Đồng hồ máy thu chỉ là loại đồng hồ thạch anh, có độ chính xác kém xa đồng hồ vệ tinh. Tuy nhiên ta có thể loại bỏ sai số đồng hồ máy thu bằng sai phân bậc 2 hoặc bằng cách coi nó là ẩn số bổ sung trong quá trình xử lý.
115
2.2.2 Sai số tâm pha ăng ten
Như đã biết, ăng ten nhận tín hiệu GPS từ vệ tinh đến và chuyển đổi năng lượng thành dòng điện để chuyển vào máy thu. Điểm mà tín hiệu GPS được tiếp nhận gọi là tâm pha ăng ten. Nhìn chung, tâm pha ăng ten không trùng với tâm vật lý (hình học) của ăng ten. Đối với mỗi điểm đo, độ lệch này thay đổi tuỳ thuộc góc ngưỡng nhận tín hiệu, phương vị của vệ tinh phát tín hiệu xuống cũng như cường độ của tín hiệu. Mức độ sai số này tuỳ thuộc vào loại ăng ten. Cũng giống như đối với sai số khúc xạ đa đường dẫn, ta rất khó mô hình hoá sự thay đổi tâm pha ăng ten và do đó không thể loại bỏ trong quá trình xử lý số liệu đo.
Tuy nhiên ảnh hưởng của sai số này tới định vị không lớn nên thường được bỏ qua trong các ứng dụng thông thường.
116
2.2.3 Sai số khúc xạ đa đường dẫn
Sai số khúc xạ đa đường dẫn là nguồn sai số đáng quan tâm đối với cả trị đo pha sóng tải lẫn trị đo giả khoảng cách. Nguyên nhân do sóng tín hiệu từ vệ tinh đến ăng ten máy thu bằng nhiều đường khác nhau: trực tiếp từ vệ tinh và từ các vật cản chung quanh điểm đo phản xạ tới.
Sai số này lớn nhất vào khoảng 15 – 20 m.
Để giảm sai số này dung công nghệ Choke ring hay giải pháp lắp thêm vành chống nhiễu xạ và nâng cao chất lượng máy thu. Tốt nhất đối người sử dụng là chọn điểm đo có độ thông thoáng tốt ngoài thực địa với góc ngưỡng cao thích hợp (<15). Trong quá trình xử lý số liệu đo, phải tiếp tục giảm thiểu ảnh hưởng này.
117
Hình 2.5 Khúc xạ đa đường dẫn
118
2.2.4 Độ trễ tầng điện ly
Được phát từ độ cao hơn 20.200km xuống máy thu đặt trên Trái đất, các tín hiệu vô tuyến phải xuyên qua tầng điện ly và tầng đối lưu. Ảnh hưởng của tầng điện ly và tầng đối lưu gây nên cái gọi là độ trễ. Cả hai đều gây nên sai số hệ thống.
Các điện tử tự do trong tầng ion gây nên độ trễ nhóm phụ thuộc vào tần số tín hiệu vệ tinh; độ trễ này là nguồn sai số tiềm năng trong trị đo theo thời gian. Mặt khác, tốc độ lan truyền tín hiệu tăng tỷ lệ nghịch với bình phương tần số của tín hiệu, và tỷ lệ thuận với mật độ điện tử trong tầng điện ly.
Độ trễ tín hiện của L2 nhỏ hơn nhiều so với L1.
119
Hình 2.6 Các tầng của khí quyển Trái đất
120
Rút ra một số kết luận:
(1) Việc bỏ qua ảnh hưởng sai số do độ trễ điện ly sẽ làm cho việc khắc phục trượt chu kỳ khó khăn và việc tìm lời giải số nguyên đa trị khó khăn hơn đối với chiều dài cạnh đo lớn;
(2) Tiến hành đo vào đêm tốt hơn ngày;
(3) Sử dụng mô hình dự báo độ trễ tầng điện ly trong thông điệp đạo hàng quảng bá;
(4) Sử dụng máy đo 2 tần số sẽ cho phép tạo nên lời giải loại bỏ được ảnh hưởng tầng điện ly;
(5) Tạo nên các sai phân số liệu đo tại các điểm sẽ giảm nhỏ được ảnh hưởng của sai số độ trễ điện ly xuống khoảng1÷2mm.
121
2.2.5 Độ trễ tầng đối lưu
Ngay phía dưới tầng điện ly là tầng đối lưu.
Ảnh hưởng của tầng đối lưu (nằm cách mặt đất từ 0÷70km) - mà cụ thể là sự thay đổi nhiệt độ, áp suất và độ ẩm không khí - gây nên sự thay đổi vận tốc truyền sóng tín hiệu radio khiến cả mã (code) lẫn pha sóng tải đều chịu cùng một độ trễ. Độ trễ này phụ thuộc vào góc ngưỡng của vệ tinh:
- Khi vệ tinh ở thiên đỉnh giá trị đạt cỡ 2,3m, - Khi vệ tinh ở góc ngưỡng 150đạt 9,3 m, - Khi vệ tinh ở góc ngưỡng 50đạt 20÷28 m.
122
Độ trễ tầng đối lưu có thể tách ra hai thành phần: khô và ướt.
- Thành phần khô gây nên 90% tổng độ trễ, nó có thể được mô hình hoá bằng hàm bậc cao để hiệu chỉnh trong quá trình xử lý.
- Thành phần ướt gây nên 10% độ trễ còn lại, nó phụ thuộc vào độ ẩm dọc đường truyền tín hiệu GPS và không dự báo được. Ngày nay có thể sử dụng dữ liệu khí tượng chuẩn (áp suất không khí 1010mb, nhiệt độ 200C và độ ẩm không khí 50%) trong các mô hình khí tượng thay vì số liệu đo thực tế mà vẫn đạt được kết quả thoả mãn trong đa số trường hợp.
123
Nhìn chung, độ trễ tầng đối lưu được xem là tương tự nhau đối với hai điểm đo cách nhau dưới vài ba chục cây số và với độ chênh cao địa hình không đáng kể; trong trường hợp này nó được giảm thiểu trong gia số toạ độ giữa hai điểm đo. Cần lưu ý rằng ảnh hưởng này không phụ thộc vào tần số, nghĩa là nó tác động như nhau tới số liệu đo thu bằng máy một tần cũng như máy hai tần. Tuy nhiên, đối với số liệu đo cả hai tần, có thể tạo nên phương trình kết hợp để loại bỏ ảnh hưởng của nó.
124