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GPS定位误差的分类和来源

GPS官方公布的GPS位置计算的误差主要来源于控制部分误差、传播过程误差和接收机测量误差。
2024-09-28 09:41:41深圳市立即博官网科创技术有限公司

GPS官方公布的GPS位置计算的误差主要来源于控制部分误差、传播过程误差和接收机测量误差。

其中，控制段部分误差分两类

1、时钟误差：源于星载时钟的不稳定性和对时间进行相对论修正的不准确性(轨道预测不准确性)。其导致的定位均方根误差小于2m。

2、星历误差：源于轨道预测不准确性。其导致的定位均方根误差小于2m。

传播过程误差也分两类

1、电离层误差电离层的折射率与频率有关，信号通过电离层会发生色散，而且路径会产生弯折。定位均方根误差为(2m～10m x倾斜因子)。使用通用模型修正后，导致的定位均方根误差为1m至5m。

2、平流层误差平流层的折射率不随频率变化，但折射率也不同于真空，因此会产生路径弯折。均方根误差(2.3m～2.5m x倾斜因子)。使用通用模型修正后，定位均方根误差为0.1m～1m。

测量误差也主要分两类

1、定多径效应带来的定位误差约为0.5m～1m。

2、接收机噪声带来的定位误差约0.25m～0.5m.

多径效应和接收机噪声都会使得导航电文子帧的第一个比特位的接收时刻变得模糊不清。而时间的计算正是以这个时刻为基准的。

上述官方公布的定位误差是一个不包含测量误差的、较为保守的估计。很多文献报告的定位误差要小于官方公布的误差。

       针对定位误差的原因，减少GPS定位误差的主要方法有双频率测量和差分GPS方法。这两种方法都可以减少卫星和接收机之间的传播误差。其中，美国军方使用的GPS精确定位服务就是采用双频率测量方法来提高精度。


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