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1、GPS观测时间偏差改正8收,刮一聊魏子卿GPS观测时间偏差改正第l9卷第l期8rl8,GPs观测时间偏差改正尸z魏子卿①【摘要】在GPS相对定位中,当一台GPS接收机的记录时闻与参加同时观测的其他接收机的记录时间相差较大时,需要对试接收机的GPS观测量加两项时间偏差改正.一项是在接收机钟偏差时间内卫星运动几何改正,一嘎是在接收机钟偏差时间内卫星钟差改正.本文路出1第一啊改正的详细推导过程.【关键调】GPS定位GPS观洲时间偏差改正【分类号228CoRRECTIoNST0GPSoBSERVATIoNSFDRⅡMEDEVIATDNWetZi
2、qingAbnrInInGPSrelativepositioningtheeorrec—tlonsforthetimedevlationT幢edtobemadetothecarrierphaseorpseudorangeifthetimetagforonetecei~risdeviated]argerfromthat[ortheothers.Oneolthoseisthesatellitegeome—trycorrectionaccountingforsatellitemotionduringthetimedevlat~onperiod
3、,anotheristhesate]lheclockcorrectionaccountingritslong—termchange.Thedetailedderivationforthe{~rsttermcorectionisglvuninthepaper.KeyWOll~GPSpositioningGPSobservationsTimedeviationCorrections1问曩与解法为保证GPS定位的精度,通常要求GPS①中国工程院院士,总参舞培研究所研究虽接收机钟对GPS系统时闸偏差小于1毫秒.在实践中,由于某种原因,接收机钟对
4、于外部时问标准的偏差有时可能超过这一数值,例如MINI—MAC2816接收机钟对GPS系统时闸偏差达到5秒.如果参加同时观测的所有接收机钟的时间偏差相同,这样大的偏差也并不影响定位精度.如果参加同时观测的GPS接收机钟之问的时闻同步误差较大(比如大于1微秒),势必影响定位精度,甚至使GPS数据处理无法进行下去.针对MINI—MAC2816接收机记录时间大偏差(5秒)这一情况,作者提出观测数据的一种时问改正方法.其基本思想是,在观测数据中;l入两项时闸偏差改正,一项是在接收机钟偏差时间内卫星运动几何改正,一项是在接收机钟偏差时问内卫星钟差
5、改正.用r,r,r,r,r,……分别表示在接收机记录时间由卫星运动;l起的卫星至测站的距离一阶导数,二阶导数,三阶导数……,则在钟偏差At—t—t.时间内卫星至测站的距离变化为111Ar_一rAt+者rAt.+者rAt十扣△I'+._?…此为卫星运动几何改正.卫星钟差改正这里仅考虑由在At内卫星钟的长期变化;l起的卫星至测站的距离变化,不考虑由选择可用性(sA)所引起的卫星钟抖动影响.卫星钟差改正接下武计算:第l9卷第1期解放军测绘研究所9时问At=吼At+(t--t+to—t)(2)距离△r一c△t(3)其中In,.,
6、,为多项式系数
7、,在广播星历电文中给出;为卫星钟差参数参考时间.也在电文中给出;c为光速,相应t时接收的卫星信号的发射时间.to相应to时接收的卫星信号的发射时间.由(1)式看出,为得到卫星运动几何改正,需要知道卫星至测站的距离的时间导数,为此就必颠知道卫星位置及其时问导数.在第二节我们将培出卫星位置及其时问导数算式,第三节我们将给出卫星至测站的距离的导数算式2卫星坐标时间导数卫星轨道常用契贝雪夫多项式逼近假定我们已有卫星星历(最好是精密星历),并且已完成契贝雪夫多项式逼近,那么可以按下式计算卫星坐标,速度和加速度m:x(t):ScT.(r)文(t);
8、∑ct.(f)(4)(5)艾(t);∑cf(r)(6)ii.对于卫星坐标的2阶上的高阶导数,可类似地写出:爻(t):2c(r)父(t)一∑cI'f(r)(7)(8)义(t)一∑clf.(r)(9)式中r(t—t0)一1,t∈(to,(t.+zxt))这里to和△t为拟合间隔的初始历元和长度(注意,不要将t.和△t与第一节中的相应符号混淆),n为多项式阶数,c为卫星坐标x,y,z的契皿雪夫多项武的平差系数,契乳雪夫多项武T,和它们的导数按递推方式确定:T.(r)一1Tl(r)一rT(r)=2rT(t)一T㈣(r);frf≤l,n≥2t】(
9、r)一亲=T2(●T(T:(r)一4(r)T3(r)=24r(r)亍)一((r))一亍(1o)(11)(12)(13)(16)(17)T一】(r)+rT】2(r);n≥4(18)T3(r)一24(r)(19
