GNSS测量技术：误差与接收设备相关

与接收机有关的误差主要包括: 观测误差、接收机钟差、天线相位中心误差、载波相位测量中的整周未知数误差及接收机软、硬件造成的误差。

1. 观测误差

观测误差包括接收机对GNSS信号的分辨误差和接收机相对测站点中心的安置误差。观测误差属于偶然误差，适当增加观测量会显著地减弱其影响。

一般认为，分辨误差约为信号波长的1%，如P码、C/A码、载波L1和载波L2的分辨误差分别为: 0.3m、2.9m、2.0mm和2.5mm。

接收机相对测站点中心的安置误差，主要包括天线的置平、对中误差以及量取天线高的误差。例如，当天线高为1.6m时，如果天线置平误差为0.1°，则对中误差约为3mm。因此，在GNSS测量中，架设仪器时要仔细操作，严格对中整平，测量过程中仪器保持稳定。应用GNSS进行变形观测时，要采用强制对中装置。量仪器高时，尽量选用经过检验的高精度钢尺，多量几遍。

2. 接收机钟差

GNSS接收机的钟面时与GNSS标准时之间的差异成为接收机钟差。在GNSS测量时，为了保证随时导航定位的需要，卫星钟必须具有极好的长期稳定度。由于接收机钟只需要在一次定位的期间内保持稳定，因此，一般使用短期稳定较好、便宜轻便的石英钟，其稳定度约为10－11。如果接收机钟与卫星钟间的同步差为1μs，则由此引起的等效距离差约为300m。减弱接收机钟差比较有效的方法是:

①在单点定位中，把每个观测时刻的接收机钟差当做一个独立的未知数，在数据处理中与观测站的位置参数一并求解。

②在载波相位相对定位中，采用对观测值的求差(星间单差、星站间双差)的方法。

③在高精度GNSS定位中，可以采用外接频标的方法，如铯钟和铷钟等，为接收机提供高精度时间标准。这种方法常用于固定观测法。(www.xing528.com)

3. 天线相位中心位置误差

在GNSS测量中，测距码和载波相位观测值都是以接收机天线的相位中心位置为准的，因此，天线的相位中心要与其几何中心保持一致。但实际天线的相位中心位置随信号输入的强度和方向不同会发生变化，使其偏离几何中心，这种偏差称为天线相位中心位置误差。天线相位中心位置误差视天线性能的好坏可达数毫米至数厘米，对精密相对定位也是不容忽视的。如何减小天线相位中心位置偏移，也是天线设计中的一个重要问题。

在实际工作中，如果使用同一类型天线，在相距不远的两个或多个测站同步观测同一组卫星，可以通过观测值求差来减弱相位中心偏移的影响。各测站的天线均应按天线附有的方位标志进行定向，使之根据罗盘指向磁北极，其定向偏差应在3°～5°以内。

4. 载波相位测量中的整周未知数误差

我们已经知道，载波相位测量是目前普遍采用的最精密的观测方法，可以精确测定卫星至测站的距离。但是，由于接收机只能测定载波相位非整周的小数部分和从锁定载波这一起始时刻至观测历元之间的载波相位变化的整周数，不能直接获得载波相位锁定时刻在传播路径上变化的整周数。因此，在载波相位伪距观测值中，需要求出载波相位整周未知数，整周未知数计算值的精确度直接影响测距精度。

在载波相位测量中，还经常出现周跳问题。当接收机锁定卫星信号后，载波信号的整周数便由接收机自动计数，但是，在计数过程中，由于卫星信号受遮挡或被干扰，出现失锁现象，当接收机重新锁定卫星信号后，整周计数不再和中断前连续，载波相位非整周的小数部分仍和中断前的情况一样，这种现象称为周跳。它也是精密定位中的一个重要问题。

5. 接收机软、硬件造成的误差

在GNSS测量中，测量结果会受到接收机硬件、控制软件以及数据处理软件的影响，主要包括GNSS控制部分或计算机造成的影响和数据处理软件的算法不完善对解算结果的影响。