文档介绍：第六章、GPS定位的观测量
载波相位观测是测量接收机接收到的具有多普勒频移的载波信号，与接收机产生的参考载波信号之间的相位差。
由于载波的波长远小于码长，C/A码码元宽度293m，P ， Nij(t0)。
当卫星于历元t0时被跟踪锁定后，载波相位变化的整周数便被自动计数，对其后任一观测历元t的总相位差为
ij(t)= ij(t)+ Nij(t－t0) +Nij(t0)
Nij(t－t0)表示从某一起始观测历元t0至历元t之间的载波相位整周数（已知量）
如果取ij(t)＝ ij(t)+ Nij(t－t0) ，则
ij(t)= ij(t)+Nij(t0)或ij(t) = ij(t) -Nij(t0)。 ij(t)是载波相位的实际观测量。如图
t1
地球
Ti
t0
t2
ij(t0)
ij(t1)
ij(t2)
Nij(t0)
Nij(t0)
Nij(t0)
Nij(t0)一般是未知的，通常称为整周未知数（整周待定值或整周模糊度）。一个整周的误差会引起19cm－24cm的距离误差。
如何准确确定整周未知数，是利用载波相位观测量进行精密定位的关键。
对于同一观测站和同一卫星， Nij(t0)只与起始观测历元t0有关，在历元t0到t的观测过程中，只要跟踪的卫星不中断（失锁）， Nij(t0)就保持为一个常量。载波相位的观测方程如下：
考虑关系式=c/f，可得测相伪距观测方程：
上式中上标•项对伪距的影响为米级。在相对定位中，如果基线较短（小于20km），则有关项可忽略，简化成
§
设卫星sj和观测站Ti在协议地球坐标系中瞬间空间直角坐标向量和空间直角坐标向量分别为：
则站星瞬时距离为：
GPS定位的几何关系
sj(t1)
sj(t2)
X
Y
Z
Yi
Xi
Zi
Xj(t1)
Xj(t2)
Xi
ij(t1)
ij(t2)
进一步假设X0j(t)为卫星sj于历元t的坐标近似向量，Xi0为观测站Ti坐标近似向量，
Xj(t)= [ Xj(t) Yj(t) Zj(t)]T为卫星坐标改正数向量， Xi= [ Xi Yi Zi]T为观测站坐标改正数向量，同时考虑观测站至卫星的方向余弦：
在上式中
取至一次微小项后，站星距离线性化形式：
由此，测码伪距观测方程线性化的一般形式为：
在定位数据处理中，如果把导航电文获得的卫星坐标视为固定值，则上式可简化为
由载波相位观测方程
可得载波相位观测方程线性化形式(方法同前):
同理，测相伪距观测方程线性化形式为：
上式中 Xj(t)项，可用于估算卫星位置误差对测相伪距的影响，当采用轨道改进法进行精密定位时，可作为待估参数一并求解。当已知卫星瞬时位置时，上两式可简化为
GPS测量的误差来源
§
GPS定位中，影响观测量精度的主要误差来源分为三类：
•与卫星有关的误差。
•与信号传播有关的误差。
•与接收设备有关的误差。
为了便于理解，通常均把各种误差的影响投影到站星距离上，以相应的距离误差表示，称为等效距离误差。
测码伪距的等效距离误差/m
误差来源
P码
C/A码
卫星
星历与模型误差
钟差与稳定度
卫星摄动
相位不确定性
其它
合计
信号传播
电离层折射
对流层折射
多路径效应
其它
合计
-
-
接收机
接收机噪声
其它
合计
总计
-
根据误差的性质可分为：
（1）系统误差：主要包括卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟差、以及大气折射的误差等。为了减弱和修正系统误差对观测量的影响，一般根据系统误差产生的原因而采取不同的措施，包括：
•引入相应的未知参数，在数据处理中联同其它未知参数一并求解。
•建立系统误差模型，对观测量加以修正。
•将不同观测站，对相同卫星的同步观测值求差，以减弱和消除系统误差的影响。
•简单地忽略某些系统误差的影响。
（2）偶然误差：包括多路径效应误差和观测误差等。
（1）卫星钟差
GPS