第五章GNSS测量的误差来 5.1.3对论效应 相对论效应是由于卫星钟和接收机钟所处的状态 (运动速度和重力位)不同而引起卫星钟和接收机钟之 间产生相对钟误差的现象。一台在惯性坐标系中频率为∫ 的钟,安置在GPS卫星上后,根据狭义相对论的观点将产 生1=-0.835×1010f的频率偏差,根据广义相对论的 观点,又将产生d2=5.284×1019的引力频移,则总的 相对论效应影响为dd+2=4.449×10-19 克服相对论效应的简单方法是,在厂家在制造卫星钟时预先 将频率降低4.449×1019,这样当卫星钟进入轨道受到相对论效应 的影响后,其频率正好变为标准频率。 )安徽理工大学导航定位技术应用研究所 余学祥(0554)6633378xxyu9166aliyun.com NPTI
相对论效应是由于卫星钟和接收机钟所处的状态 （运动速度和重力位）不同而引起卫星钟和接收机钟之 间产生相对钟误差的现象。一台在惯性坐标系中频率为f 的钟，安置在GPS卫星上后，根据狭义相对论的观点将产 生df1 = -0.835×10-10f 的频率偏差，根据广义相对论的 观点，又将产生df2 = 5.284×10-10f 的引力频移，则总的 相对论效应影响为df= df1+ df2 = 4.449×10-10f。 5.1.3 相对论效应 第五章 GNSS测量的误差来 源 克服相对论效应的简单方法是，在厂家在制造卫星钟时预先 将频率降低4.449×10-10f，这样当卫星钟进入轨道受到相对论效应 的影响后，其频率正好变为标准频率
第五章GNSS测量的误差来 上述据果是在认为卫星轨道是圆形轨道时得出的,实 际上卫星运行的轨道不是一个严格的圆形轨道,由此引 起一个微小的频率偏移。该频偏引起的时间偏差为 Stel=-i2esin E=-2290e sin E(ns)(5.1.3) C 式中,a为卫星轨道长半径,u为常数,e为卫星轨道 的偏心率,l=3.986005×1014m3/s2,E为卫星的偏近点 角。卫星轨道的偏心率可能大至0.02,则此项影响为 58ns,相当于距离误差13.7m。 安徽理工大学导航定位技术应用研究所 余学祥(0554)6633378xyu9166aaliyun.com.4
上述结果是在认为卫星轨道是圆形轨道时得出的，实 际上卫星运行的轨道不是一个严格的圆形轨道，由此引 起一个微小的频率偏移。该频偏引起的时间偏差为 sin 2290 sin ( ) (5.1.3) 2 2 e E e E n s c a u t rel = − = − 式中，a为卫星轨道长半径，u为常数， e为卫星轨道 的偏心率， u=3.986005×1014m 3/s2 ，E为卫星的偏近点 角。卫星轨道的偏心率可能大至0.02，则此项影响为 45.8ns，相当于距离误差13.7m。 第五章 GNSS测量的误差来 源
第五章GNSS测量的误差来 若采用距离表示,式(51.3)可等价表示为以下 形式 2 Ⅹ●X (514) re C 式中,X和dot(Xi)分别表示卫星的位置向量和速 度向量。 对于单点定位,卫星轨道非圆形的影响项必须按模 型(5.1.3)或(5.1.4)进行改正。在采用差分观测 值的相对定位中,该项的影响较小,但对精密定位仍 不可忽视。 安徽理工大学导航定位技术应用研究所Cr 余学祥(0554)6633378xyu9166aaliyun.com.4
若采用距离表示，式（5.1.3）可等价表示为以下 形式 第五章 GNSS测量的误差来 源 (5.1.4) 2 i i rel X X c d = − • 式中，Xi 和dot(X i )分别表示卫星的位置向量和速 度向量。 对于单点定位，卫星轨道非圆形的影响项必须按模 型（5.1.3）或（5.1.4）进行改正。在采用差分观测 值的相对定位中，该项的影响较小，但对精密定位仍 不可忽视
第五章GNSS测量的误差来 5.2与传播路径有关的误差 对于GPS而言,卫星的电磁波信号从信号发射天线 传播到地面GPS接收机天线,其传播路径并非真空,而 是要穿过性质与状态各异、且不稳定的大气层,使其 传播的方向、速度和强度发生变化,这种现象称为大 气折射。大气折射对G观测结果的影响,往往超过 GPS精密定位所容许的误差范围,因此在数据处理过程 中必须考虑。根据对电磁波传播的不同影响,一般将 大气层分为对流层和电离层。 安徽理工大学导航定位技术应用研究所Cr 余学祥(0554)6633378xyu9166aaliyun.com.4
对于GPS而言，卫星的电磁波信号从信号发射天线 传播到地面GPS接收机天线，其传播路径并非真空，而 是要穿过性质与状态各异、且不稳定的大气层，使其 传播的方向、速度和强度发生变化，这种现象称为大 气折射。大气折射对GPS观测结果的影响，往往超过 GPS精密定位所容许的误差范围，因此在数据处理过程 中必须考虑。根据对电磁波传播的不同影响，一般将 大气层分为对流层和电离层。 5.2 与传播路径有关的误差 第五章 GNSS测量的误差来 源
第五章GNSS测量的误差来 5211流层折射改正 对流层延迟一般泛指非电离大气对电磁波的折射。 非电离大气包括对流层和平流层,大约是大气层中从地 面向上的50km部分。 由于折射的80%发生 信号传播路线 在对流层,所以通常叫对 流层折射。对于一个在海 0000 平面上的中纬度站,在天 200K电离层 对流层折射改正数6pm 顶方向的对流层延迟最大 50A射流层 可达2.3m;当天顶角为 85°时,可达25m。 安工大学 Anhui University of Science and Technolog
由于折射的80%发生 在对流层，所以通常叫对 流层折射。对于一个在海 平面上的中纬度站，在天 顶方向的对流层延迟最大 可 达 2.3m ； 当 天 顶 角 为 85°时，可达25m。 5.2.1 对流层折射改正 第五章 GNSS测量的误差来 源 对流层延迟一般泛指非电离大气对电磁波的折射。 非电离大气包括对流层和平流层，大约是大气层中从地 面向上的50km部分