平流層
中間層
電離層
散逸層
大氣層溫度
大氣層電子密度
大氣層對信號傳播的影響
大氣折射
信號在穿過大氣層時，速度將發生變化，傳播路徑也將發生彎曲，也稱大氣延遲，在GPS測量定位中，通常僅考慮信號傳播速度的變化。
色散介質與非色散介質
色散介質：對不同頻率的信號，所產生的折射效應不同；
非色散介質：對不同頻率的信號，所產生的折射效應相同；
對衛星導航信號來說，電離層是色散介質，對流層是非色散介質；
對於色散介質這塊兒，由於不同頻率的色散情況不一樣，那么可以用多種頻率來傳播導航信息，這樣的話，就有可能采用一些技術把這些延時消除掉；
電離層對信號傳播的影響
電子密度：單位體積中所包含的電子數。
電子總量（TEC-Total Electron Content）:底面積為一個單位面積時沿信號傳播路徑貫穿整個電離層的一個柱體內所含的電子總數。
與太陽活動密切相關，太陽活動劇烈時，電子含量增加。
太陽活動周期約為11年。
電離層延遲改正方法
雙頻改正
方法：利用雙頻觀測值直接計算出延遲改正或組成無電離層延遲的組合觀測量
效果：改正效果最好
經驗模型改正
方法：根據以往觀測結果所建立的模型
改正效果：較差
實測模型改正
方法：利用實際觀測所得到的離散的電離層延遲（或電子含量），建立模型（如內插）
效果：改正效果較好
電離層延遲改正方法-雙頻觀測
含有高密度電子，電磁波傳播速度與其頻率有關。大氣物理學給出的電離層群折射率的計算公式為：
經驗模型
Bent模型
國際參考電離層模型
Klobuchar模型（應用比較多）
實測模型
基本思想：
利用基准站的雙頻觀測數據計算電離層延遲
利用所得到的電離層延遲量建立局部或全球的TEC實測模型
類型
局部模型
適用於局部區域
全球模型
適用於全球區域
對流層延遲
來自衛星的信號在穿過電離層后，經平流層到達對流層，其中的粒子多數是中性離子，對頻率低於30GHz的無線電信號沒有散射作用。對流層的折射與地面氣候、大氣壓力、溫度和濕度變化密切相關，這也使得對流層折射比電離層折射更復雜。
衛星信號在通過對流層的過程中，不僅速度發生變化，而且傳播方向也發生變化，傳播路徑呈曲線。
對流層折射的影響與信號的高度角有關，觀測衛星的高度角越小，則信號需經由較長的路線才能穿過對流層，因而對流層對信號傳播的影響越大，在天頂方向的影響約2.3m，在地面方向的影響可達20m。所以在應用衛星導航時，通常避免觀測高度角低於15°的衛星，以減弱對流層的影響 。
對流層的色散效應
對流層改正模型
Hopfield模型
Black模型（ Hopfield模型的修正形式）
Saastamoinen模型
干溫、濕溫、氣壓
干溫、相對濕度、氣壓
普通儀器：通風干濕溫度表、空盒氣壓計
自動化的電子儀器
不同模型所算出的高度角30以上方向的延遲差異不大。
減弱對流層折射影響的主要措施
（1）采用上述對流層模型加以改正，其氣象參數在測站直接測定；
（2）引入描述對流層折射影響的附加待估參數，在數據處理中一並求得；
（3）利用同步觀測量求差；
（4）利用水汽輻射計直接測定信號傳播的影響。此法求得的對流層折射濕分量的精度可優於l cm 。
對流層模型的誤差分析
模型誤差
模型本身的誤差
氣象元素誤差
量測誤差
儀器誤差
讀數誤差
測站氣象元素的代表性誤差
實際大氣狀態與大氣模型間的差異
模型改正的特點
只能部分削弱對流層誤差的影響。
理論上，對流層延時與衛星高度角密切相關。衛星高度角越大，對流層延遲的影響越小。
對流層延遲誤差主要影響高程精度。在同一測點，基線較短、同一高度角的條件下，若測點間的高程相差較小，則對流層延遲差異通常小於1cm。兩點之間高程差越大，對流層的誤差越大。目前，作為高程分量誤差的主要來源，當基線長為30km時，對流層效應引起的高程差約為3~8cm。
多路徑效應反射波的幾何特性
只能部分削弱對流層誤差的影響。
理論上，對流層延時與衛星高度角密切相關。衛星高度角越大，對流層延遲的影響越小。
對流層延遲誤差主要影響高程精度。在同一測點，基線較短、同一高度角的條件下，若測點間的高程相差較小，則對流層延遲差異通常小於1cm。兩點之間高程差越大，對流層的誤差越大。目前，作為高程分量誤差的主要來源，當基線長為30km時，對流層效應引起的高程差約為3~8cm。
多路徑效應--散射多徑
鏡面反射和慢散射
上面就產生了相位延遲
除了會產生相位延遲外信號的能量也會有損耗
多路徑效應－能量損耗
反射信號除了存在相位延遲外，信號能量一般也會產生損耗：
反射系數：
a=反射信號幅度/直達信號幅度
多路徑效應---極化波
多路徑誤差的特點
與測站環境有關
與反射體性質有關
與接收機結構、性能有關
衛星受攝運動
星歷誤差
星歷誤差的消除方法
1.建立衛星跟蹤網獨立測軌
2.軌道改進法：將衛星軌道參數作為未知數參與平差
3.同步求差法： ——兩個以上測站間對相同衛星的同步觀測量求差，
可削弱星歷誤差
——5km基線間星歷誤差dρ為50m時，基線誤差dD
可達0.3~1.3mm
衛星鍾差
衛星鍾差是衛星上所安裝的原子鍾的鍾面時與GPS 標准時間之間的誤差。
修正方法
一般可由衛星的主控站，通過對衛星時鍾運行狀態的連續監測確定，並通過衛星的導航電文提供給接收機。經鍾差改正后，各衛星之間的同步差，即可保持在20ns以內。
接收機鍾差
天線相位中心位置偏差
衛星星歷誤差、衛星時鍾誤差、電離層誤差、對流層誤差、多路徑誤差、接收機時鍾誤差等
