在 step by step介绍GNSS卫星导航定位基本原理,为什么定位需要至少4个卫星?中我们采用step by step的方式介绍了GNSS接收机定位的基本原理,定位方程组的构建,对定位结果能够产生影响的因素:卫星位置误差、卫星时钟误差、电离层延时误差、对流层延时误差、多路径效应和GNSS接收机自身的观测噪声等。
在GNSS接收机定位误差分析中我们分析了GNSS定位中的各类误差源,这些误差源主要包括:
1. 卫星广播的星历参数带来的卫星位置误差;
2. 卫星广播的卫星钟差修正参数引入的卫星钟差误差;
3. 电离层延时模型估计误差
4. 对流层延时模型估计误差;
5. GNSS接收机伪距观测噪声;
6. GNSS天线周围环境引起的多路径误差。
那么在实际定位中,这些误差的数量级是多少?最终影响GNSS定位精度的典型值又是多少?
星历误差和卫星钟差
GPS 广播星历通过地面监测站定轨生成。根据《IS-GPS-200标准》(GPS接口控制文档),在无 SA 干扰条件下,GPS卫星星历轨道误差在正常条件下的RMS(均方根误差)设计目标为≤1.0米,实际可达0.8米左右。
现代化的GPS III卫星通过改进了定轨模型和增加监测站,星历精度可以提升到0.5m以下。我们平时在做方案设计中仍然建议按照IS-GPS-200的标准,用0.8m作为典型参考。
根据《北斗卫星导航定位系统公开服务性能规范3.0版本》中的规定,北斗三号卫星的星历误差、卫星钟差残差以及TGD误差(群延迟偏差),三项总和导致的测距误差不大于 2 m。