GPS原理及其应用（武汉大学）ppt课件.ppt

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1、GPS原理及其应用(七)第三章GPS定位中的误差源§3.6对流层延迟§3.7多路径误差§3.8其他误差改正§3.6对流层延迟3.6对流层延迟GPS测量定位的误差源>对流层延迟对流层（Troposphere）GPS测量定位的误差源>对流层延迟>对流层对流层延迟GPS测量定位的误差源>对流层延迟>对流层延迟对流层的色散效应对流层的色散效应折射率与信号波长的关系对流层对不同波长的波的折射效应结论对于GPS卫星所发送的电磁波信号，对流层不具有色散效应GPS测量定位的误差源>对流层延迟>对流层的色散效应大气折射率N与气象元素的关系大气折射

2、率N与温度、气压和湿度的关系Smith和Weintranb，1954对流层延迟与大气折射率NGPS测量定位的误差源>对流层延迟>大气折射率N与气象元素的关系霍普菲尔德（Hopfield）改正模型①出发点导出折射率与高度的关系沿高度进行积分，导出垂直方向上的延迟通过投影（映射）函数，得出信号方向上的延迟GPS测量定位的误差源>对流层延迟>霍普菲尔德（Hopfield）改正模型霍普菲尔德（Hopfield）改正模型②对流层折射模型GPS测量定位的误差源>对流层延迟>霍普菲尔德（Hopfield）改正模型霍普菲尔德（Hopfield）

3、改正模型③投影函数的修正GPS测量定位的误差源>对流层延迟>霍普菲尔德（Hopfield）改正模型萨斯塔莫宁（Saastamoinen）改正模型①原始模型GPS测量定位的误差源>对流层延迟>萨斯塔莫宁（Saastamoinen）改正模型萨斯塔莫宁（Saastamoinen）改正模型②拟合后的公式GPS测量定位的误差源>对流层延迟>萨斯塔莫宁（Saastamoinen）改正模型勃兰克（Black）改正模型GPS测量定位的误差源>对流层延迟>勃兰克（Black）改正模型对流层改正模型综述不同模型所算出的高度角30以上方向的延迟差异

4、不大Black模型可以看作是Hopfield模型的修正形式Saastamoinen模型与Hopfield模型的差异要大于Black模型与Hopfield模型的差异GPS测量定位的误差源>对流层延迟>对流层改正模型综述气象元素的测定①气象元素干温、湿温、气压干温、相对湿度、气压测定方法普通仪器：通风干湿温度表、空盒气压计自动化的电子仪器GPS测量定位的误差源>对流层延迟>气象元素的测定气象元素的测定②水气压es的计算方法由相对湿度RH计算由干温、湿温和气压计算GPS测量定位的误差源>对流层延迟>气象元素的测定对流层模型改正的误差分

5、析模型误差模型本身的误差气象元素误差量测误差仪器误差读数误差测站气象元素的代表性误差实际大气状态与大气模型间的差异GPS测量定位的误差源>对流层延迟>对流层模型改正的误差分析§3.7多路径误差3.7多路径误差GPS测量定位的误差源>多路径误差多路径误差与多路径效应多路径（Multipath）误差在GPS测量中，被测站附近的物体所反射的卫星信号（反射波）被接收机天线所接收，与直接来自卫星的信号（直接波）产生干涉，从而使观测值偏离真值产生所谓的“多路径误差”。多路径效应由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应称为多路径效应。GPS测

6、量定位的误差源>多路径误差>多路径误差与多路径效应反射波反射波的几何特性反射波的物理特性反射系数a极化特性GPS信号为右旋极化反射信号为左旋极化GPS测量定位的误差源>多路径误差>反射波多路径误差①受多路径效应影响的情况下的接收信号GPS测量定位的误差源>多路径误差>多路径误差多路径误差②GPS测量定位的误差源>多路径误差>多路径误差多路径误差③多路径的数值特性受多个反射信号影响的情况GPS测量定位的误差源>多路径误差>多路径误差多路径误差的特点与测站环境有关与反射体性质有关与接收机结构、性能有关GPS测量定位的误差源>多路径误

7、差>多路径误差的特点应对多路径误差的方法①观测上选择合适的测站，避开易产生多路径的环境GPS测量定位的误差源>多路径误差>应对多路径误差的方法易发生多路径的环境应对多路径误差的方法②硬件上采用抗多路径误差的仪器设备抗多路径的天线：带抑径板或抑径圈的天线，极化天线抗多路径的接收机：窄相关技术MEDLL(MultipathEstimatingDelayLockLoop)等GPS测量定位的误差源>多路径误差>应对多路径误差的方法抗多路径效应的天线应对多路径误差的方法③数据处理上加权参数法滤波法信号分析法GPS测量定位的误差源>多路径误

8、差>应对多路径误差的方法§3.8其他误差改正引力延迟地球自转改正地球潮汐改正接收机的位置误差天线相位中心偏差地球自转改正GPS测量定位的误差源>其他误差改正>地球自转改正GPS测量定位的误差源>其他误差改正>地球自转改正接收机的位置误差定义接收机天线的相位中心相