【GPS原理与应用】
在GPS（全球定位系统）中，理解和分析误差来源是至关重要的，因为这些误差直接影响到定位精度。武汉大学的GPS原理与应用教程涵盖了几个关键的误差源，包括卫星星历误差和电离层延迟。
**卫星星历误差**：
卫星星历描述了卫星在轨道上的精确位置，但存在一定的不确定性。广播星历，即实时发送给用户的数据，其精度通常在无选择可用性（SA）干扰时为20至30米，而在SA开启时可能高达100米。相比之下，精密星历，通过后处理获得，可以达到厘米级的精度。为了减小星历误差的影响，可以采用精密定轨或相对定位（差分GPS）技术。
**星历误差对定位的影响**：
星历误差对单点定位的影响与卫星到接收机的距离及定位时所用卫星的几何分布有关。在相对定位中，由于参考站和流动站的星历误差部分抵消，误差影响会显著降低。
**电离层延迟**：
电离层是地球大气层的一部分，包含高能电子，对GPS信号产生延迟。电离层延迟是GPS定位的一个重要误差源，特别是在高频信号中更为明显，因为电离层对不同频率的信号折射程度不同，形成色散。这种延迟对短距离的相对定位影响较小，但在长距离或全球定位时，累积误差可能会很大。
**大气折射效应**：
当信号穿越大气层时，其传播路径会因折射而弯曲，导致延迟。在电离层中，由于是色散介质，不同频率的信号延迟不同，而在对流层（非色散介质）中，所有信号的延迟大致相同。相速和群速的概念被用来描述这个过程，相速是信号的相位速度，群速则是能量传播的速度。了解这些概念有助于估算电离层延迟对GPS定位的准确度影响。
**总电子含量（TEC）**：
总电子含量是衡量电离层电子密度的重要参数，它影响GPS信号的相位。TEC与电离层折射引起的相位延迟直接相关，从而影响定位精度。计算TEC可以帮助校正这种延迟，提高定位质量。
理解并控制这些误差源是提高GPS定位准确性的核心。在实际应用中，通过使用精密星历、相对定位和电离层模型校正等方法，可以有效地减少这些误差，实现更高精度的定位服务。
