一,GPS衛(wèi)星偏差
與GPS衛(wèi)星相關(guān)的偏差主要包括衛(wèi)星星歷偏差、衛(wèi)星鐘偏差,其測(cè)量等效距離偏差在1.5~15m。衛(wèi)星鐘偏差是由于GPS衛(wèi)星原子鐘與標(biāo)準(zhǔn)鐘存在頻漂,通過(guò)鐘差模型改正后,能控制衛(wèi)星鐘相互間的頻漂引起的等效距離偏差在6m內(nèi)。再選用觀測(cè)差分技術(shù)性,可進(jìn)一步削弱衛(wèi)星鐘殘差。
衛(wèi)星星歷偏差是由于衛(wèi)星跟蹤站的幾何分布圖形、跟蹤站數(shù)量、跟蹤站觀測(cè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量以及軌道計(jì)算模型選擇等原因造成的現(xiàn)實(shí)衛(wèi)星軌道位置與星歷軌道位置的偏差。該偏差造成的定位偏差在數(shù)米至數(shù)十米不等。通過(guò)建立衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)、選用軌道松弛法以及相對(duì)定位等方式能有效削弱衛(wèi)星星歷偏差的干擾。
二,信號(hào)傳播偏差
衛(wèi)星信號(hào)在穿過(guò)大氣層時(shí)會(huì)受到電離層和對(duì)流層的干擾,使信號(hào)傳播路徑和傳播速度發(fā)生變化,造成衛(wèi)星與接收機(jī)相互間的現(xiàn)實(shí)距離與計(jì)算距離不符而存在偏差。根據(jù)相關(guān)資料分析,電離層與對(duì)流層造成的信號(hào)傳播偏差很難通過(guò)數(shù)學(xué)模型精準(zhǔn)解析,通常在垂直方向上其日間、夜間延遲數(shù)值可達(dá)到15m與3m,在低仰角狀態(tài)下延遲值將增至45m和9m。選用雙頻接收機(jī)進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)的采集可以有效削弱由電離層延遲造成的定位偏差,并在觀測(cè)過(guò)程中針對(duì)電離層延遲情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控,有利于更好地提升測(cè)量精度。但同時(shí)需要注意的是,在赤道、地極等位置會(huì)造成嚴(yán)重的擾動(dòng)現(xiàn)象,導(dǎo)致雙頻GPS接收機(jī)的使用范圍受限。
關(guān)于對(duì)流層信號(hào)延遲問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)基本存在以下兩種情況:
1,干大氣分量數(shù)值,占比80%~90%,可利用模型進(jìn)行偏差修正;
2,濕大氣分量數(shù)值,與緯度、高度、時(shí)間等原因存在密切關(guān)聯(lián),當(dāng)前雖已研制出多種濕電離層延遲模型,但其仍然成為造成對(duì)流層信號(hào)傳輸延遲的最基本原因。
三,地面接收設(shè)備偏差
地面接收設(shè)備偏差的原因基本有以下三方面:
1,觀測(cè)偏差,主要包括衛(wèi)星信號(hào)分辨率偏差和天線(xiàn)安置偏差。可以通過(guò)適當(dāng)增加觀測(cè)量,選用強(qiáng)制對(duì)中裝置等方式減弱;
2,天線(xiàn)相位重心偏差,該原因造成的偏差與天線(xiàn)功能相關(guān),在現(xiàn)實(shí)測(cè)量工作中,應(yīng)盡量使用同一種接收機(jī)天線(xiàn)以及在觀測(cè)數(shù)據(jù)相互間求差來(lái)削弱其干擾;
3,接收機(jī)鐘偏差,在GPS接收機(jī)中主要選用穩(wěn)定度較好石英鐘,其穩(wěn)定度維持在10-11范圍之內(nèi)。此刻當(dāng)衛(wèi)星時(shí)鐘與地面接收機(jī)時(shí)鐘相互間不能維持同步時(shí),便會(huì)造成等效距離偏差,干擾到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在現(xiàn)實(shí)測(cè)量中,采用削弱該類(lèi)偏差的方式基本有接收機(jī)鐘差未知系數(shù)法、衛(wèi)星間求差法、外接頻標(biāo)法等。








