高仁祥

摘要：从分析精度因子着手，研究了伪卫星的加入对GPS定位精度的影响。同一高度角上改变伪卫星的方位角进行仿真试验，结果表明，不同位置伪卫星的增加对GPS定位精度有不同程度的提高，且与某时刻的空间卫星分布结构有关。另外由于空间卫星的运动使得某时刻为最佳位置的伪卫星并不一定总处于最佳位置上。

关键词：GPS;伪卫星;精度因子

1 引言

全球定位系统（GPS）因其可以全天候、高精度、實时地提供三维位置信息而被广泛应用于测量、导航等领域[1～7]。然而GPS所提供的三维坐标精度不一致，垂直方向的定位精度较低，大约是水平方向定位误差的2-3倍[8、9]，因此要满足更高精度要求的安全监测必须提高垂直方向的精度。尤其是在可视卫星的几何分布较差或者可视卫星数较少甚至少于四颗的情况下，GPS将失去高精度的优势。

目前伪卫星技术因其独特的优点成为提高GPS定位精度的有效途径之一[8～12]，通过建立地面伪卫星站，不仅可以增加观测量，同时弥补了GPS测量在低高度角无观测值（信号遮挡或舍弃低于截止高度角的卫星）这一缺陷。杨光、何秀凤等人[9、10]选取某一个历元，研究了不同高度角时，增加一颗和多颗伪卫星对大坝监测的改善效果，认为合适地增加伪卫星数量，可以显著地降低GPS观测的几何精度因子，特别是VDOP值，且从性价比和改善效果来看，增加3颗伪卫星时最优。Meng（2004）等人将伪卫星技术应用到桥梁变形监测时也对其数量和高度角进行了相关研究，认为增加3颗伪卫星可以提高定位精度到几个毫米。……