肖潇

摘 要：当前，在世界范围内，GPS测量作为一种测量技术被广泛应用于各类勘测工作之中。这一测量技术相比于传统的测量技术更为方便精确。但是由于一系列影响因素的存在，目前GPS测量还存在着许多误差。这些误差的存在严重影响了数据的真实可靠性，对后续的工作或实验等都带来了不小的问题。正是由于这些影响因素的存在，使得GPS测量技术无法发挥其在多项工作中的重要作用。因此，找出问题并探寻应对的措施具有现实意义。本文通过分析并研究GPS测量的误差影响以及目前存在的一些问题，从实际情况出发，提出一些应对措施，以望能更好得完善GPS测量这一测量技术，保证测量数据的真实性、准确性。

关键词：GPS测量；测量误差；应对措施；探索研究

GPS测量是通过地面接收设备接收卫星传送来的信息，计算同一时刻地面接收设备到多颗卫星之间的伪距离，采用空间距离后方交会方法，来确定地面点的三维坐标。因此，对于GPS卫星、卫星信号传播过程和地面接收设备都会对GPS测量产生误差。主要误差来源可分为：与GPS卫星有关的误差；与信号传播有关的误差；与接收设备有关的误差。本文通过对GPS测量误差的分析和误差的来源的研究，从而得出GPS测量的误差影响。先概述GPS的基本概念，接着分析误差来源，最后得出相应的措施。在当前技术条件下，无论是何种测量技术都会存在一定的测量误差，其间的差别只是误差的大小以及误差是否处于合理范围之内。GPS测量技术是当前一种较为先进、方便的测量技术。相比于传统测量方式，它所测量出来的数据更加准确，适用范围更加广泛。在当前，如何降低测量数据的误差值是应该被给予重视的问题。只有尽可能地降低测量误差，将测量误差控制在合理范围之类，才能保证数据的可用性。当前随着建筑业等的飞速发展，对测量数据的准确性的要求也越来越高。所以在此现状之下，加强对GPS测量的误差影响的研究，不断探索相应的解决措施具有重要的价值。本文对GPS测量的几种误差进行研究分析，并提出几点对应的降低误差的措施，望能不断完善GPS测量这一测量技术。

1 造成测量误差的主要因素

在GPS的实际测量操作中，由于其依托于卫星技术等多项技术。特别是卫星技术，在卫星传播过程中导航电文的参数值存在误差，包括卫星时钟误差和星历误差。其次，GPS测量技术主要靠GPS信号的传导，但是在实际的信号传送过程中，由于传播介质的不单纯性，会造成一些难以避免的误差。除此之外，还与GPS测量的工具有关，包括接收机自身发出的噪音引起的误差和多径效应[1]。

2 GPS测量的误差影响及应对措施

2.1 与控制段有关的误差影响和应对措施

对于该类因素导致的误差，一般被业内归类于系统误差。这其中主要包含钟差、频偏等等影响因素。在实际的测量中，这些因素造成的误差一般在1ms之内，但是当信号被接收机接受后，在距离上的体现的偏差较大，一般偏差大概为300km。这一距离的误差无法满足当前对于测量精确度的要求。目前，对于该类因素造成的GPS测量误差，一般有钟差改正法和差分法两种方法来降低测量的误差。在GPS测量中，一般是将卫星星历作为起始数据，后续的数据都是基于这一数据来进行测算。在将卫星星历传送到测站坐标的时候，卫星星历的误差会影响到测量的数据的准确性。

对于星历误差而引起的GPS测量误差，我们可以采用相位观测量求差的方法来尽可能的减少测量的误差。通过这种方式，我们能计算出准确性较高的相对坐标。当我们进行距离较长，对测量的精确性要求较高的测量时，可以选择精密的星历来进行初始点的定位，来尽量降低测量过程中形成的误差。

2.2 与卫星传播有关的误差影响及应对措施

GPS测量是依靠卫星的信号传播的，但是在信号传递的过程当中，由于传递介质的不单纯性，会造成一些误差。主要是大气层对卫星信号的折射影响。当我们讨论这一影响因素时，应从两类折射情况进行分析。

电离层折射：

电离层是大气层中的一个电离区域，离地面大约50km一直向上大约1000km的高层大气都属于电离层的范围。在这一区域内，存在着数量庞大的自由电子和离子，对无线电波的传播速度会造成一定影响[2]。电离层也是卫星信号必经的一块大气区域，所以为了降低GPS测量的误差影响，必须要减少电离层折射对测量的干扰。

在当前技术水平下，我们主要采用的方法是利用倾斜因子系数来进行计算分析，尽可能减少电离层折射给测量数据带来的偏差。除此之外，还能选择合适的时间段，测量人员在观测站进行同步的观测，然后采用同步观测量求差的方法来进行应对。

2.3 对流层折射

相比于电离层对卫星信号传播速度的改变，对流层折射对GPS测量的影响主要在于对信号频率造成的误差。当前，世界范围内对于对流层传播的研究较多，且与通信技术的联系日益密切，并在这一领域出现了不少的优秀研究成果。对于降低对流层折射对GPS测量造成的誤差，目前主要是利用对流层模型以及相应的映射函数来尽可能地降低GPS测量的误差影响。

3 与接收机有关的误差影响及应对措施

在实际的测量过程当中，由于测量器具的精度、质量或一些其他因素的影响，总是存在一些误差。在GPS测量中，主要是接收机对于误差形成的影响较大。在当前技术条件之下，接收机无法达到我们所希望的理想状态。在实际的使用过程之中，接收机对于信号变化的追踪难以同步进行反应，出现一点的延迟和偏差。主要是由于一些噪音对信号的干扰，导致出现接收机对信号接收出现误差。当这些看似细小的误差反应在数据上时，就会造成较为严重的偏差，达不到测量精度的要求。

针对这一方面的误差，我们主要是采用差分法，或者是在求解的时候将接收机的钟差作为独立未知数[3]。

参考文献

[1]陈志川.研究GPS测量的误差影响及应对措施[J].科技传播，2013，（2）：282.

[2]杨祥平，杨旭.GPS测量的误差来源分析与应对措施[J].城市建设理论研究，2013，（12）：175.

[3]朱云峰.GPS定位误差分析与应对措施[J].葛洲坝集团科技，2015，（1）：54-55.

（作者单位：中国石油大学）