為了得到精確的基線向量解結(jié)果, 必須對系統(tǒng)性偏差進(jìn)行適當(dāng)處理。針對不同的系統(tǒng)性偏差, 常用的處理方法包括: 作為參數(shù)引入函數(shù)模型進(jìn)行估計( 參數(shù)法) ; 采用差分觀測值模型消除或減弱其影響( 差分法) ; 直接利用儀器進(jìn)行測定( 測定法) ; 利用模型進(jìn)行改正( 模型法) 或忽略其影響。其中, 最常用的處理方法是采用差分觀測值模型進(jìn)行基線解算。
一、參數(shù)法
將系統(tǒng)性偏差以某種形式的參數(shù)引入到函數(shù)模型之中, 與基線向量一同進(jìn)行估計, 如可將天頂方向的對流層延遲作為參數(shù)進(jìn)行估計。不過, 當(dāng)對某些系統(tǒng)性偏差的內(nèi)在屬性缺乏深入了解以及某些系統(tǒng)性偏差之間或某些系統(tǒng)性偏差與基線向量參數(shù)之間并非完全正交時, 采用參數(shù)法進(jìn)行偏差的分離將會存在一定難度, 并且, 過多地引入?yún)?shù)還將引起解的穩(wěn)定性下降。
因此, 在實際數(shù)據(jù)處理過程中引入系統(tǒng)性偏差時, 通常需要采用諸如分段線性或作為隨機過程等特殊處理方法。
二、差分法
利用某些系統(tǒng)性偏差之間的相關(guān)性( 例如, 大氣折射對觀測值的影響、地球潮汐對地面標(biāo)石坐標(biāo)的影響、衛(wèi)星軌道誤差對定位結(jié)果的影響在空間和時間上均具有一定的相關(guān)性) 采用差分觀測值模型, 可以削弱它們的影響。另外, 當(dāng)不同觀測值間含有共同的系統(tǒng)性偏差時, 采用差分觀測模型, 還可以消除它們的影響( 采用站間差分, 可以消除衛(wèi)星鐘差的影響; 而采用星間差分, 則可以消除接收機鐘差的影響) 。
綜合利用多種差分模式, 幾乎可以消除或削弱絕大多數(shù)系統(tǒng)性偏差的影響。如利用雙差觀測值模型, 可以消除衛(wèi)星鐘差、接收機鐘差, 削弱衛(wèi)星軌道誤差、大氣折射、地球潮汐等的影響。差分法是一種最常用的 GPS 測量數(shù)據(jù)處理方法。
但是, 觀測值間求差也會帶來一些問題, 包括:
( 1 ) 差分觀測值的噪聲水平會較原始觀測值高。
( 2) 某些類型的求差將會引起所得到的差分觀測值具有統(tǒng)計相關(guān)性。
( 3) 有效觀測值減少。
三、測定法
對于某些類型的系統(tǒng)性偏差, 可以采用特殊的儀器直接進(jìn)行測定, 如: 利用水汽輻射計測定信號傳播方向上的水汽含量, 以用于直接計算出對流層折射中的濕分量; 利用原子頻標(biāo)作為接收機的頻率標(biāo)準(zhǔn)。不過, 由于這些儀器設(shè)備的購置費用要遠(yuǎn)高于接收機, 因而在實際應(yīng)用中極少采用。
四、模型法
對于那些特性已在一定精度水平上被人們所認(rèn)識, 并已建立了相應(yīng)數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)性偏差, 可以采用模型進(jìn)行改正。
在進(jìn)行基線解算時可能采用的模型包括對流層折射延遲模型、地球固體潮模型、大氣負(fù)荷潮模型、海洋負(fù)荷潮模型等。
對于以上諸模型, 在基線解算過程中, 如果采用的是差分觀測值模型, 則除了對流層折射延遲模型外, 其他模型由于較為復(fù)雜, 而且所涉及的系統(tǒng)性偏差對于短基線影響不大, 因而通常僅在高精度、長距離的基線解算過程中才會被采用。
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