GPS导航定位误差分析及处理

伊家山

中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司塔里木分公司 河北 涿州 072750 

摘要：GPS在生活中早已不是陌生的事物，如今各行各业都在使用这一系统，甚至人们的生活中也离不开GPS的帮助。由于GPS在定位上的精确以及便利，决定其发挥出巨大的作用，而事实上信息时代的发展更加让人们认识到GPS的巨大作用。因此针对GPS导航定位误差分析及处理展开详细的研究。

关键词：GPS 误差 分析 处理

GPS由于其精准性在军事和民用领域被广泛应用，但实际的应用中还是难免由于各种原因使其产生一定的误差。近年来国内外有关于GPS误差方面的研究非常热门，由于GPS已经在各行各业都承担着重要的定位任务，因此一旦GPS出现定位误差，会导致大量的经济损失以及其他的隐患。1 GPS导航定位误差分析1.1 卫星导致的误差

GPS定位误差在卫星方面主要是分为星历方面出现的误差、星钟方面出现的误差以及相对论效应产生的影响。星历上出现误差受到卫星运行状态的影响[1]。卫星的定轨系统在其中起到非常关键的作用，定轨系统的质量高则星历上的误差就会小得多。星钟方面的误差则是相对随机一些，其中有一项是系统误差，例如钟速，也有很多误差是难以预测的。相对论效应指的是由于卫星在轨道上运动的速度以及其所在的位置出现问题而导致的误差，通常相对论效应的表现形式就是星钟方面的误差，这也就是除了星钟的系统误差外出现的特殊情况。1.2 信号传播导致的误差

GPS也是需要通过各种信号传播的[2]。因此信号传播方面出现误差就会导致定位的精准性受到影响。电离层的延迟误差是导致信号传播出现问题的主要原因，还有对流层的折射方面的影响以及多径误差等，电离层会出现延迟方面的误差主要是因为在信号的传播过程中，一些电子的含量以及传播信息出现频率和数量上的问题，而对流层折射则是受到信号传播过程中路径的影响，例如路径的弯曲情况以及大气会让GPS传播信息发生折射，而信号的距离值就会受到严重的影响。1.3 接收机导致的误差

接收机有时会出现时钟上的误差[3]。有时会产生一定的噪音，这些都会对GPS定位产生一定的影响，而天线的相位中心也有可能出现一定的误差，各个传播通道之间也有可能会出现信号传播延迟的情况。时钟的质量不过关就会导致误差，而接收机的使用环境也会对上述这些因素造成一定的影响，其中噪声就是明显受到外界干扰出现的，而接收机的性能也是保障GPS定位精准的重要原因，通常经过一段时间的观测后，就可以排除噪音对GPS定位产生的影响。2 GPS导航定位误差处理

2.1 建立模型修正

建立模型主要是为了让误差产生的原因、误差出现的特点、误差出现的机制等情况得到明确，通过建立模型， 252

可以让误差分析更加透彻，通过模型可以建立合适的理式，配合观察大量的数据，建立起科学的经验公式。通常误差的修正模型是要求非常严密的，其中各项数据都要力求精准，至少其中的系统误差要彻底排除，让偶然误差在模型中暴露出来。需要注意的是模型本身就存在一定的误差，还会有一些问题遗留下来，这些问题通常也会对GPS定位产生一定的干扰。2.2 求差法修正

误差会在观测值间有一定的相关性，与定位的最终结果也会有一定的联系，求差法是对观测值进行详细的分析，以科学的数据处理，让误差的影响被消除。这种方法比较适合空间、时间方面的相关性非常强的误差，例如上文中所说的电离层延迟以及对流层折射，空间性比较强，卫星轨道方面的误差也具备比较强的空间性，两个相距较劲的地点就可以通过对各自观测值的分析进行求差，让误差的影响得到消减。例如通过两站同步对一台卫星实施观测，在观测值中会有一些星钟方面的误差，在接收机间实施求差法就可以将这一误差消除。2.3 远离干扰处理

很多误差不适用上述两种处理方式，多径误差就是其中一种，无法进行求差，也无法建立合适的修正模型，要想将这种误差有效处理，就要使用一些比较特殊但有效的方法，例如换上更好的天线，这种方式比较简单，但效果通常比较好，也可以重新选择观测站的位置，尽可能让观测站远离干扰。3 总结

GPS在生活和生产中得到广泛的应用，而越是这样就越要尽可能减少GPS定位的误差，这样才能让其更加完美f 服务于经济发展与人们的生活，给人们带来真正的便利.通过本文的研究可以发现，要想有效处理GPS定位的误差还是需要一定的方法，而通过专业人员的不断探索，更加有效的办法一定会出现，让GPS的实用性更高，创造出更大的经济价值以及使用价值，通过对GPS误差的不断研究，也会对GPS技术的革新起到推动作用，具有非同寻常的现实意义。参考文献 

[1]王丽娜.卫星定位误差数据采集与分析[J].电脑知识与技术，2017（9）：222-223+238.

[2]刘国有.农业机械导航中的GPS定位误差分析[J].时代农机，2016（1）：7-8.

[3]张科，刘海鹏，李恒年，等.SINS/GPS/CNS组合导航联邦滤波算法[J].中国惯性技术学报，2013（2）：226-230.