GNSS突击复习【8】

多路径误差

（通俗理解：多条路径传播得到的卫星信号所产生的误差，成为多路径效应）
由于卫星的信号在被测站附近的物体反射后被接收机天线接收，与直接来自卫星的信号产生干涉，从而使观测值偏离真实值所产生的多路径误差。

多路径效应

由于多路径信号传播所引起的干涉时延效应称为多路径效应。
多路径效应对于伪距测量的影响比载波相位测量的影响严重很多

特点

与测站环境有关
与反射体性质有关
与接收机结构和性能有关

应对多路径误差

1. 尽量避开可能产生多路径的场所
2. 设备上选择抗多路径误差的仪器设备
3. 在外业观测时适当的延长外业数据观测的时间
4. 在数据处理上：运用滤波算法、信号分析算法、加权等方法

思考题

答：多路径误差是由于卫星发射的GPS信号，通过被被测站附近的反射体经过信号反射后，被接收机接收后，该信号与未被反射而直接被接收机接收的信号产生干涉，从而使得观测值与真值产生一定的偏差，这种偏差我们称之为“多路径误差”
特点：与测站周围的环境密切相关；与反射体的自身特性有关；与接收机的结构和性质有关
应对：
环境角度：尽量选择周围不会产生多路径效应的场所进行观测
设备角度：采用能够有效对抗多路径误差的设备
数据处理：采用滤波算法、加权算法、信号分析等来减弱多路径误差的影响
观测角度：在外也观测的时候，可以适当的延长观测数据采集的时间

其他误差改正

地球自转改正：地球自转引起卫星与地面几何距离偏差最大可达30多米。所以在讨论GPS定位中我们需要研究地球自转的影响。
天线相位中心偏差（应对方法：）使用相同类型的天线进行定向；模型改正PCO以及PCV
GNSS测定的是：卫星发射天线的相位中心至接收机天线相位中心的距离
卫星天线相位中心误差：卫星天线相位中心与卫星质心之间的误差称之为：卫星天线相位中心偏差（卫星天线相位中心误差——GPS卫星星历数据对应卫星位置为天线相位中心；IGS提供的精密星历给出的是卫星质心的坐标）
固体潮改正
固体潮：地球非刚体，由于月球、太阳等天体万有引力的作用下，所引起的地球表面的周期性形变，称为固体潮的变化。
天线相位缠绕：由于发射天线与接收天线存在相对旋转、给载波相位观测带来了误差。

GPS观测误差的分类

根据误差的性质分类：
分为：系统误差（GPS观测大部分都是系统误差）、偶然误差（GPS信号的观测噪声）、粗差（周跳）。
根据误差的来源分类：

GPS卫星有关：卫星钟差、卫星轨道误差、相对论效应、卫星天线相位中心偏差（POC）和卫星天线相位中心变化（PVO）
与信号的传播途径有关的误差：多路径效应、电离层延迟误差、对流层延迟误差
与接收机设备有关的误差：接收机钟差、接收机的相位中心的偏差POC和天线相位中心变化PVO、接收机内部硬件延迟和观测噪声
与测站有关的误差：固体潮、海潮、大气负荷
根据误差和信号频率的关系分类：电离层延迟误差、卫星端和接收机端的硬件延迟、相位中心偏差、卫星钟差、多路径误差
根据误差的时变特性分类
根据误差的建模效果模型改正误差

GPS误差影响

使观测值产生偏差：
（卫星端）卫星钟差、相对论效应、卫星硬件延迟、
（传播路径）电离层延迟、对流层延迟、多路径效应、
（接收机端）接收机钟差、接收机硬件延迟以及内部噪声
使参考点产生误差：
卫星的轨道误差
卫星的天线相位偏差
接收机的天线相位的偏差

卫星导航观测误差的处理方法

模型改正：利用模型计算出误差影响的大小，直接对观测值进行修正
IGS精密星历
线性组合
求差法：观测值之间相互求差，消除或者消弱球差观测值中包含的相同或者相似的误差的影响
参数估计：参数估计求出系统性的偏差
利用多余观测进行平差
回避