gps誤差種類以及如何解決誤差問題.ppt

GPS測量誤差有哪些？如何解決呢？,親,測繪112班,1,總而言之，誤差大體分為三類,1.信號有關(guān)誤差,2.衛(wèi)星有關(guān)誤差,3與接收機有關(guān)的誤差,4.其他誤差,2,親！誤差的來源有哪些呢？,3,Source: AC Nielsen, National Marketing Associations of each country,親！你想了解與信號傳播有關(guān)誤差的內(nèi)容嗎？,概 念,產(chǎn) 生 誤 差 的 原 因,信號傳播誤差的3種誤差,電離層氣體分子由于受到太陽等天體各種射線輻射，產(chǎn)生自由電子和正離子，所以信號穿過時，路徑會彎曲，得不到真正的距離,減弱電離層影響的措施,地球上空距地面高度50-1000km之間的大氣層，產(chǎn)生的誤差,。利用雙頻觀測 。利用電離層改正模型加以修正 。利用同步觀測值求差,對流層與地面接觸并從地面得到輻射熱能，其溫度隨高度的上升而降低，gps信號通過對流層時，也使傳播的路徑發(fā)生彎曲，而產(chǎn)生的偏差,。對流層及其影響 。對流層折射的改正模型 。減弱對流層折射改正殘差影響,測站周圍的反射物，所反射的衛(wèi)星信號進入接收機天線，將產(chǎn)生干涉，而產(chǎn)生的誤差,。選擇合適的站址 。對接手機天線進行一定的改造,第一類,4,第一類誤差 中 （1） 電離層折射解決辦法,Source: Consumer survey, team analysis,原理；用兩臺接收機在基線的兩端進行同步觀測并取其觀測量之差，可以減弱電離層折射的影響，這是因為當兩觀測站相距不太遠時，由衛(wèi)星至兩觀測站電磁波傳播路程上的大氣狀況甚至相似。,。利用電離層改正模型加以修正,原理；該模型考慮了折射率n中的高階項影響，并且是沿著信號傳播路徑來進行積分。 這種模型把白天的電離層延遲看成是余弦波中正部分，而把晚上的電離層延遲看成常數(shù)，其中晚間的電離層延遲量及余弦波的相位項均按常數(shù)來處理,原理；因為電磁波通過電離層所產(chǎn)生的折射改正數(shù)與電磁波頻率f的平方成反比，如果分別用兩個頻率f1和f2來發(fā)射衛(wèi)星信號，這兩個不同頻率的信號就將沿著同一路徑到達接收機,。利用雙頻觀測,。利用同步觀測值求差,Gps單頻 接收機 一般采用,5,第一類誤差 中 （2）對流層折射解決辦法,對流層折射的改正模型,背景；對流層折射與地面氣候，大氣壓力，溫度，濕度變化密切相關(guān)，更加復雜,霍普菲爾德公式,薩斯塔莫寧公式,勃蘭克公式,E為高度角，以度為單位 s為對流層改正數(shù),6,第一類誤差中 （2）減弱對流層折射改正殘差影響的措施,Source: Team analysis,1.采用上述對流層模型加以改正，其氣象參數(shù)在測站直接測定,2.引用描述對流層影響的附加待估參數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中一并求得,EXAMPLE,3.利用同步觀測量求差 4利用水汽輻射計直接測 定信號傳播的影響,7,第一類誤差中 （3）多路徑誤差,Gps天線接收到的信號是直接波和反射波產(chǎn)生干涉后的組合信號,天線A同時收到來自衛(wèi)星的直接信號S和經(jīng)地面反射的反射信號s1，顯然這兩種信號所經(jīng)過的路徑長度是不同的，反射信號多經(jīng)過的路徑長度稱為 程差,反射波,背景,載波相位測量中的 多路徑誤差,EXAMPLE,衛(wèi)星,衛(wèi)星,o,G,A,H,S1,Z,s,s,多路徑效應比 偽距測量比載波 相位測量的影響 要嚴重得多,8,第一類誤差中 （3）多路徑誤差,消弱多路徑誤差的方法,1.選擇合適的站址,測站應遠離大面積平靜的水面,測站不宜選擇在山坡，山谷和盆地中,測站應離開高層建筑物,2.對接收機天線的要求,在天線中設(shè)置抑徑板,接收天線對于極化特性不同的反射信號應該有較強的抑制作用,9,HIGH INCOME BARGAIN HUNTERS,親，第一類誤差，我已經(jīng)講完了， 你懂了嗎,10,第二類 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差,軌道松弛法,同步觀測值求差,解決星歷誤差的方法,建立自己的衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)獨立定軌,親，如何解決呢,1.星歷數(shù)據(jù)的誤差,1對單點定位的影響,2.對相對定位的影響,星歷誤差在 測站站至衛(wèi)星 方向上 影響測站坐標 和接收機鐘 改正數(shù)中去,實踐表明 ，經(jīng)數(shù)小時 觀測后基線的 相對誤差，約為 星歷相對誤差的 四分之一,11,第二類 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差,如何解決呢,解決方法,Shopping behavior,Format,Source: Consumer survey, team analysis,衛(wèi)星鐘的鐘差包括由鐘差，頻偏，頻漂等產(chǎn)生的誤差，也包括鐘的隨機誤差。在gps測量中，無論是碼相位觀測或載波相位觀測，均要求衛(wèi)星鐘和接收機鐘保持嚴格同步。,3。相對論效應,是由于衛(wèi)星鐘和接收機鐘所處的狀態(tài)不同而引起衛(wèi)星鐘和接收機鐘之間產(chǎn)生的相對鐘誤差現(xiàn)象,2.衛(wèi)星的鐘誤差,經(jīng)以上改正后，各衛(wèi)星之間的同步差可以保持20ns以內(nèi)，因此偏差不會超過6m,12,第三類誤差 與接收機有關(guān)的誤差,接收機的位置誤差,天線相位中心位置偏差,接收機鐘誤差,認為各觀測時刻的接收機鐘差間是相關(guān)的，將接收機鐘差表示為時間多項式，并在觀測量的平差計算中求解多項式的系數(shù),。,通過在衛(wèi)星間求一次 差來消除接收機的鐘差,在精密定位時，必須仔細操作，以盡量 減少這種誤差的影響，在變形監(jiān)測時，應采用 有強制對中裝置的觀測墩,在實際工作中，如果使用同一類型 的天線，在相距不遠的兩個 或多個觀測站上同步觀測了 同一組衛(wèi)星，那么，便可以通過 觀測值的求差來消弱相位中心偏移 的影響,13,親，第二類誤差也 解釋完了你 了解了多少,14,GPS天線相位中心偏差,水平偏差