观测时刻的接收机钟差当作一个独立的未知 数，并认为各观测时刻的接收机钟差间是相关的，在数据处理中与观测站的位置 参数一并求解，可减弱接收机钟差的。322.2 接收机的位置误差接收机天线

25、相位中心相对测站标石中心位置的误差 ，叫接收机位置误 差。其中包括天线置平和对中误差，量取天线高误差。在精密定位时，要仔细操作， 来尽量减少这种误差影响。在变形监测中，应采用有强制对中装置的观测墩。相 位中心随着信号输入的强度和方向不同而有所变化 ，这种差别叫天线相位中心的 位置偏差。这种偏差的影响可达数毫米至厘米。 而如何减少相位中心的偏移是天 线设计中的一个重要。在实际工作中若使用同一类天线 ，在相距不远的两个或多 个测站同步观测同一组卫星，可通过观测值求差来减弱相位偏移的影响。但这时 各测站的天线均应按天线附有的方位标进行定向，使之根据罗盘指向磁北极。322.3接收机天线相位中心偏差在G

26、PS测量时,观测值都是以接收机天线的相位中心位置为准的，而天 线的相位中心与其几何中心，在上应保持一致。但是观测时天线的相位中心随着 信号输入的强度和方向不同而有所变化，这种差别叫天线相位中心的位置偏差。 这种偏差的影响可达数毫米至厘米。而如何减少相位中心的偏移是天线设计中的 一个重要问题。4消弱误差的方法和措施4.1建立完善严密的误差改正模型这些误差改正模型既可以是通过对误差的特性、机制以及产生的原因进行研 究分析，推导而建立起来的理论公式，也可以是通过对大量的观测数据的分析，拟合而建立起来的经验公式。如果每个误差改正模型是十分完善严密的，模型中所需的数据是准确无误的，在这种理想情况下，经各

27、误差模型改正后的包含在观 测值中的系统误差将被消除干净，而只留下偶然误差。误差模型的精度好坏不等， 这就需要不断地研究和改进。通过对大量的实测观测数据不断分析和验证，来提 高定位的精度。4.2求差法仔细分析误差对观测值或平差结果的影响，运用适当的观测方法和数据处理 方法（如同步观测，相对定位等），利用误差在观测值之间的相关性和在定位结果 之间的相关性，通过求差来消除或大幅度削弱其影响。当2台接收机对同一卫星进行同步观测时，观测值中都包含了共同的卫星钟 误差，将观测值在接收机间求差即可消除卫星钟误差。同样，1台接收机对多颗卫星进行同步观测时，将观测卫星问求差即可消除接收机钟误差。利用相距不太 远

28、的两个测站的同步观测值进行相对定位时，由于两站到卫星的几何图形十分相 似因而星历误差对两站的影响相似，利用这种相关性在坐标差时就能把共同的坐 标误差消除掉。这种技术已经被广泛应用，也就是实时差分 GPS技术，上述误差从总体上讲 都有较好的空间相关性。所以相距不太远 的两个测站在同一时间分别进行单点 定位时，上述误差对两个测站影响大体相同。在已知点上放置GPS与用户进行同 步观测，通过已知点求得偏差改正数，那么用户施加偏差改正数后，定位精度就会得到大幅度的提高。4.3选择较好的硬件有些误差，比如多路径误差，既不能建立改正模也不能利用差分技术消除，在GPSM量中是一种重要的误差来源。现在还没有一种

29、十分有效的方法完全消除 它，多路径传播对码与载波都有影响，对P码观测值的影响比对载波相位的影响 要大两个数量级，对伪距观测的影响，在良好的环境条件下约为1.3 m，在反射很强的环境条件下约为45 m,严重时还将引起信号的失锁。较为有效的削弱 多路径误差的第一种方法是采用性能良好的接收机天线，一般采用性能良好的微带式天线，并在天线下安置屏蔽地面反射电波的抑径板， 这个疗法使多路径误差 减少1/3。美 宇航局研制的扼流罔天线可减少误差 50%，加拿大诺瓦泰公司开 发的MEDLI技术使GPS硬件技术得到重大发展，该技术是采用几块 GPS芯构 成一组合体，从而使误差减少了 90%。这说明GPS

30、7;量已经将多路径误差控制 在一个较小的范围内，但多路径误差仍不能被完全消除。 它将以一个不明显的量 来影响定位的精度。4.4选择良好的观测条件441选站时应避免邻近有大面积的平静的水面因为这些地方会引起强烈的反射信号灌木丛、草地和其他地面植被能较好地吸 收微波信号的能量，反射很弱，是较为理想的设站地址。翻耕过的土地和其他粗 糙不平的地面的反射能力也较差，选站时也可考虑。4.4.2测站不宜选在山坡上当山坡的坡度过大时，在截止高度角以上便会出现障碍物，影响卫星的接收。 即使当坡度较小时，反射信号也能从天线抑径板上方进入天线， 产生多路径误差, 因而也直该避免。同样，也不宣选择在谷和盆地中。4.4

31、.3注意离开高层建筑物测站附近有高层建筑物时，卫星信号会通过墙壁反射进入天线， 选站时注意离 开这些建筑物，汽车停放不要离测站太近 。4.4.3测站不能选择在具有电磁波强辐射源的地方如雷达、电台、微波中站等设施附近。因为它们不仅本身反射电磁波，而且所辐射强电磁波将会被极灵敏的 GPS天线接收，从而损坏天线5 GPS数据观测5.1 GPS网的布设本次实习精度要求为E级，米用二台GPS接受机，按边连式的布网形式布设 GPS控制网，网型如图。E3B15.2选点选点即观测站位置的选择。在GPS测量中并不要求观测站之间相互通视， 网 的图形选择也比较灵活，因此选点比经典控制测量简便得多。 但为了保证观测

32、工 作的顺利进行和可靠地保持测量结果，用户注意使观测站位置具有以下的条件：1）确保GP接收机上方的天空开阔GPSffl量主要利用接收机所接收到的卫星信号，而且接收机上空越开阔，则观测到的卫星数目越多。一般应该保证 接收机所在平面15°以上的范围内没有建筑物或者大树的遮挡。图5-1高度截止角2）没有反射面，如大面积的水域，或对电磁波反射（或吸收）强烈的物体（如玻璃墙，树木等），不致引起多路径效应。3）电磁场的干扰。GP宓收机接收卫星广播的微波信号，微波信号都会受到电磁场的影响而产 生噪声，降低信噪比，影响观测成果。所以 GPS空制点最好离开高压线、微波站 或者产生强电磁干扰的场所。邻近

33、不应有强电磁辐射源，如无线电台、电视发射 天线、高压输电线等，以免干扰 GPS卫星信号。通常，在测站周围约200m的范 围内不能有大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等）；在50m内不能 有高压输电线和微波无线电信号传递通道。4）最好选在交通便利的地方以利于其它测量手段联测和扩展；5）础稳固，易于点的保存。注意：用户如果在树木、觇标等对电磁波传播影响较大的物体下设观测站， 当接收机工作时，接收的卫星信号将产生畸变，这样即使采集时各项指标，如观 测卫星数、DOP值等都较好，但观测数据质量很差。建议用户可根据需要在 GPS点大约300米附近建立与其通视的方位点，以 便在必要时采用常规经典的测

34、量方法进行联测。在点位选好后，在对点位进行编号时必须注意点位编号的合理性，在野外采集时输入的观测站名由四个任意输入的字符组成，为了在测后处理时方便及准 确，必须不使点号重复。建议用户在编号时尽量采用阿拉伯数字按顺序编号。5.3仪器5.3.1接收机选用根据表6,本次实习控制网等级E级，选用GPSS收机 表6接收机选用级别AAABCD、E单频/双频双频/全波 长双频/全波 长双频双频或单 频双频或单频观测量至少有L1、L2载波相位L1、L2载波相位L1、L2载波 相位L1载波 相位L1载波 相位同步观测接收> 5> 4> 4> 3> 2机数532使用仪器序号仪器名称型

35、号备注1GPS接收机天宝基本参数参见天宝静态 GPS说明书533仪器检校GPS接收机全面检验：一般检视、通电检验、试测检验。一般检视应包括：a）GPS接收机及天线的外观应良好，型号应正确； b）各种部件 及其附件应匹配、齐全和完好；c）需紧固的部件应不得松动和脱落；d）设备使用 手册和后处理软件操作手册及磁（光）盘应齐全。通电检验应符合下列规定：a）有关信号灯工作应正常；b）按键和显示系统工作应 正常；c）利用自测试命令进行测试；d）检验接收机锁定卫星时间的快慢， 接收信 号强弱及信号失锁情况。试验检验前，还应检验：a）天线或基座圆水准器和光学对中器是正确；b）天线高 量尺是否完好，尺长精度是

36、否正确；c）数据传录设备及软件是否齐全，数据传输 性能是否完好；d）通过实例计算，测试和评估数据后处理软件。5.4观测准备GPS接收机在开始观测前，应进行预热和静置，具体要求按接收机操作手册进行。 天线安置应符合下列要求：a、用三脚架安置天线时，其对中误差不应大于3伽； b、天线集成体上的圆水准气泡必须居中，没有圆水准气泡的天线，可调整天线 基座脚螺旋，使在天线互为120°方向上量取的天线高互差小于 5伽。5.5观测依据接收机的台数和点位情况，结合实习现场的情况，静态观测安排为，按照全 球定位系统（GPS测量规范（GB/T18314-2001 ）中E级网的技术要求，进行 两个时段的静

37、态观测，采用边连式构成 GPS控制网。E级GPSW量基本技术规定应符合表 7。表7各级GPS测量基本技术要求规定项目一AAABCDE卫星截止高度角（o）1010151515r 15同时观测有效卫星总数> 4> 4> 4> 4> 4> 4有效观测卫星总数> 20> 20> 9> 6> 4> 4观测时段数> 10> 6> 4> 2> 1.6r > 1.6时静态> 720> 540> 240> 60> 45> 40段 长 度 min快速静态双频+P(Y)&g

38、t; 10> 5> 2双频全 波> 15> 10> 10单频或 双频半 波> 30> 20> 15S 采样间隔静态30303010 3010 301030快速静态515515515时 段 中 任 意 卫 星 有 效 观 测 时 间 min静态> 15> 15> 15> 15> 15> 15快 速 静 态双频+P(Y)> 1> 1> 1双频全 波> 3> 3> 3单频或 双频半 波> 5> 5> 5注1在时段中观测时间符合表7中第七项规定的卫星，为有效观测卫星

39、2计算有效观测卫星总数时，应将个时段的有效观测卫星数扣除其间的重复卫 星数。3观测时段长度，应为开始记录数据到结束纪录的时间段。 观测时段数1.6，指每站观测一时段，至少 60%测站再观测一时段。5.5.1观测作业的要求1）观测组必须严格遵守调度命令，按规定的时间进行作业。2）经检查接收几电源电缆和天线等各项连接无误，方可开机。3）开机后经检验有关指示灯与仪表显示正常后，方可进行自测试并输入测站、 观测单兀和时段等控制信息。4）接收机启动前与作业过程中，应随时逐项填写测量手簿中的记录项目，测量 手簿格式、记录内容及要求。5）接收机开始记录数据后，观测员可查看测站信息、接收卫星数，如发现异常 情

40、况或未预料到的情况，应记录在测量手簿的备注栏内，并及时报告调度组织者。6）每时段观测开始及结束前各记录一次观测卫星号、天气状况、实时定位经纬 度和大地高、PDO值等。7）气象观测所用通风干湿表需悬挂在测站附近， 与天线相位中心大致等高度处。 悬挂地点应通风良好， 避开阳光直接照射， 便于读数。 空盒气压表可置于测站附 近地面，其读数应顾及至天线相位中心高度，加入相应的高程修正。8） 每时段观测前后应各量取天线高一次，其测量方法及要求见附录D。两次量 高之差不应大于3伽，取平均值作为最后天线高。若互差超限，应查明原因，提 出处理意见记入测量手簿记事栏。9）观测员要细心操作，观测期间防止接收设备震

41、动，更不得移动，要防止人员 和其他物体碰动天线或阻碍信号。10）观测期间，不得在天线附近50m以内使用电台，10m以内使用对讲机。11）一时段观测过程中不允许进行以下操作：a、接收机关闭又重新启动；b、进 行自测试；c、改变卫星仰角限；d、改变数据采样间隔；e、改变天线位置；f、 按动关闭文件和删除文件等功能键；12）在GPS快速静态定位测量中，同一观测单元期间：a、参考站观测不能中断； b、参考站和流动站采样间隔要相同，不能变更。13）经认真检查，所有规定作业项目均已全面完成，并符合要求，记录与资料完 整无误，且将点位和觇标恢复原状后，方可迁站。5.5.2 选择最佳的观测时段根据卫星星历预报

42、，选择卫星星数较多，高度角较大，PDOPfi较小的观测时段进行观测。5.5.3 外业观测步骤调度安排，确定每台接收机观测的测站，开机时间，搬站情况。 观测组按调度表规定的时间进行作业，保证同步观测同一卫星组。 每时段开机前，作业员量取天线高，并及时记录测站名、年月日、时段号、天线 高等信息。关机后再量取一次天线高作校核， 两次量取天线高互差不得大于 3mm， 取平均值作为最后结果，若互差超限，应查明原因，提出处理意见，记入测量手 簿。仪器工作过程中，作业人员对照指示灯工作状况说明，判断仪器是否正常工作。 一个时段观测过程中，不得进行以下操作：关闭接收机，又重新开机；进行自测 试；改变卫星高度角；改变数据采样间隔；改变天线位置； 观测院在作业期间不得擅自离开测站， 并应防止仪器收到震动， 防止人或其他物 体靠近天线，遮挡卫星信号。接收机在观测过程， 不应在接收机旁使用对讲机； 雷雨天气过境应关机停测， 卸 下天下以防雷击。应记录雨、晴、阴、云等天气。5.6 外业成果记录GPS测量作业所获得的成果纪录应包括：a）测量手簿；b）其他记录，主要有观测 计划、偏心观测资料等。5.7 外业数据检核经过数据检测，该测量数据符合精度要求。因此证明选择这样