第06章：GPS数据格式及定位误差处理2

第6章

GPS测量常用数据格式及数据处理中的误差处理§6.1RINEX数据格式

一、概述RINEX(ReceiverIndependentExchange)数据格式为了将不同型号接收机采集的数据进行同一处理，必须建立GPS通用数据交换格式。RINEX格式是纯ASCII码文本文件。共包含4个文件：〔1〕观测数据文件〔2〕导航文件〔3〕气象数据文件〔4〕GLONASS数据文件二、命名规那么数据文件名的命名规那么：NNNNDDDS.YYT观测值文件：wuhn2731.02o星历文件：wuhn2731.02n气象文件：wuhn2731.02m注：年纪日为第一个历元记录的年纪日〔观测值跨天〕四位点名年积日时段号年文件类型§6.2精密星历SP3格式IGS星历的统一标准格式每15分钟给出所有卫星的在ITRF框架下的三维空间直角坐标和对应卫星的卫星钟钟差。进行高精度和到等级GPS网的数据处理时最好使用精密星历。§6.3GPS定位误差及对付方法

一、GPS定位误差源卫星钟钟差卫星轨道误差大气延迟误差对流层+电离层多路经误差接收机钟差…..〔一〕电离层延迟误差量级天顶最大可到达30米；水平方向最大是天顶方向的3倍；白天是晚上的5-10倍；受太阳耀斑的影响〔11年为周期的年变化〕；低纬度地区比高纬度地区要大。处理方法忽略电离层延迟误差—会使周跳修复和整周未知数的求解更加困难，并且会给定位结果产生尺度误差,尽管只对长基线影响才是显著的；如果可能，尽可能选者晚上观测；利用电离层延迟模型改正〔单点定位〕；用双频观测值组合成无电离层延迟误差的观测值站间差分。〔二〕对流层延迟误差量级海平面附近天顶方向延迟一般为2~3米；海平面附近水平方向对流层延迟20~30米；90%是干分量延迟〔能很好地用模型改正〕，10%是湿分量延迟〔比较难建立模型〕处理方法忽略对流层延迟误差—防止观测低高度角的卫星；模型改正；估计附加对流层延迟剩余误差参数；站间差分；直接利用水汽辐射计〔WaterVapourRadiometer〕测定湿分量。〔价格昂贵，不可行〕〔三〕多路径误差量级：载波相位观测：mm~dm处理方法避开发射和干扰延长观测时段长度〔平均〕采用抗干扰和抑制多路经效应的接收天线〔四〕卫星钟钟差量级经过播送星历中给定的钟差参数改正后的卫星钟钟差的剩余误差的量级可达几十米〔SA条件〕 1ns=>0.3m 1us=>300m处理方法站间求差加参数进行估计〔五〕卫星星历误差量级播送星历中给定的卫星轨道的误差一般为十米左右最大可到达100米的量级。 处理方法〔1〕忽略这项误差；〔2〕采用精密星历；〔3〕估计轨道参数；〔4〕站间求差；〔5〕延长观测时〔平均〕；〔六〕接收机钟量级接收机钟钟差的剩余误差的量级可达几十米〔SA条件〕处理方法星间求差加参数进行估计〔七〕起算点坐标误差影响类似于卫星轨道误差法那么：20米的起算点坐标误差会给基线带来1ppm的相对误差处理方法〔1〕伪距单点定位确定起算点坐标；〔2〕松弛所有测站坐标平差计算；〔3〕通过坐标转换获得起算点坐标。〔八〕天线相位中心偏差影响通常小于1cm.处理方法采用相位中心稳定的天线观测时天线指北；〔九〕周跳影响给整周未知数的求解带来困难处理方法修复周跳，获得干净的数据观测值；在发生周跳后，重新解算整周未知数；〔十〕模型剩余误差和观测噪声影响〔1〕模型剩余误差通常小于1ppm.〔2〕观测噪声一般在mm量级处理方法延长观测时间二、对付各种定位误差的方法差分观测值站间差分、星间差分和历元间差分站间差分–同步观测值在接收机间求差。可消除卫星钟差，削弱电离层、对流层折射影响。星间差分–同步观测值在卫星间求差。可消除接收机钟差。历元间差分–观测值在间历元求差。可消去整周未知数参数。一次差、二次差、三次差单差、双差和三差单差：站间一次差分