全球卫星定位系统(第四次)

1、13.1 概述概述3.2 钟误差钟误差3.3 相对论效应相对论效应3.4 卫星星历误差卫星星历误差3.5 电离层延迟电离层延迟23与卫星有关的误差与卫星有关的误差l卫星轨道误差卫星轨道误差l卫星钟差卫星钟差l相对论效应相对论效应与传播途径有关的误差与传播途径有关的误差l电离层延迟电离层延迟l对流层延迟对流层延迟l多路径效应多路径效应与接收设备有关的误差与接收设备有关的误差l接收机天线相位中心的偏移和变化接收机天线相位中心的偏移和变化l接收机钟差接收机钟差l接收机内部噪声接收机内部噪声 p127-1284偶然误差偶然误差l内容内容卫星信号发生部分的随机噪声卫星信号发生部分的随机噪声接收机信号接收

2、处理部分的随机噪声接收机信号接收处理部分的随机噪声其它外部某些具有随机特征的影响其它外部某些具有随机特征的影响l特点特点随机随机量级小量级小 毫米级毫米级5系统误差（偏差系统误差（偏差 - Bias）l内容内容其它具有某种系统性特征的误差其它具有某种系统性特征的误差l特点特点具有某种系统性特征具有某种系统性特征量级大量级大 最大可达数百米最大可达数百米6SPS（无（无SA）1-sigma 误差，单位 m 误差来源 偏差 随机误差 总误差 星历数据 2 .1 0.0 2.1 卫星钟 2.0 0.7 2.1 电离层 4.0 0.5 4.0 对流层 0.5 0.5 0.7 多路径 1.0 1.0 1

3、.4 接收机观测 0.5 0.2 0.5 用户等效距离误差(UERE), rms 5.1 1.4 5.3 滤波后的 UERE，rms 5.1 0.4 5.1 1-sigma 垂直误差VDOP = 2.5 12.8 1-sigma 水平误差HDOP = 2.0 10.2 7SPS（有（有SA）1-sigma 误差，单位 m 误差来源 偏差 随机误差 总误差 星历数据 2 .1 0.0 2.1 卫星钟 20.0 0.7 20.0 电离层 4.0 0.5 4.0 对流层 0.5 0.5 0.7 多路径 1.0 1.0 1.4 接收机观测 0.5 0.2 0.5 用户等效距离误差(UERE), rms

4、 20.5 1.4 20.6 滤波后的 UERE，rms 20.5 0.4 20.5 1-sigma 垂直误差VDOP = 2.5 51.4 1-sigma 水平误差HDOP = 2.0 41.1 8PPS，双频，双频，P/Y-码码1-sigma 误差，单位 m 误差来源 偏差 随机误差 总误差 星历数据 2 .1 0.0 2.1 卫星钟 2.0 0.7 2.1 电离层 1.0 0.7 1.2 对流层 0.5 0.5 0.7 多路径 1.0 1.0 1.4 接收机观测 0.5 0.2 0.5 用户等效距离误差(UERE), rms 3.3 1.5 3.6 滤波后的 UERE，rms 3.3 0

5、.4 3.3 1-sigma 垂直误差VDOP = 2.5 8.3 1-sigma 水平误差HDOP = 2.0 6.6 9模型改正法模型改正法l原理：利用模型计算出误差影响的大小，直接对观原理：利用模型计算出误差影响的大小，直接对观测值进行修正测值进行修正l适用情况：对误差的特性、机制及产生原因有较深适用情况：对误差的特性、机制及产生原因有较深刻了解，能建立理论或经验公式刻了解，能建立理论或经验公式l所针对的误差源所针对的误差源相对论效应相对论效应电离层延迟电离层延迟对流层延迟对流层延迟卫星钟差卫星钟差l限制：有些误差难以模型化限制：有些误差难以模型化 P129改正后的观测值=原始观测值+模

6、型改正10求差法求差法l原理：通过观测值间一定方式的相互求差，消去或原理：通过观测值间一定方式的相互求差，消去或消弱求差观测值中所包含的相同或相似的误差影响消弱求差观测值中所包含的相同或相似的误差影响l适用情况：误差具有较强的空间、时间或其它类型适用情况：误差具有较强的空间、时间或其它类型的相关性。的相关性。l所针对的误差源所针对的误差源电离层延迟电离层延迟对流层延迟对流层延迟卫星轨道误差卫星轨道误差l限制：空间相关性将随着测站间距离的增加而减弱限制：空间相关性将随着测站间距离的增加而减弱11参数法参数法l原理：采用参数估计的方法，将系统性偏差原理：采用参数估计的方法，将系统性偏差求解出来求解

7、出来l适用情况：几乎适用于任何的情况适用情况：几乎适用于任何的情况l限制：不能同时将所有影响均作为参数来估限制：不能同时将所有影响均作为参数来估计计12回避法回避法l原理：选择合适的观测地点，避开易产生误差的环原理：选择合适的观测地点，避开易产生误差的环境；采用特殊的观测方法；采用特殊的硬件设备，境；采用特殊的观测方法；采用特殊的硬件设备，消除或减弱误差的影响消除或减弱误差的影响l适用情况：对误差产生的条件及原因有所了解；具适用情况：对误差产生的条件及原因有所了解；具有特殊的设备。有特殊的设备。l所针对的误差源所针对的误差源电磁波干扰电磁波干扰多路径效应多路径效应l限制：无法完全避免误差的影响

8、，具有一定的盲目限制：无法完全避免误差的影响，具有一定的盲目性性 p130三三1314定义定义物理同步误差物理同步误差数学同步误差数学同步误差 p133应对方法应对方法l模型改正模型改正钟差改正多项式钟差改正多项式其中其中a0为为ts时刻的时钟偏差，时刻的时钟偏差，a1为钟的漂移，为钟的漂移，a2为老化率。为老化率。l相对定位或差分定位相对定位或差分定位2210ocsocstttattaas15定义定义GPS接收机一般采用石英钟，接收机钟接收机一般采用石英钟，接收机钟与理想的与理想的GPS时之间存在的偏差和漂移。时之间存在的偏差和漂移。应对方法应对方法l作为未知数处理作为未知数处理l相对定位或

9、差分定位相对定位或差分定位16狭义相对论效应狭义相对论效应广义相对论效应广义相对论效应 p1301718狭义相对论狭义相对论l1905l运动将使时间、空间和物质的质量发生变化运动将使时间、空间和物质的质量发生变化广义相对论广义相对论l1915l将相对论与引力论进行了统一将相对论与引力论进行了统一19狭义相对论狭义相对论l原理：时间膨胀。钟的频率与其运动速度有关。原理：时间膨胀。钟的频率与其运动速度有关。l对对GPS卫星钟的影响：卫星钟的影响：l结论：在狭义相对论效应作用下，卫星上钟的频率结论：在狭义相对论效应作用下，卫星上钟的频率将变慢将变慢22 1 2222101 () (1)2238742

10、997924580.835 10sssssssssssVffVVfffccfVffffcGPSVm scm sff 若卫星在地心惯性坐标系中的运动速度为 ，则在地面频率为 的钟若安置到卫星上，其频率 将变为：即两者的频率差为考虑到卫星的平均运动速度和真空中的光速，则20广义相对论广义相对论l原理：钟的频率与其所处的重力位有关原理：钟的频率与其所处的重力位有关l对对GPS卫星钟的影响：卫星钟的影响：l结论：在广义相对论效应作用下，卫星上钟的频率结论：在广义相对论效应作用下，卫星上钟的频率将变快将变快ffkmkmRsmrRfcfcWWffWWTsTs1022314222210284. 526560

11、637810986005. 3)11(，则卫星的地心距近似取，近似取，若地面处的地心距其中为：将的差异与放在地面上时钟频率则同一台钟放在卫星上，为，地面测站处的重力位为若卫星所在处的重力位21相对论效应对卫星钟的影响相对论效应对卫星钟的影响l狭义相对论广义相对论狭义相对论广义相对论fffff102110449. 4:为上时总的变化量钟频率相对于其在地面用下，卫星上义相对论效应的共同作在狭义相对论效应和广sff1令：令：22方法（分两步）：首先考虑假定卫星轨道方法（分两步）：首先考虑假定卫星轨道为圆轨道的情况；然后考虑卫星轨道为为圆轨道的情况；然后考虑卫星轨道为椭圆轨道的情况。椭圆轨道的情况。l

12、第一步：第一步：l第二步：第二步：MHzMHz52299999954.10)10449. 41 (23.1010，调低后的频率为到卫星上去的钟的频率在地面上调低将要搭载GDrococLrrTtttattaattttmscFtEAeFtttt221012110221)()()()(10442807633. 42)(sin)(,应为正因而，实际卫星钟的改上改正数时，在卫星钟读数上加在时刻)(sin2290)(tEettr课本上为：课本上为：因为：因为：km265602290AAF2324定义定义由卫星星历给出的卫星在空间的位置与由卫星星历给出的卫星在空间的位置与卫星的实际位置之差称为卫星星历误差。

13、卫星的实际位置之差称为卫星星历误差。广播星历（预报星历）的精度广播星历（预报星历）的精度(无无SA) 2030米米(有有SA) 100米米精密星历（后处理星历）的精度精密星历（后处理星历）的精度可达可达1厘米厘米应对方法应对方法精密定轨精密定轨(后处理后处理)相对定位或差分定位相对定位或差分定位25dbdsb星历误差对单点定位的影响星历误差对单点定位的影响l星历误差对单点定位的影响主要取决于卫星星历误差对单点定位的影响主要取决于卫星到接收机的距离以及用于定位或导航的到接收机的距离以及用于定位或导航的GPS卫星与接收机构成的几何图形卫星与接收机构成的几何图形星历误差对相对定位的影响星历误差对相对

14、定位的影响2627短航线的飞机一般在短航线的飞机一般在6000米至米至9600米飞行，米飞行，长航线的飞机一般在长航线的飞机一般在8000米至米至12600米飞米飞行，现在的普通民航客机最高飞行高度行，现在的普通民航客机最高飞行高度不会超过不会超过12600米，有一些公务机的飞行米，有一些公务机的飞行高度可以达到高度可以达到15000米。米。 28民航飞机只要求能平稳飞行就可以民航飞机只要求能平稳飞行就可以,没有战没有战斗机那么多的性能要求斗机那么多的性能要求.机动性也不像战机动性也不像战斗机那么高斗机那么高. 空气在十公里就是平流层了空气在十公里就是平流层了,这个空气层很合适飞行这个空气层很

15、合适飞行.所以民用飞机的所以民用飞机的飞行高度在飞行高度在10000米左右米左右 29中型以上的民航飞机都在高空飞行，此处中型以上的民航飞机都在高空飞行，此处的高空是指海拔的高空是指海拔700012000米的空间。米的空间。在这个空间以在这个空间以1千米为千米为1个高度层，共分个高度层，共分为为6个高度层：个高度层：7千米、千米、8千米、千米、9千米、千米、1万米、万米、1万万1千米和千米和1万万2千米。高空飞行千米。高空飞行的飞机只允许飞以上给定高空。的飞机只允许飞以上给定高空。30另外，民航飞机在飞行时，以正南正北方另外，民航飞机在飞行时，以正南正北方向为零度界限，凡航向偏右（偏东）的向为

16、零度界限，凡航向偏右（偏东）的飞机飞双数高层，即飞机飞双数高层，即8千米、千米、1万米、万米、1万万2千米高度层；凡航向偏左（偏西）的飞千米高度层；凡航向偏左（偏西）的飞机飞单数高度层，即机飞单数高度层，即7千米、千米、9千米、千米、1万万1千米高度层。千米高度层。31例如：民航飞机从北京飞往杭州，杭州位例如：民航飞机从北京飞往杭州，杭州位于北京南面偏东方向，飞机于北京南面偏东方向，飞机必须必须飞双数飞双数高度层，回程则飞单数高度层。又如飞高度层，回程则飞单数高度层。又如飞机从沈阳飞往杭州，杭州在沈阳的南面机从沈阳飞往杭州，杭州在沈阳的南面偏西方向飞机须飞单数高度层，回程则偏西方向飞机须飞单数

17、高度层，回程则飞双数层。这样，飞双数层。这样，相向相向飞行的飞机不在飞行的飞机不在同一空高，避免了相撞。同一空高，避免了相撞。 32电离层地球TEC柱体底面积为1m233地球大气层的结构地球大气层的结构臭氧臭氧34大气折射大气折射l信号在穿过大气时，速度将发生变化，传播路径也信号在穿过大气时，速度将发生变化，传播路径也将发生弯曲。也称将发生弯曲。也称大气延迟大气延迟。在。在GPS测量定位中，测量定位中，通常仅考虑信号传播速度的变化。通常仅考虑信号传播速度的变化。色散介质与非色散介质色散介质与非色散介质l色散介质：对不同频率的信号，所产生的折射效应色散介质：对不同频率的信号，所产生的折射效应也不

18、同也不同l非色散介质：对不同频率的信号，所产生的折射效非色散介质：对不同频率的信号，所产生的折射效应相同应相同l对对GPS信号来说，电离层是色散介质，对流层是非信号来说，电离层是色散介质，对流层是非色散介质色散介质35相速相速群速群速相速与群速的关系相速与群速的关系相折射率与群折射率的关系相折射率与群折射率的关系phphfvvf假设有一电磁波在空间传播，其波长为 ，频率为该电磁波相位的速度，有=其中相位的速度又简称为相速。“群速”表示，群速的传播可以用群波来说，其最终能量对于频率略微不同的一2ddfvgrddvvvphphgrphphgrphphdndnnnnfddf36222,1111phg

19、rphgrphphphgrphphphphphgrphphgrphphphphphphphphphphcccnnnvvvvddvdvdfvvvddddcvnnccndvdvvdnccvddvdnvndvdndnnd 1111;phphphphphphphdndndnnnnfndddfddff 注：373242342342223222232222;1.,.1221140.3(),phgrphgrphphphgreegrphgrphccvvnncccnfffccccnfcdndffcccnffffccNHzNnnvv 其中等与电子密度、电子质量、电子所带电荷等有关系。近似地可取则：有：一般，可取近

20、似值；因为电子密度 恒为正值。故，或，即相位超前。38称为总电子含量，则令为成的距离延迟电离层折射对相位所造为成的距离延迟电离层折射对相位所造TECTECcfcTTECfTECcfcTTECfdsNTECdsNfdsfcdsdsfcdsdsndsNfdsfcdsdsfcdsdsnionogrphionogrionophphionopheegrionogrionogrephionophionoph;3 .403 .40;3 .403 .403 .40)1 (3 .40)1 (222222022022022039电子密度与总电子含量电子密度与总电子含量l电子密度：单位体积中电子密度：单位体积中所包

21、含的电子数。所包含的电子数。l总电子含量（总电子含量（TEC Total Electron Content）：底面积为）：底面积为一个单位面积时沿信号一个单位面积时沿信号传播路径贯穿整个电离传播路径贯穿整个电离层的一个柱体内所含的层的一个柱体内所含的电子总数。电子总数。电离层地球TEC柱体底面积为1m2404142与太阳活动密切相关，太与太阳活动密切相关，太阳活动剧烈时，电子含阳活动剧烈时，电子含量增加量增加太阳活动周期约为太阳活动周期约为11年年1700年年 1995年太阳黑子数年太阳黑子数432002.5.15 1:00 23:00 2小时间隔全球小时间隔全球TEC分分布布44经验模型改正

22、经验模型改正l方法：根据以往观测结果所建立的模型方法：根据以往观测结果所建立的模型l改正效果：差改正效果：差双频改正双频改正l方法：利用双频观测值直接计算出延迟改正或组成方法：利用双频观测值直接计算出延迟改正或组成无电离层延迟的组合观测量无电离层延迟的组合观测量l效果：改正效果最好效果：改正效果最好实测模型改正实测模型改正l方法：利用实际观测所得到的离散的电离层延迟方法：利用实际观测所得到的离散的电离层延迟（或电子含量），建立模型（如内插）（或电子含量），建立模型（如内插）l效果：改正效果较好效果：改正效果较好45Bent模型模型l由美国的由美国的R.B.Bent提出提出l描述电子密度描述电子

23、密度l是经纬度、时间、季节和太阳辐射流量的函数是经纬度、时间、季节和太阳辐射流量的函数国际参考电离层模型（国际参考电离层模型（IRI International Reference Ionosphere）l由国际无线电科学联盟（由国际无线电科学联盟（URSI International Union of Radio Science）和空间研究委员会）和空间研究委员会（COSPAR - Committee on Space Research）提出）提出l描述高度为描述高度为50km-2000km的区间内电子密度、电子的区间内电子密度、电子温度、电离层温度、电离层的成分等温度、电离层温度、电离层的

24、成分等l以地点、时间、日期等为参数以地点、时间、日期等为参数46Klobuchar模型模型l由美国的由美国的J.A.Klobuchar提出提出l描述电离层的时延描述电离层的时延l广泛地用于广泛地用于GPS导航定位中导航定位中lGPS卫星的导航电文中播发其模型参数供用卫星的导航电文中播发其模型参数供用户使用户使用47中心电离层中心电离层中心电离层中心电离层电离层地球约350km中心电离层电离层穿刺点 IP天顶方向Z48模型算法模型算法930302sec 5 10cos( 14);( 0,1 ,2,3)( 0,1 ,2,3)hgii miii miiimTZAtPAPiiIP 信 号 的 电 离

25、层 穿 刺 点 处 天 顶 方 向 的 电 离 层 时 延其 中 ：；由 卫 星 所 发 送 的 导 航 电 文 提 供 ；为 信 号 的 电 离 层 穿 刺 点 处 的 地 磁 纬 度 ， 可 采 用 下 面 步 骤 计 算电离层地球约350km中心电离层电离层穿刺点 IP天顶方向Z49模型算法（续）模型算法（续）改正效果：可改正改正效果：可改正60左右左右445() 4,20,cossincos291.078.411.6 cos(291.0)15secIPIPIPSIPSSmIPIPIPS IPEAelelIPEAaaEAat IPt UTZIP 计 算 测 站和 在 点 心 的 夹 角

26、：为 测 站 处 卫 星 的 高 度 角计 算 点 的 地 心 经 纬 度：；为 卫 星 的 方 位 角考 虑 到 目 前 地 磁 北 极 位 于 东 经， 北 纬有为 处 的 地 方 时为 卫 星 信 号 在 处 的 天 顶 距 ：3961 2 ()90elZ 电离层地球约350km中心电离层电离层穿刺点I P天顶方向Z地心测站SEA5054573. 254573. 13928. 06469. 0154120154120120154213 .40212122222221212221222222112122212222222121222122212122212222112122ionogrio

27、nogrionogrionogrionogrionogrionogrionogrionogrionogrionogrVVVVVVfffVfffVffffAffffAffffAfAfAfAfASSLLfAVfATECA故：即：得：则：实际的站星距为星距为上的测距码所测定的站采用，星距为上的测距码所测定的站采用设：，或电离层延迟改正，即有电离层延迟令51基本思想基本思想l利用基准站的双频观测数据计算电离层延迟利用基准站的双频观测数据计算电离层延迟l利用所得到的电离层延迟量建立局部或全球利用所得到的电离层延迟量建立局部或全球的的TEC实测模型实测模型类型类型l局部模型局部模型适用于局部区域适用于局部

28、区域l全球模型全球模型适用于全球区域适用于全球区域52局部（区域性）的实测模型改正局部（区域性）的实测模型改正l方法方法l适用范围：局部地区的电离层延迟改正适用范围：局部地区的电离层延迟改正为原点坐标。）；为展开式的系数（待求展开式的最高阶数；为变量的二元泰勒级数和为以；点的太阳时，为点的地心纬度，为其中：00maxmax0000,)()(),(maxmaxsEsmnUTLTsIPsIPssEsTECnmnnmmmnnm53全球（大范围）的实测模型改正全球（大范围）的实测模型改正l方法方法l适用范围：用于大范围和全球的电离层延迟改正适用范围：用于大范围和全球的电离层延迟改正格网化的电离层延迟改

29、正模型格网化的电离层延迟改正模型为球谐系数（待求）。多项式；次正规化缔合勒让德阶的多项式和勒让德为基于正规化函数数；为球谐展开式的最高阶；点的太阳时，为点的地心纬度，为其中：nmnmmnnmnmnnnmnmnmnmbaLegendremnPLegendremnPmnPnUTLTsIPsIPmsbmsaPsTEC,)()(),(),()sincos(sin),(,max00max5455565700( 1) (1)1 (1)1 (1)(1)(1)1(1( 1)1Kkttttktttskkkcvnnrefractiveindex of atmosphereccvdtdtdtcn dtnncndtc

30、dtc ndtctndsxxx 称为大气折射系数（）设为信号传播的真实距离，则当时，有故：称6(1)(1)(1) 10ssndsndsNnatmospheric refractivity：为对流层延迟，对流层改正。通常令：，称其为大气折射率（）58对流层的色散效应对流层的色散效应l折射率与信号波长的关系折射率与信号波长的关系l对流层对不同波长的波的折射效应对流层对不同波长的波的折射效应l结论结论对于对于GPS卫星所发送的电磁波信号，对流层不具有色散效应卫星所发送的电磁波信号，对流层不具有色散效应4260136. 06288. 1604.28710N波长N*10e6红光0.72290.7966紫

31、光0.40298.3153L11902936.728287.6040L22442102.134287.604059大气折射率大气折射率N与温度、气压和湿度的关系与温度、气压和湿度的关系lSmith和和Weintranb，1954对流层延迟与大气折射率对流层延迟与大气折射率N (p145 式式5.48)。为水气压，单位；单位为气温，为绝对温度，；为大气压，单位称为湿气分量；称为干气分量；其中：mbareKTmbarPNNTeTPNNNwdwd248106 .776 .77swsdsdsNdsNNdss16161610101060出发点出发点l导出折射率与高度的关系导出折射率与高度的关系l沿高度进

32、行积分，导出垂直方向上的延迟沿高度进行积分，导出垂直方向上的延迟l通过投影（映射）函数，得出信号方向上的延迟通过投影（映射）函数，得出信号方向上的延迟1100016.27372.14840136)()()()(44wsdswwswsddsdwddhThshhhhNhhhhNNNNMRCRTPVgdhdPdhdT）（；的量表示为测站上的值含下标其中：；61对流层折射模型（式对流层折射模型（式5.72）为水气压）（swsdswsswsdssdwdwdehThhheTKhhTPKEKEKsss1100016.27372.14840136)(4810102 .155)(102 .155)25. 2si

33、n()25. 6sin(27721221262投影函数的修正投影函数的修正高度等有关的量。是与测站气压、温度、其中321321,sinsin1aaaaEatgEaEm63原始模型原始模型(式式5.73)有关，可查表获得。和与有关，可查表获得；与其中：sssssssshERhBhhWRhWEtgBeTPEs00028. 02cos0026. 01),(),()05. 01255(sin002277. 0264拟合后的公式（式拟合后的公式（式5.74）283210716. 01015. 016. 1)4810(16)05. 01255(sin002277. 0sssssssshhactgEeTPT

34、EEEEEtgaeTPEs其中：6520. 0)69. 3(002312. 013000)96. 3(98.148)6 . 0(92. 1)273(00015. 0076. 0833. 0)()1 (1cos(1)()1 (1cos(1123 . 002020wsssdwsdEswwsddKTPTKhThEbTlEbhhlEKEbhhlEKs其中：66不同模型所算出的高度角不同模型所算出的高度角30 以上方向的延以上方向的延迟差异不大迟差异不大Black模型可以看作是模型可以看作是Hop field模型的修正模型的修正形式形式Saastamoinen模型与模型与Hop field模型的差异模型

35、的差异要大于要大于Black模型与模型与Hop field模型的差异模型的差异67气象元素气象元素l干温、湿温、气压干温、湿温、气压l干温、相对湿度、气压干温、相对湿度、气压测定方法测定方法l普通仪器：通风干湿温度表、空盒气压计普通仪器：通风干湿温度表、空盒气压计l自动化的电子仪器自动化的电子仪器68水气压水气压es的计算方法的计算方法l由相对湿度由相对湿度RH计算计算l由干温、湿温和气压计算由干温、湿温和气压计算)000256908. 0213166. 02465.37(2sTsTeRHessPwTsTwTweseWTgWTgWTgwTgwTgeTeww)()31068. 11 (4105

36、. 4)(3)(2)(1)()(02808. 5)16.373(246.10131)16.3731(1205.26)116.373(03945.87321101813.3)()1(0187265.0)()116.373(19728.18)(wTwTeTgeTgTTgwwww69模型误差模型误差l模型本身的误差模型本身的误差气象元素误差气象元素误差l量测误差量测误差仪器误差仪器误差读数误差读数误差l测站气象元素的代表性误差测站气象元素的代表性误差l实际大气状态与大气模型间的差异实际大气状态与大气模型间的差异707172多路径（多路径（Multipath）误差）误差l在在GPS测量中，被测站附近测

37、量中，被测站附近的物体所反射、的物体所反射、折射、透射折射、透射绕射绕射的卫星信号（反射波）的卫星信号（反射波）被接收机天线所接收，与直被接收机天线所接收，与直接来自卫星的信号（直接波）接来自卫星的信号（直接波）产生干涉，从而使观测值偏产生干涉，从而使观测值偏离真值产生所谓的离真值产生所谓的“多路径多路径误差误差”。多路径效应多路径效应l由于多路径的信号传播所引由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应称为多路起的干涉时延效应称为多路径效应。径效应。73反射波的几何特性反射波的几何特性反射波的物理特性反射波的物理特性l反射系数反射系数al极化特性极化特性GPS信号为右旋极化信号为右旋极化反射信号为左旋极化反射信号为左旋极化zHzHzzHzzHzGAzGAGAOAGAsin42sin2)sin21 (1 (sin)2cos1 (sin)2cos1 (2cos2为：号的相位差反射信号相对于直接信为：号多经过的路径长度反射信号相对于直接信HAOGSSSzz2z74受多路径效应影响的情况下的接收信号受多路径效应影响的情况下的接收信号tUtUtUtUtUStUatUatUatUatUtUatUSSStUaStUSrdrdsin)sin(c