第四章GPS定位中的误差源资料.ppt

GPST 卫星钟差的长期变化特征 卫星钟差的短期变化特征 2、差分方法 3、通过其他渠道（IGS）获得精密卫星钟差 IGS协调分析中心 功能：根据分析中心独立计算的结果取加权平均值，求得最终的IGS产品，并传送到全球数据中心和中央局的信息中心，公开、免费给用户 2008-2011年，IGS的协调分析中心位于NOAA/NGS，IGS参考框架的协调中心在加拿大自然资源部NRCan、IGS钟差产品的协调中心在美国海军天文台USNO IGS工作组 10个工作组（Work Groups），主要包括： Antenna Bias and Calibration Clock Products Data Center Global Navigation Satellites Services Ionosphere Low Earth Orbiters Troposphere Real-Time Reference Frame 电离层格网改正法④ 美国广域差分增强系统WAAS 在人为规定的球面格网（单层）上定义相应的经线和纬线，经线和纬线交点即格网点。 利用地面监测站观测数据，计算观测视线方向穿刺点的电离层延迟，依据格网点和穿刺点的函数关系，求解得到格网点电离层延迟，发送给用户。用户利用这些格网点电离层延迟以及所观测卫星的穿刺点所在的格网内插求得电离层延迟改正。 参考文献：U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration Specification For Wide Area Augmentation System (WAAS) 对流层延迟 卫星导航定位中的对流层延迟指信号在通过高度为50km以下的未被电离的中性大气层时产生的信号延迟。 对流层的影响在天顶方向可达2.3m，高度角为10度时可到20m 对流层误差对测码伪距观测值和载波相位观测值的影响大小和方向相同 对流层模型改正 对流层模型改正 GPS信号从卫星传播至接收机的路径一般不是从天顶方向垂直传播至接收机，而是沿着倾斜的路线传播。由于大气的复杂性，来自不同方位的信号受对流层的影响是不一样的。在高精度获取对流层折射延迟时，如果每条路径上的对流层延迟均设为未知数，则观测方程的法方程秩亏，不能得到唯一解。为了简化起见，简单的假定测站接收到不同倾斜路径上的GPS信号的对流层延迟是方位对称，且可以投影到天顶方向上。 基于这两个假设，各路径上的对流层总延迟总常用天顶方向的干、湿分量和相应的映射函数表示： 常用的对流层延迟改正模型 霍普菲尔德（Hopfield）改正模型 萨斯塔莫宁（Saastamoinen）改正模型 勃兰克（Black）改正模型 气象元素对定位的影响 单点定位：高程影响大，平面位置很小 相对定位： 绝对延迟误差：起算点对流层延迟误差，影响基线向量的尺度比，高度角为15o，1mm误差产生0.9*10-9的尺度误差 相对延迟误差：待定点和起算点对流层延迟误差之差，影响基线向量的垂直分量，高度角为15o，1mm误差产生3.2mm的垂直分量误差 气象元素的测定② 标准气象元素法： 依据海平面上一组标准的气象元素值 和测站高程 进行高程修正得到气象元素值。 投影函数M 投影函数是卫星高度角以及其他一些因素的函数，作用是对流层斜路径延迟和天顶延迟之间的相互投影，其好坏直接影响到对流层延迟改正的效果。 在高精度数据处理过程中，天顶延迟可以很好地用测站地面气象参数来确定，或作为一个待定参数用最小二乘平差方法高精度求解，因此大气延迟的主要研究就集中在映射函数。 一类是利用以前的观测资料建立起来的经验模型，如Marini、Chao、Ifadis、Davis、Herring、NMF、GMF模型。 一类是需要实际气象参数资料的模型，如VMF1模型。 NMF模型 定义：NEILL利用北纬75o到南纬43o范围的26个探空气球站资料，采用美国标准大气模式中的北纬地区（15°、30°、45°、60°、75°）冬季（一月）和夏季（七月）的温度和相对湿度的廓线，并考虑了南北半球和季节性的非对称性，利用射线追踪法建立了一个在无线电波上的全球模型。 映射函数采用三项连分展开式，将其分为干延迟和湿延迟映射项两部分，且干延迟映射项还包括与测站高程有关的改正，反映了大气密度随高度增加而减少的变化率。 NMF模型中的系数则表示为与测站地面气象记录完全不相关的测站地理纬度、地理高度