第06章：GPS數(shù)據(jù)格式及定位誤差處理2

第6章

GPS測(cè)量常用數(shù)據(jù)格式及數(shù)據(jù)處理中的誤差處理§6.1RINEX數(shù)據(jù)格式

一、概述RINEX(ReceiverIndependentExchange)數(shù)據(jù)格式為了將不同型號(hào)接收機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行同一處理，必須建立GPS通用數(shù)據(jù)交換格式。RINEX格式是純ASCII碼文本文件。共包含4個(gè)文件：〔1〕觀測(cè)數(shù)據(jù)文件〔2〕導(dǎo)航文件〔3〕氣象數(shù)據(jù)文件〔4〕GLONASS數(shù)據(jù)文件二、命名規(guī)那么數(shù)據(jù)文件名的命名規(guī)那么：NNNNDDDS.YYT觀測(cè)值文件：wuhn2731.02o星歷文件：wuhn2731.02n氣象文件：wuhn2731.02m注：年紀(jì)日為第一個(gè)歷元記錄的年紀(jì)日〔觀測(cè)值跨天〕四位點(diǎn)名年積日時(shí)段號(hào)年文件類型§6.2精密星歷SP3格式IGS星歷的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)格式每15分鐘給出所有衛(wèi)星的在ITRF框架下的三維空間直角坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)衛(wèi)星的衛(wèi)星鐘鐘差。進(jìn)行高精度和到等級(jí)GPS網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理時(shí)最好使用精密星歷?！?.3GPS定位誤差及對(duì)付方法

一、GPS定位誤差源衛(wèi)星鐘鐘差衛(wèi)星軌道誤差大氣延遲誤差對(duì)流層+電離層多路經(jīng)誤差接收機(jī)鐘差…..〔一〕電離層延遲誤差量級(jí)天頂最大可到達(dá)30米；水平方向最大是天頂方向的3倍；白天是晚上的5-10倍；受太陽(yáng)耀斑的影響〔11年為周期的年變化〕；低緯度地區(qū)比高緯度地區(qū)要大。處理方法忽略電離層延遲誤差—會(huì)使周跳修復(fù)和整周未知數(shù)的求解更加困難，并且會(huì)給定位結(jié)果產(chǎn)生尺度誤差,盡管只對(duì)長(zhǎng)基線影響才是顯著的；如果可能，盡可能選者晚上觀測(cè)；利用電離層延遲模型改正〔單點(diǎn)定位〕；用雙頻觀測(cè)值組合成無(wú)電離層延遲誤差的觀測(cè)值站間差分?！捕硨?duì)流層延遲誤差量級(jí)海平面附近天頂方向延遲一般為2~3米；海平面附近水平方向?qū)α鲗友舆t20~30米；90%是干分量延遲〔能很好地用模型改正〕，10%是濕分量延遲〔比較難建立模型〕處理方法忽略對(duì)流層延遲誤差—防止觀測(cè)低高度角的衛(wèi)星；模型改正；估計(jì)附加對(duì)流層延遲剩余誤差參數(shù)；站間差分；直接利用水汽輻射計(jì)〔WaterVapourRadiometer〕測(cè)定濕分量?！矁r(jià)格昂貴，不可行〕〔三〕多路徑誤差量級(jí)：載波相位觀測(cè)：mm~dm處理方法避開發(fā)射和干擾延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度〔平均〕采用抗干擾和抑制多路經(jīng)效應(yīng)的接收天線〔四〕衛(wèi)星鐘鐘差量級(jí)經(jīng)過播送星歷中給定的鐘差參數(shù)改正后的衛(wèi)星鐘鐘差的剩余誤差的量級(jí)可達(dá)幾十米〔SA條件〕 1ns=>0.3m 1us=>300m處理方法站間求差加參數(shù)進(jìn)行估計(jì)〔五〕衛(wèi)星星歷誤差量級(jí)播送星歷中給定的衛(wèi)星軌道的誤差一般為十米左右最大可到達(dá)100米的量級(jí)。 處理方法〔1〕忽略這項(xiàng)誤差；〔2〕采用精密星歷；〔3〕估計(jì)軌道參數(shù)；〔4〕站間求差；〔5〕延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)〔平均〕；〔六〕接收機(jī)鐘量級(jí)接收機(jī)鐘鐘差的剩余誤差的量級(jí)可達(dá)幾十米〔SA條件〕處理方法星間求差加參數(shù)進(jìn)行估計(jì)〔七〕起算點(diǎn)坐標(biāo)誤差影響類似于衛(wèi)星軌道誤差法那么：20米的起算點(diǎn)坐標(biāo)誤差會(huì)給基線帶來(lái)1ppm的相對(duì)誤差處理方法〔1〕偽距單點(diǎn)定位確定起算點(diǎn)坐標(biāo)；〔2〕松弛所有測(cè)站坐標(biāo)平差計(jì)算；〔3〕通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換獲得起算點(diǎn)坐標(biāo)?！舶恕程炀€相位中心偏差影響通常小于1cm.處理方法采用相位中心穩(wěn)定的天線觀測(cè)時(shí)天線指北；〔九〕周跳影響給整周未知數(shù)的求解帶來(lái)困難處理方法修復(fù)周跳，獲得干凈的數(shù)據(jù)觀測(cè)值；在發(fā)生周跳后，重新解算整周未知數(shù)；〔十〕模型剩余誤差和觀測(cè)噪聲影響〔1〕模型剩余誤差通常小于1ppm.〔2〕觀測(cè)噪聲一般在mm量級(jí)處理方法延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間二、對(duì)付各種定位誤差的方法差分觀測(cè)值站間差分、星間差分和歷元間差分站間差分–同步觀測(cè)值在接收機(jī)間求差。可消除衛(wèi)星鐘差，削弱電離層、對(duì)流層折射影響。星間差分–同步觀測(cè)值在衛(wèi)星間求差?？上邮諜C(jī)鐘差。歷元間差分–觀測(cè)值在間歷元求差?？上フ芪粗獢?shù)參數(shù)。一次差、二次差、三次差單差、雙差和三差單差：站間一次差分