GPS理論基礎定位誤差源

利用GPS進(jìn)行定位時(shí)，會(huì )受到各種各樣因素的影響。影響GPS定位精度的因素可分為以下四大類(lèi)（可以參考下圖）。這些因素主要影響電磁波傳播時(shí)間的測量和衛星精確位置的獲得，誤差通過(guò)測量平差方程傳播給GPS定位結果，所謂精密定位，就是利用各種模型，估算出下面列出的各種誤差（大部分），這是GPS應用的前沿課題。

1、與GPS衛星有關(guān)的因素

(1) SA 美國政府從其國家利益出發(fā)，通過(guò)降低廣播星歷精度（ε技術(shù)）、在GPS信號中加入高頻抖動(dòng)等方法，人為降低普通用戶(hù)利用GPS進(jìn)行導航定位時(shí)的精度（目前已經(jīng)取消）。
(2) 衛星星歷誤差 在進(jìn)行GPS定位時(shí)，計算在某時(shí)刻GPS衛星位置所需的衛星軌道參數是通過(guò)各種類(lèi)型的星歷提供的，但不論采用哪種類(lèi)型的星歷，所計算出的衛星位置都會(huì )與其真實(shí)位置有所差異，這就是所謂的星歷誤差。
(3) 衛星鐘差 衛星鐘差是GPS衛星上所安裝的原子鐘的鐘面時(shí)與GPS標準時(shí)間的誤差。
(4) 衛星信號發(fā)射天線(xiàn)相位中心偏差 衛星信號發(fā)射天線(xiàn)相位中心偏差是GPS衛星上信號發(fā)射天線(xiàn)的標稱(chēng)相位中心與其真實(shí)相位中心之間的差異。

2、與傳播路徑有關(guān)的因素

(1) 電離層延遲 由于地球周?chē)碾婋x層對電磁波的折射效應，使得GPS信號的傳播速度發(fā)生變化，這種變化稱(chēng)為電離層延遲。
(2) 對流層延遲 對于地球周?chē)膶α鲗訉﹄姶挪ǖ恼凵湫?，使得GPS信號的傳播速度發(fā)生變化，這種變化稱(chēng)為對流層延遲。
(3) 多路徑效應 由于接收機周?chē)h(huán)境的影響，使得接收機所接收到的衛星信號中還包含有反射和折射信號的影響，這就是所謂的多路徑效應。

3、接收機有關(guān)的因素

(1) 接收集鐘差 接收機鐘差是GPS接收機所使用的鐘的鐘面時(shí)與GPS標準時(shí)之間的差異。
(2) 接收機天線(xiàn)相位中心偏差 接收機天線(xiàn)相位中心偏差是GPS接收機天線(xiàn)的標稱(chēng)相位中心與其真實(shí)的相位中心之間的差異。
(3) 接收機軟件和硬件造成的誤差 在進(jìn)行GPS定位時(shí)，定位結果還會(huì )受到諸如處理與控制軟件和硬件等的影響。
(4) 天線(xiàn)相對旋轉產(chǎn)生的相位增加效應

4、其它

(1) GPS控制部分人為或計算機造成的影響 由于GPS控制部分的問(wèn)題或用戶(hù)在進(jìn)行數據處理時(shí)引入的誤差等。
(2) 數據處理軟件的影響 數據處理軟件的算法不完善對定位結果的影響。
(3) 固體潮、極潮和海水負荷的影響
(4) 相對論效應。衛星鐘和地面鐘由于存在相對運動(dòng)，從地面觀(guān)測，衛星鐘走得慢，影響電磁波傳播時(shí)間的測定。