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GPS同步時鐘-GPS衛(wèi)星同步時鐘有關(guān)的誤差問題
更新時間:2019-12-13   點擊次數(shù):1879次
   GPS同步時鐘主要由以下幾部分組成:GPS/GNSS接收機,其中可以為GPS/GLONASS/BD/GALILEO等,高精度OCXO或銣鐘,本地同步校準(zhǔn)單元,測差單元,誤差處理及控制結(jié)構(gòu),輸入輸出等幾部分。下面聊聊關(guān)于GPS衛(wèi)星同步時鐘有關(guān)的誤差問題。
  1.衛(wèi)星鐘差
  由于衛(wèi)星的位置是時間的函數(shù),因此,GPS的觀測量均發(fā)精密測時為依據(jù),而與衛(wèi)星位置相對應(yīng)的信息,是通過衛(wèi)星信號的編碼信息傳送給接收機的。在GPS定位中,無論是碼相位觀測或是載波相位觀測,均要求衛(wèi)星鐘與接收機時鐘保持嚴(yán)格的同步。實際上,以盡管GPS衛(wèi)星均設(shè)有高精度的原子鐘(銣鐘和銫鐘),但是它們與理想的GPS時之間,仍存在著難以避免的偏差和漂移。這種偏差的總量約在1ms以內(nèi)。
  對于衛(wèi)星鐘的這種偏差,一般可由衛(wèi)星的主控站,通過對衛(wèi)星鐘運行狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測確定,并通過衛(wèi)星的導(dǎo)航電文提供給接收機。經(jīng)鐘差改正后,各衛(wèi)星之間的同步差,即可保持在20ns以內(nèi)。
  在相對定位中,衛(wèi)星鐘差可通過觀測量求差(或差分)的方法消除。
  2.衛(wèi)星軌道偏差
  估計與處理衛(wèi)星的軌道偏差較為困難,其主要原因是,衛(wèi)星在運行中要受到多種攝動力的復(fù)雜影響,而通過地面監(jiān)測站,以難以充分可靠的測定這作用力,并掌握它們的作用規(guī)律,目前,衛(wèi)星軌道信息是通過導(dǎo)航電文等到的。
  應(yīng)該說,衛(wèi)星軌道誤差是當(dāng)前GPS測量的主要誤差來源之一。測量的基線長度越長,此項誤差的影響就越大。
  在GPS定位測量中,處理衛(wèi)星軌道誤差有以下幾種方法:
  1)忽略軌道誤差
  這種方法以從導(dǎo)航電文中所獲得的衛(wèi)星軌道信息為準(zhǔn),不再考慮衛(wèi)星軌道實際存在的誤差,所以廣泛的用于精度較低的實時單點定位工作中。
  2)采用軌道改進(jìn)法處理觀測數(shù)據(jù)
  這種方法是在數(shù)據(jù)處理中,引入表征衛(wèi)星軌道偏差的改正參數(shù),并假設(shè)在短時間內(nèi)這些參數(shù)為常量,將其與其它求知數(shù)一并求解。
  3)同步觀測值求差
  這一方法是利用在兩個或多個觀測站一同,對同一衛(wèi)星的同步觀測值求差。以減弱衛(wèi)星軌道誤差的影響。由于同一衛(wèi)星的位置誤差對不同觀測站同步觀測量的影響,具有系統(tǒng)誤差性質(zhì),所以通過上述求差的方法,可以明顯的減弱衛(wèi)星軌道誤差的影響,尤其當(dāng)基線較短時,其效用更不明顯。

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