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如何进行全球导航卫星系统误差处理与校正全球导航卫星系统（GNSS）已经成为现代社会不可或缺的一部分。
它们提供了精确的定位和导航服务，应用于航空、航海、交通运输、农业、测绘、地质勘探等众多领域。
然而，GNSS系统并非完美无缺，误差问题一直存在。
本文将探讨如何进行全球导航卫星系统误差处理与校正。
首先，我们需要了解GNSS系统的误差来源。
GNSS系统主要由地面控制站、卫星和接收器组成。
误差来源包括卫星钟差、卫星轨道误差、大气延迟、多径效应以及接收器和用户自身的误差。
卫星钟差是由于卫星原子钟本身的不精确导致的。
为了解决这个问题， GNSS 系统使用了精密的控制站对卫星钟进行校正。
通过与地面控制站的通信，卫星钟误差可以得到实时的修正。
卫星轨道误差是由于卫星运动的不规则性而导致的。
这样的误差可能导致卫星位置的偏移，从而影响导航的精度。
为了纠正这个问题，GNSS系统使用了轨道校正技术，通过测量卫星的真实位置，并与预测轨道进行比较，从而对卫星轨道进行修正。
大气延迟是指GNSS信号在穿过大气层时的传播延迟。
大气层中的水蒸气和离子会导致信号的传播速度减慢，从而引起测量误差。
为了处理这个问题，GNSS系统使用大气模型来预测大气延迟，并对接收到的信号进行修正。
多径效应是指GNSS信号在传播过程中与周围环境反射产生的额外信号。
这些额外的信号会与原始信号相叠加，导致接收器接收到的信号产生失真。
为了解决多径效应，GNSS接收器通常使用抗多径技术，例如天线设计和信号处理算法，来抑制或补偿多径信号。
另外，接收器和用户自身的误差也会影响GNSS系统的精度。
例如，接收器的硬件问题、天线姿态不稳定、信号接收强度不足等都可能导致误差。
为了减小这些误差，需要选择高质量的接收器和天线，并进行定期的校准和维护。
在处理和校正GNSS系统误差时，有几个关键的步骤和技术可以应用。
首先，需要对误差来源进行准确的建模和预测。
这可以通过收集和分析大量的导航数据来实现。
全球导航卫星系统错误源分析及误差校正技术研究全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）的错误源主要包括两种类型的误差：系统误差和随机误差。
系统误差是由卫星、信号传播和接收机等因素引起的定位误差，而随机误差则是由环境和测量条件等因素引起的不确定性误差。
为了提高GNSS定位的准确性，需要进行误差校正技术的研究。
一、系统误差源分析1.卫星轨道误差：卫星在轨道上的运动存在轨道偏差和预报误差，会导致定位结果的偏差。
2.钟差误差：由于卫星钟的不同步，以及钟精度等因素引起的时间误差，会导致定位结果的时间偏差。
3.信号传播误差：信号在大气层、电离层、多径效应等环境中会发生折射和散射，引起信号传播的延迟和失真，导致定位结果的误差。
4.接收机硬件误差：由于接收机硬件的不准确性、时钟精度等因素引起的误差，会影响定位结果的准确性。
二、随机误差源分析1. Tropospheric延迟误差：大气层中水汽的存在会引起信号传播的延迟，而水汽的含量和分布受到气象条件的影响，引起定位结果的误差。
2. Ionospheric延迟误差：电离层中的电子密度变化引起信号传播的延迟，而电离层的状态受到太阳活动和时间的影响，引起定位结果的误差。
3.多径效应误差：信号在传播过程中会发生多次反射和散射，导致接收机接收到多个路径上的信号，引起定位结果的误差。
误差校正技术研究主要包括以下几个方面：1.卫星轨道和钟差校正：通过建立精确的卫星轨道模型和钟差模型，对卫星轨道和钟差进行校正，提高定位的准确性。
2.信号传播校正：通过对信号传播过程中的折射、散射和多径效应等误差进行建模和校正，减小其对定位结果的影响。
3.大气层和电离层延迟校正：通过使用大气层和电离层的延迟模型，对其引起的定位误差进行校正，提高定位结果的精度。
4.多径效应校正：通过采用自适应滤波算法等技术，对多径效应进行建模和校正，提高定位结果的准确性。
目录引言 (II)1范围 (1)2引用文件 (1)3术语和计量单位 (1)3.1采集带宽（MHz） (1)3.2回放信号频率 (1)4概述 (1)5计量特性 (2)5.1采集回放频点 (2)5.2采集带宽 (2)5.3回放信号频率频差 (2)5.4回放信号功率 (2)5.5内部时基 (2)6校准条件 (3)6.1环境条件 (3)6.2测量标准及其他设备 (3)6.2.1信号发生器 (3)6.2.2频谱分析仪 (3)6.2.3测量接收机 (3)6.2.4GNSS导航模拟器 (3)6.2.5GNSS导航接收机 (4)6.2.6频标比对器 (4)6.2.7微波计数器 (4)6.2.8参考时间频率源 (4)7校准项目和校准方法 (4)7.1校准项目 (4)7.2校准方法 (5)8校准结果表达 (8)9复校时间间隔 (8)附录A推荐校准记录格式 (9)附录B推荐证书内页格式 (11)附录C测量结果的不确定度评定实例 (13)引言本规范依据国家计量技术规范JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2010《通用计量术语及定义》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》编制。
本规范参考了国家标准GB/T19391-2003《全球定位系统（GPS）术语及定义》、JJG180-2002《电子测量仪器内石英晶体振荡器》的相关内容。
本规范为首次制定。
全球导航卫星系统(GNSS)信号采集回放仪校准规范1范围本规范适用于GNSS信号采集回放仪（以下简称采集回放仪）的校准。
2引用文件本规范引用了下列文件：JJG180-2002《电子测量仪器内石英晶体振荡器》GB/T19391-2003《全球定位系统（GPS）术语及定义》凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
3术语和计量单位下列术语和定义适用于本规范。
3.1采集带宽（MHz）采集回放仪采集GNSS载波频点或通道中心频率时，载波频点或中心频率左右功率下降3dB时的频带宽度。
nd误差级别-回复什么是[nd误差级别]？ND误差级别是指一种场景下使用全球导航卫星系统（GNSS）测距技术所产生的误差水平。
ND误差级别是衡量GNSS系统定位性能的重要指标，它反映了GNSS定位结果的准确性和可靠性。
GNSS系统包括全球定位系统（GPS）、伽利略导航系统（Galileo）、中国北斗导航卫星系统（BDS）等。
这些系统通过在地球轨道上运行的卫星向地面接收器发送信号，地面接收器接收到信号后通过测量信号的传播时间来计算出自身的位置。
然而，在实际的GNSS定位过程中，由于多种因素的影响，如大气延迟、信号多径效应、钟差误差、接收机噪声等，定位结果会存在一定的误差。
ND误差级别用于描述这些误差的水平，它是经验数据的统计，用于评估GNSS系统的定位精度和可靠性。
那么，如何衡量ND误差级别呢？衡量ND误差级别通常使用均方根误差（Root Mean Square, RMS）的方式。
均方根误差是指实际测量值与理论值之间差异的平方和的均值的平方根。
在测距定位中，均方根误差用于表示GNSS测量值与真实位置之间的差距。
举个例子来说，假设一组GNSS定位数据中，测得的位置与真实位置之间的误差分别为2米、4米、1米、3米，那么计算它们的均方根误差地方法如下：首先计算各个误差值的平方和，即2²+4²+1²+3²=30。
然后计算平方和的均值，即30/4=7.5。
最后取均值的平方根，即√7.5≈2.74。
在这个例子中，均方根误差为2.74米，表示这组GNSS定位数据的ND 误差级别为2.74米。
除了使用均方根误差来衡量ND误差级别之外，还可以使用其他指标，如平均误差（Mean Error，ME）、标准差（Standard Deviation，SD）等。
这些指标可以综合反映ND误差的大小和分布情况，帮助用户更好地理解GNSS定位系统的定位性能。
那么，ND误差级别的具体数值代表什么呢？具体来说，ND误差级别的数值越小，意味着GNSS定位系统的定位精度越高，测得的位置与真实位置之间的误差越小。
设计与研发2018.04全球导航卫星系统(GNSS)导航型接收机定位精度的实时评定贾乾磊，王萍(广州计量检测技术研究院，广东广州，510000 )摘要：随着各主流全球导航卫星系统(GNSS)的升级，接收机硬件能力的提升，网络技术的发展，近年来，GNSS导航型接收机的 定位性能取得了快速的进步，其应用广度和深度得到前所未有的扩展，随之而来，对仪器溯源也提出更高的要求。
本文通过整 理分析日常校准工作中面临的一些问题，编写通用软件，提供一种面向导航型接收机定位精度实时评定的，全面的解决方案。
关键词：导航型接收机Real-time Evaluation of Positioning Accuracy of GNSS Navigation ReceiverJia Qianlei,Wang Ping(Guangzhou Institute of Metrology,Guangzhou Guangdong,510000；)Abstract :As the upgrade of mainstream global navigation satellite systems and,the development of receiv- ers^hardware capabilities,network technology.In recent years,the positioning performance of GNSS navigation receiver has made rapid progress and taken an unprecedented expansion widely and deep.As followed, higher requirements come to the calibration.This paper collated and analyzed some problems in daily calibration work,and compiled general software to provide a comprehensive solution for real-time evaluation of navigation receiver positioning accuracyKeywords ： GNSS navigation receiver〇引言全球导航卫星系统(GNSS)是对美国G PS全球定位系统、中国北斗导航系统、俄罗斯GL0ANASS、欧盟的GALILEO等导航系统 的统称。
全球导航卫星系统精度评估与校正全球导航卫星系统（GNSS）是一种利用卫星定位和测量技术的全球导航系统，最常见的GNSS系统是美国的GPS（全球定位系统）。
由于GNSS在国防、交通运输、航空航天等领域的重要性不断增加，对其精度进行评估和校正变得至关重要。
本文将深入探讨全球导航卫星系统的精度评估与校正方法。
首先，进行全球导航卫星系统的精度评估需要收集与GNSS系统相关的数据。
这些数据包括卫星轨道数据、地面站测量数据以及用户接收机的定位和测量数据。
通过收集这些数据，可以对GNSS系统的性能进行详细分析，包括定位误差、时间误差以及信号强度等。
评估的下一步是对收集到的数据进行精度分析。
常用的方法包括统计分析、误差传播分析和误差关联分析。
统计分析可以通过计算卫星定位点的均值和标准差来评估系统的整体精度。
误差传播分析则用于确定导致系统误差的主要因素，例如卫星信号的多路径效应、大气延迟以及接收机硬件误差等。
最后，误差关联分析可以帮助确定误差之间的相关性，以便更准确地预测系统的定位误差。
在进行全球导航卫星系统精度校正时，首先需要识别和建模各种误差源。
多路径效应、信号衰减、大气延迟和接收机钟差等都是导致定位误差的主要因素。
针对这些误差源，研究人员开发了一系列校正算法和技术。
其中一种常用的校正方法是基于差分定位技术。
差分定位技术通过同时观测一个已知准确位置的基准站和用户接收机的观测数据，并分析两者之间的误差差异来进行校正。
此外，还有基于卫星几何模型的校正方法，通过对卫星和用户位置之间几何关系的精确建模，进一步改善精度。
另一个应用于全球导航卫星系统精度校正的方法是差分纠正技术。
差分纠正技术可以通过在基准站和用户接收机之间进行实时差分计算来实现。
这种方法可以有效抑制包括大气延迟、钟差和多路径等因素对测量结果的影响，从而提高定位精度。
此外，还有一种称为RTK（实时运动定位）的技术，通过引入额外的观测数据和算法来进一步提高GNSS系统的精度。
全球导航卫星系统(gnss)测量型接收机rtk检定规程
全球导航卫星系统（GNSS）测量型接收机RTK检定规程，
旨在规定GNSS测量型接收机RTK检定的方法和标准，确保
其精度和可靠性。
1. 检定设备
检定设备应包括RTK基准接收机、RTK移动接收机和合适的
检定工具。
2. 检定参数
应对RTK移动接收机的性能参数进行检定，包括定位误差、
精度、稳定性等，并与制造商提供的规格进行比较。
3. 检定流程
（1）设置基准站：在合适的位置设置RTK基准接收机，确保其接收到足够的卫星信号。
（2）设置移动站：将RTK移动接收机与基准站进行连通，并确保信号传输正常。
（3）开始测量：进行一段时间的实时测量，记录相关数据。
（4）数据处理：利用专业的软件进行数据处理和分析，计算
出定位误差和精度。
（5）结果评估：将测得的数据与制造商提供的规格进行比较，评估RTK移动接收机的性能是否符合要求。
4. 检定报告
应编制详细的检定报告，包括RTK移动接收机的型号、检定
日期、检定仪器、检定结果等信息，以便后续追溯和参考。
以上为全球导航卫星系统（GNSS）测量型接收机RTK检定规程的基本内容，具体的实施细节可以根据实际情况进行调整和完善。
全球导航卫星系统在测绘工程中的定位精度与误差分析导航卫星系统在现代测绘工程中起到了关键的作用，它们能够为我们提供高精度的定位数据，促进测绘工作的准确性和效率。
然而，即使使用导航卫星系统，测绘工程中的定位精度和误差仍然存在。
本文将探讨导航卫星系统在测绘工程中的定位精度以及可能的误差来源和分析方法。
全球导航卫星系统（GNSS）是一种通过一组卫星和地面接收器组成的系统，能够提供全球范围内的准确时间、位置和导航信息。
常见的GNSS系统包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的北斗系统。
在测绘工程中，GNSS系统通常用于测量地球上某一点的经纬度坐标。
这些坐标可以用于绘制地图、确定边界和地理特征的位置，以及进行地形测量和环境监测等。
然而，由于多种因素的影响， GNSS定位结果可能存在定位精度和误差。
首先，大气条件是导致GNSS定位误差的重要因素之一。
大气层中的湿度、温度和压力变化会导致电磁波传播速度的变化，从而影响到卫星信号的传播和接收。
这样的变化会对GNSS系统的定位精度产生直接影响。
为了减少大气条件的影响，测绘工程中常使用差分测量方法，通过同时测量一个参考站和目标站的GNSS数据，进而消除大气因素对定位精度的影响。
其次，周围环境对GNSS定位精度也有影响。
例如，高建筑物、山脉、森林和城市环境中的高层建筑物等都可能对卫星信号的接收产生遮挡和多径效应，进而造成定位误差。
在测绘工程中，为了获得更精确的测量结果，需要尽量避免这些环境影响，选择适当的观测站点以减少遮挡和多径效应的影响。
此外，GNSS接收器本身的性能和设置也会对定位精度产生影响。
接收机的芯片集成度、信号采集和处理算法的质量、接收天线的天线增益等都会影响定位精度。
而接收器的设置参数，如观测周期、卫星选择、信号跟踪方式等也会对定位结果产生影响。
因此，在进行测绘工程时，需要根据实际情况调整接收机的设置参数，以获得更好的定位精度。
JJF1471- 2014《全球导航卫星系统(GNSS)信号模拟
器校准规范》解读
【来源/作者】中国计量报【更新日期】2015-1-10 23:24:22
一、规范制定背景及目的
1.GNSS信号模拟器
在和卫星导航相关的科研、应用等过程中，仅依靠全球导航卫星系统(GNSS)接收机(以下简称“接收机”)来接收导航卫星信号的方式，会受到(如可视卫星数、天气、电磁环境等)诸多不可控因素影响科研、验证工作的进度和效率，并且受条件限制，无法得到多样化的导航卫星状态场景来满足需求。
因此，利用GNSS信号模拟器来模拟各种导航卫星信号就成为首选项。
GNSS信号模拟器(以下简称“模拟器”)是GNSS系统信号发生器，能够根据运动载体的状况，提供全球导航卫星系统信号仿真，精确模拟产生载体能够收到的GNSS卫星信号。
卫星星座包括GPS、GALILEO、GLONASS、BDS等，可用在GNSS接收机的研发、生产和计量过程的各个环节，可对接收机的捕获、跟踪和测量准确度进行测量鉴定，是GNSS接收机校准过程中的关键计量器具。
图1为信号模拟器的基本结构和工作原理。
数学仿真控制软件对导航卫星、信号传输环境和接收用户进行建模，模拟导航系统全星座的运行和用户的运动状态，运算产生信号模型参数，通过这些信号模型参数控制生成真实的动态导航射频信号。
射频信号生成模块根据仿真计算得到的电文与各模拟通道的模型控制参数，按照各导航系统接口控制协议(ICD)要求，生成各种卫星导航射频信号。
<CTSM> 图1 GNSS信号模拟器的基本结构和工作原理</CTSM>
目前，市场上的模拟器主要应用于进行接收机校准及其方法研究，并应用于日后各种接收机(包括高动态、高灵敏度接收机)的校准工作，在开发、资质审查、认证中对接收设备进行精确的测量和评估，减少或完全消除现场测试的高额费用，摆脱在实际环境中应用的限制。
同时兼顾应用于接收机内部延时的测量及其研究，此项指标的测量是精密时间传递及其研究的基础。
大部分模拟器产品为国外厂商生产(如Spirent等品牌)，其产品的各项指标较高、性能较先进。
很多国内厂商已具备自主研发生产模拟器的能力，并且自主研发生产规模不断扩大，技术水平不断提高。
2.GNSS系统计量保障
为适应我国卫星导航定位技术的发展，满足卫星导航定位设备的精确校准，需要建立校准指标全面、准确度高且稳定可靠的模拟器校准装置及方法，这对于已存在和即将购置或生产的模拟器和接收机的校准具有重要意义。
此前，国内尚无此类法规，不同模拟器厂商有各自不同的测量验证方法，这使得模拟器不能通过同一方法得到规范的量值溯源，难以保器的准确稳定工作，也无法为GNSS系统的有效准确工作提供有力保障。
在此背景下，我们制定了JJF1471-2014《全球导航卫星系统(GNSS)信号模拟器校准规范》，并已于11月1日起实施。
JJF1471-2014的制定旨在为不同厂家、类型的模拟器，提供统一的校准规范和标准。
既方便各用户的使用，也便于对不同厂家、类型模拟器之间的对比。
JJF1471-2014的制定引用了JJF1001-2011 《通用计量术语及定义》、JJF1180-2007《时间频率计量名词术语及定义》、JJF1403-2013《全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)校准规范》、
GB/T19391-2003《全球定位系统术语及定义》，在叙述上更具有专业性。
JJF1471-2014弥补了国内无模拟器校准规范的空白，为今后国内模拟器的校准提供了科学、合理的规范和参考标准，为进行更加科学、准确、合理的校准发挥了积极的推动作用。
二、规范制定的主要内容
1.内容提纲
包括规范适用范围、标明引用文献、解释相关术语及定义、概述法规中所述校准方法的实施过程、标明计量特性、规定校准条件并详细阐述校准项目和使用方法，及方法实施过程、数据处理方法及过程、给出校准证书包含内容、给定复校时间间隔，最终给出不确定度评定方法、校准数据及格式等。
2.内容介绍
(1)计量术语部分:旨在对规范中出现的术语进行解释说明，规范、明确所述内容。
(2)模拟器概述部分:介绍了模拟器作用、结构和工作方式。
(3)计量特性部分:射频信号载波频率偏差、功率控制、动态范围、误差控制、频谱纯度、内部时基频率特性和误差矢量幅度，给出了各校准项的参考指标，用于校准结果的对照和检验。
(4)校准环境部分:提出了校准环境要求(如室温、湿度、电磁环境等方面)，以保证所进行的校准符合测量要求，让被校准设备和校准标准设备处在适合的工作环境中，使得校准结果更加准确。
(5)对于参与校准的设备同样提出了定性要求，对其分辨力、量程等方面有一定的要求，从根本上保证校准的准确度和精确度。
(6)校准项目有8大类，共17个校准项目，其中包括外观及工作正常性检查、射频信号载波频率偏差、功率范围、功率分辨力、功率偏差、速度动态范围、加速度动态范围、加加速度动态范围、伪距分辨力、伪距率分辨力、内部通道延迟、谐波抑制、非谐波抑制、相位噪声、频率准确度、1s频率稳定度和误差矢量幅度。
对于各校准项目，规范内除给定校准步骤、规范等，同时给出了灵活的其他参考方案，以适应不同情况下的校准测量。
按照JJF1071-2010 《国家计量校准规范编写规则》要求，附录主要包括校准结果的不确定度评定示例(附录A)、校准证书(首页)(附录B)、校准证书(内页)格式(附录C)、原始记录格式(附录D)。
三、规范执行中应注意的问题
由于校准系统由多种标准仪器构成，校准过程复杂，在校准中许多细节需要了解透彻才能操作。
不同计量工作者对规范理解程度不同，掌握专业知识技能水平也不尽相同，本文仅对笔者认为规范中需要着重强调的内容举些实例(并非枚举)，为规范使用者提供参考。
1.功率校准中模拟器输出弱信号的处理例如，在校准功率范围时，模拟器射频口输出射频信号的功率强度往往较低，使用功率计或频谱仪进行测量，会出现测量结果抖动较大，无法直接确认测量值大小，进而影响测量准确度和精确度。
为此，可以使用模拟器的校准输出口或大信号输出口测量，或者通过射频口外接低噪声放大器，在校准结果中只需将低噪声放大器的增益补偿放大。
对于校准结果需要多次测量进行验证，可以避免或减小由单次测量造成的误差或错误。
在其他对模拟器输出功率有要求的校准中，使用低噪声放大器的同时对于其放大倍数需要进行控制，如果放大倍数过大，功率值可能超过检测设备输入功率值要求的极限值，会对校准结果带来不确定性，增加了测量误差或出现错误值，甚至可能会对检测设备造成损坏。
2.功率校准中模拟器功率输出值非线性的处理对于不同类型、型号的模拟器，在具体校准细节上也有所区别。
如，在校准某GPS-BD模拟器过程中，发现模拟器设置功率变化和模拟器输出功率变化相对是非线性的，因此在校准功率范围过程中，采用多个设置功率测量点
进行测量的方式，将模拟器输出功率分段校准，并用表格的方式展现此模拟器的功率输出非线性变化特性。
通过数据的方式直观表现出来，使得阅读校准证书内容时更加清晰易懂。
3.对测量仪器精确度、准确度的要求
对于各校准项目，在校准过程中需要掌握所用到的测量仪器的各项参数，并且正确使用校准仪器的操作方法和使用条件，必要时需要对测量仪器进行校准。
只有保证测量仪器的精确度，才能够保证在校准过程中所得到的校准结果的可信。
如，在测量某型号的模拟器过程中使用Agilent 53149A频率计数器对载波频率偏差进行测量过程中，53149A要求在使用之前通电预热30min以上才可以测量，在达到此测量设备的预定温度条件后，所进行的测量才是有效的、正确的、可信的。
4.进行规范化测量、记录、表述
每次校准开始前，必须记录当前的测量环境、各设备连接状态等方面内容。
同时，必须在确保各设备处于正确连接、设置后，再开始测量。
在不同的校准项目中，由于使用不同的测量设备，所得到的测量结果数据位数不尽相同，因此在记录测量结果过程中，可将测量设备所显示的值记录足够的有效位数，并且标明所记录数据的单位。
如，在某个校准项目中，多次测量数据的有效位数一定是相同的，有效位数往往代表着测量设备的分辨力，必须要正确记录。
规范的数据记录有利于数据分析、错误排查等，同时能够更加直观地显示测量结果。
5.校准不确定度的评定
在各项目校准完成后，需要进行不确定度评定，根据不同的不确定度类型、不同的校准仪器所得到的评估结果不同。
需要分析本次校准的不确定度主要来源，可参考规范给出的评定实例，最终给出合成不确定度和扩展不确定度，完成不确定度评定，在复检无误情况下，最终形成完整的校准证书。
