GPS测量误差及其对策研究

摘要：GPS测量技术是一种先进的测量技术，从而在勘探测量工作当中得到了良好的应用，但是由于GPS测量技术存在着一系列的误差从而给实际的测量数据带来影响，使得测量数据不能满足实际的需要。本文将会的GPS测量各种误差类型进行系统的研究，从而找寻良好的相应解决措施，从而有利于降低GPS测量误差，从而提高测量数据的准确程度，有利于对测量数据的良好应用。

关键词：GPS测量技术；测量误差；应对对策

中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：

测量误差是不可以避免和消除的，是客观存在的，只有采取相应的对策来完成对测量误差的降低，来降低测量误差的影响，GPS测量技术在勘探测量工作中被广泛地应用，要对GPS测量误差进行全面的了解，从而对各种GPS测量误差采取相应的应对对策，保证GPS测量数据的准确性能够满足实际的需要，能为相应的勘探工作提供良好的依据。这里我们就对下面几种GPS测量误差进行全面的分析，找寻其良好的应对对策，从而有利于在勘探工作良好地应用GPS测量技术。

1、卫星星历误差及对策

1.1卫星星历误差。所谓的卫星星历误差也就是卫星轨道误差，是卫星轨道计算的位差，由于卫星在轨道运行中受到多种作用力的影响，从而使得卫星的轨道位置信息存在着一定的误差，是GPS定位的误差的主要来源，一种卫星位置的误差在5cm到40m，根据国际GPS服务组织的事后精密星历算的的位置可以将误差控制在0.05mm以内，由于卫星受到多种作用力的影响，不能对这些作用力的规律进行良好掌握是这种误差产生的重要原因，从理论上来可以通过调整卫星轨道来降低这种误差，但是其可行性是比较小的。

1.2卫星星历误差的应对对策：通过实际的实践经验了解到可以通过数学统计法来降低这种误差，在不同的多个观测站来对同一卫星的轨道信息进行记录，然后将各个观测站的记录信息求差计算，从而可以有效地减小卫星星历误差的影响，特别是在基线较短的情况下，这种同步观测值求差降低误差的效果更加明显，这种应对对策的理论依据是在于同一卫星的星历误差对于不同点的观测站的同步观测值的影响具有系统性，所以可以用这种方法来降低GPS测量中的卫星星历误差。

2、GPS卫星钟差及对策

2.1 GPS卫星钟差。这种GPS测量误差是GPS的系统时间和GPS卫星时钟的差值。由于用GPS技术进行测量时的卫星位置的一个时间函数，所以观测量是精密测时作为依据，时间信息通过卫星编码信息传送给实际的用户，要求卫星时钟和GPS系统的时间必须要保持完全一致性，虽然每一个卫星的时钟为原子钟，但是其也存在一定的很小误差，误差的总量在1ms之内，但是由于误差放大效应原理，所以误差引起的等效距离大约为300千米。

2.2卫星钟差的应对对策：由于这种误差的等效间距比较大，所以要采取一定的处理措施，来降低误差，可以经过多次的修复和改进之后，时钟误差的大小在20ns之内，从而使得其等效距离偏差在6米之内。

3多路径误差及对策

3.1多路径误差。所谓的多路径误差就是接收天线在接收到卫星发射的同时会受到周围的物一次或者多次的发射信号，两种信号的叠加或者多种信号的叠加从而影响了观测量参考点发生变化，引起观测量产生误差，这种误差是由于天线周围的反射性质而产生并发生变化的，由于变化和结果的多样性所以导致很难控制，多路径误差对测相伪距影响达厘米级，测码影响达米级，反射情况越强烈的时候，误差的将会越大。

3.2 多路径误差的应对对策：在GPS静态定位中可以通过长期观测和多次观测来降低多路径误差，对于动态定位测量多次观测和长时间观测效果并不明显，所以一般采用的是对天线进行处理和其他硬件处理手段来完成相应的误差降低的效果。同时也可以用SNB信噪比信息改正相位观测的多路径误差。

4、电离层延迟误差

4.1 电离层延迟误差。电离层对于GPS测量造成影响，在日中的时候卫星比较接近地平线，所以电离层对于GPS信号传播路径的影响将会大于150m，而在夜晚的时候卫星与地平线的距离比较远，所以对信号传播路径的影响在5m之内，所以如何来降低电离层对传播路径的影响，从而有利于GPS测量能够获得准确的测量数据。

4.2 电离层延迟的对应对策：在解决电离层对信号传播路径的影响方面也可以采用同步观测值求差的方式来减弱电离层对信号的折射影响，同时也可以采用双频观测的方法来来观测电离层的影响程度的大小，因为电离层的影响和信号的频率之间存在的是一种函数关系，变动电磁信号的频率可以鉴别这种函数关系，从而采取相应的修改措施，也应该利用相应的电离层模型进行相应的修正，从而来实现降低电离层影响信号传播路径。

5、对流层延迟误差及对策

5.1对流层延迟误差。对流层对于GPS信号的影响不是对频率造成影响，而是GPS信号在对流层中传播担当中产生的非色散延迟，这种延迟对GPS信号的影响一般在2m到20m，这种影响同时和方向有关，在水平方向的影响比较大，而在天顶方向影响比较小。

5.2 对流层延迟误差的应对对策。对于这种延迟误差要根据两个观测站的距离来采取相应的处理对策，当两个观测站的距离在20千米之内的时候，两个观测站的对流层的物理性质变化不大，所以可以用同一卫星的同步观测求差的方法来降低误差，但是由于距离的增大，两个观测站的对流层的物理性质发生变化比较大，所以这种方法随着距离的增大而效果也会降低，在两个观测站的距离达到100千米以上的时候，在解决对流层的延迟误差的时候应该主要考虑的是对流层的折射现象影响GPS定位精度，从而采取相对应的措施。

6、接收机位置误差及钟差

6.1接收机位置误差及钟差。由于在GPS定位的时候通常采用的是近似坐标迭代的方法来完成GPS定位工作，所以就会造成接收机的坐标误差，由于接收机的坐标误差从而影响到观测方程的线性比，接收机的坐标误差对于流动站的解算结果造成影响，同时也有有GPS接收机的噪声误差，但是噪声误差属于偶然性误差。同时接收机内设置有石英钟，石英钟本身会存在着一定的钟差，钟差一般在1ms以内，因为在测量的过程当中采用的是时间函数，所以接收机的钟差会对GPS测量数据的准确性造成相应的影响。

6.2 接收机位置误差及钟差的相应对策：对于接收机位置误差的处理对策可以采用随机模型，可以通过具体的估计方法来完成相应的误差处理，由于位置误差属于随机误差所以要通过良好的采用随机模型进行估计来降低误差对GPS测量值的影响。对于接收机的钟差可以采用引入钟差的参数，将时钟参数作为未知数进行结算，从而才能降低接收机钟差对GPS测量的影响。

7、结语

GPS测量技术在地质勘探中得到了良好的应用，在地质勘探中发挥着重要的作用，所以在对GPS测量技术进行良好的应用的时候，要对各种GPS测量方法的误差类型进行良好的掌握，通过对测量误差的各种类型进行良好的掌握来使用相应的处理对策，从而能够降低误差对GPS测量数据的影响，从而保证GPS测量数据的准确性。在对GPS测量的各种误差进行处理的时候，一定要对应的采取相应的处理对策，根据要根据测量的实际情况来选择实际的降低误差的对策，一定要保证对策的有效性，同时要避免对策的采用的GPS测量数据的准确性造成影响。

参考文献

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