4_GNSS_导航定位误差分析

GNSS定位误差分析王建强东华理工大学测绘工程学院2020年3月4日星期三目录GNSS定位误差源GNSS定位误差分类GNSS定位误差消除或减弱方法GPS信号发射及测量的环节单点定位大气层电离层对流层影响GPS测量的因素①与卫星有关的因素：卫星轨道误差，卫星钟差，相对论效应影响GPS测量的因素②与传播途径有关的因素电离层，对流层，多路径效应影响GPS测量的因素③与接收设备有关的因素钟差,天线相位中心，测量噪声GNSS定位误差源GNSS定位误差分类GNSS定位误差消除或减弱方法GPS测量误差的性质①•系统误差–内容•具有某种系统性特征的误差–特点•具有某种系统性特征•量级大GPS测量误差的性质②•偶然误差–内容•卫星信号发生部分的随机噪声•接收机信号接收处理部分的随机噪声•其它外部某些具有随机特征的影响–特点•随机•量级小GPS定位误差的量级•SPS（无SA）误差源C/A码伪距P码伪距有SA无SA有SA无SA卫星误差卫星星历误差10-40m5m10-40m5m卫星时钟误差1m10-50m1m10-50m相对论效应传播误差电离层时延误差2-100m2-100m----对流层时延误差dmdmdmdm多路径误差5m5m1m1m接收误差接收机钟差观测噪声误差1-10m1-10m0.1-1m0.1-1m天线相位中心误差mm-cmmm-cmmm-cmmm-cm各因素影响GPS测量的方式•使观测值产生偏差的因素–卫星钟差，相对论效应，电离层，对流层，多路径效应，接收机钟差，接收机测量噪声•使参考点产生偏差的因素–卫星轨道误差–接收机天线相位中心的偏移和变化GNSS定位误差源GNSS定位误差分类GNSS定位误差消除或减弱方法消除或减弱定位误差源的影响模型改正法求差法参数法回避法模型改正法适用情况:能建立理论或经验公式所针对的误差源:相对论效应、电离层延迟、对流层延迟、卫星钟差限制：某些因素难以模型化求差法ABI站间差分：适用情况:误差具有较强的相关性所针对的误差源:电离层、对流层、卫星轨道误差等限制：空间相关性将随着测站间距离的增加而减弱参数法适用情况:所针对的误差源:接收机钟差，卫星钟差等限制：参数不易过多回避法适用情况:所针对的误差源:电磁波干扰、多路径效应限制：具有一定盲目性各类误差源消除或减弱方法•SPS（无SA）误差源模型法卫星误差卫星星历误差精密星历、求差法卫星时钟误差模型法、求差法、参数法相对论效应模型法传播误差电离层时延误差模型法，求差法对流层时延误差模型法，求差法多路径误差回避法、选择好硬件、延长观测时间接收误差接收机钟差参数法、求差法观测噪声误差回避法、选择好的硬件天线相位中心误差归心改正、同类天线指北小结•GPS导航定位误差源•GPS导航定位误差的性质•消除或消弱GPS导航定位误差的方法思考题•多路径效应是如何产生的？•为什么有些误差只能减弱而不能消除？