伪距测量定位精度与复制码精度的关系

从式(5-1)可知,欲求测站点的坐标A(Xa,Ya,Za),关键的问题是要测定用户接收机天线至GPS卫星之间的距离。GPS卫星能够按照星载时钟发射一种结构为伪随机噪声码的信号,称为测距码信号(即粗码C/A码或精码P码)。该信号在大气中的传播速度为c,由安置在地面待定点上的GPS接收机测得的观测卫星从发射信号到接收该信号所经过的时间(称为时间延迟)为Δt,则卫星至地面接收机天线间的距离为

式中:Δt=t-T,T为由卫星钟所记录的发送信号的时刻,由卫星导航电文中给出；t为地面接收机所记录的接收信号的时刻。

由于卫星钟、接收机钟的误差以及无线电信号经过大气对流层和电离层中的延迟,因此,测得距离值并非真正的站星几何距离,称其为“伪距”,而真实的星站距离为

式中:δT、δt为卫星钟差和接收机钟差；δτtrop、δτiop为信号在传播过程中受到大气对流层及电离层折射影响而产生的时间延迟。(www.xing528.com)

由于卫星钟差、大气对流层和电离层折射的影响,可以通过导航电文中所给的有关参数加以修正,而接收机的钟差却难以预先准确地确定,所以把接收机的钟差当作一个未知数,与测站坐标一起解算。这样,在一个观测站上要解出4个未知参数,即3个点位坐标分量和1个钟差参数,就至少同时观测4颗卫星。

伪距测量定位的精度与测距码的波长及其与接收机复制码的对齐精度有关。目前,接收机的复制码精度一般取1/100,而公开的C/A码码元宽度(即波长)为293m,故上述伪距测量的精度最高仅能达到3m(293×1/100≈3m),难以满足高精度测量定位工作的要求。