Page 119 - 测绘工程技术理论探究

第六章 精密工程测量技术及应用

因此多路径与天线周围地形、天线高度以及天线的设计有关。多路径效应对定位
结果的影响可达几个厘米，好的天线可以控制在几个毫米，将天线架高、选择好
的天线（如目前认为较好的扼流圈天线）、选择好的地形（避免金属或表面光滑

的反射物），可以有效地控制多路径的影响。
在 GPS 测量中，其伪距和相位观测值就是测量卫星到接收机天线相位中心

间的距离，而天线对中都是以天线几何中心为准，所以，要求天线相位中心应与
天线几何中心保持一致。但是，天线相位中心的瞬时位置会随信号输入的强度和
方向不同而发生变化，所以观测时，相位中心的瞬时位置（称为视相位中心）与
理论上的相位中心会不一致。天线视相位中心与几何中心之差称为天线相位中心

的偏差，这个偏差会产生定位误差。天线设计时，应尽量减少这一误差，并且要
求天线外盘上标定指北方向。这样，在相对定位时，可以通过求差来削弱相位中

心偏差的影响。所以，在野外观测时，要求天线严格对中整平，同时还要将天线
盘上方向标指北（偏差在 3° ~5°）。
（二）传播误差
通常将大气层分为对流层和电离层。有些人将大气层分为三层，即多分出一

个平流层。但 GPS 定位定轨一般只采用高度角 15°以上的观测值，故这两种分
法在效果上并无明显差别。因此，这里只讨论对流层和电离层对 GPS 定位的影响。

对流层对电磁波传播的延迟可通过观测地面温度、气压和相对湿度来加以改
正，改正时又将对流层的影响分为干、湿两个部分。干大气引起传播延迟量级为
几米，改正模型的精度可达到 1cm 左右。湿大气引起的传播延迟量级为几十厘米，
但由于地面量测的相对湿度不能反映传播路径上的水蒸气情况，如天空中的云层

分布等因素很难模拟，故湿大气引起的传播延迟并无理想的改正模型，通常由灰
色云层引起的传播延迟可有几个厘米的变化。

对于几百公里以下的基线，大气情况可以认为是一样的，对各台站采用大气
延迟改正模型和站问差或双差观测值可抵消大部分大气延迟误差。
目前的大气改正模型可以很好地处理由于台站高度差异引起的气压变化和偶
然性的气压变化（对几个小时的观测弧段气压变化不会太大），而信号传播路径

上水蒸气的偶然性变化将表现在观测残差中，因此如果在观测时有大的云层或云
层变化剧烈，应增加观测时间，来平均作用其影响。

·111·