GPS外业测量的主要误差来源及其消减措施

GPS外业测量的主要误差来源及其消减措施

[摘要]分析GPS外业测量的主要误差来源及其产生的影响，并在分析的基础上提出消除和减弱各项误差影响的方法和措施，为以后提高GPS外业观测精度提供一定的借鉴。

关键词：GPS外业测量误差

GPS外业测量是通过地面接收设备接收卫星传送的信息来确定地面点的三维坐标，测量结果的误差主要来源于GPS卫星，卫星信号的传播和地面接收设备，按误差性质可分为系统误差和偶然误差。而系统误差无论从误差的大小还是对定位结果的危害性来讲都比偶然误差要大的多，然而系统误差有一定的规律性，可采取一定的措施加以消除，因而是本文的主要研究对象。下面对GPS外业测量中常见的几种系统误差进行分析。

一．电离层折射误差

1.误差产生的原因

当GPS信号通过电离层时，信号的路径会发生弯曲，传播速度也会发生变化，此时用信号的传播时间乘上真空中光速得到的距离就不等于卫星到接收机间的几何距离，这种偏差叫做电离层折射误差。

电磁波在电离层中传播时，速度与频率有关。理论证明电离层的群折射率为：

nG=1+40.28Nef-2

因而群速为：

VG= c/nG =c(1-40.28 Nef-2)

式中: Ne为电子密度（电子数/m3）

f为信号的频率（HZ）

c为真空中光速

进行伪距测量时，调制码就是以群速VG在电离层中传播的，若伪距测量中测得信号的传播时间为△t,那么卫星至接收机的真正距离S为：

S = = =