GPS同步時鐘主要由以下幾部分組成：GPS/GNSS接收機(jī)，其中可以為GPS/GLONASS/BD/GALILEO等，高精度OCXO或銣鐘，本地同步校準(zhǔn)單元，測差單元，誤差處理及控制結(jié)構(gòu)，輸入輸出等幾部分。下面聊聊關(guān)于GPS衛(wèi)星同步時鐘有關(guān)的誤差問題。
1.衛(wèi)星鐘差
由于衛(wèi)星的位置是時間的函數(shù)，因此，GPS的觀測量均發(fā)精密測時為依據(jù)，而與衛(wèi)星位置相對應(yīng)的信息，是通過衛(wèi)星信號的編碼信息傳送給接收機(jī)的。在GPS定位中，無論是碼相位觀測或是載波相位觀測，均要求衛(wèi)星鐘與接收機(jī)時鐘保持嚴(yán)格的同步。實(shí)際上，以盡管GPS衛(wèi)星均設(shè)有高精度的原子鐘(銣鐘和銫鐘)，但是它們與理想的GPS時之間，仍存在著難以避免的偏差和漂移。這種偏差的總量約在1ms以內(nèi)。
對于衛(wèi)星鐘的這種偏差，一般可由衛(wèi)星的主控站，通過對衛(wèi)星鐘運(yùn)行狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測確定，并通過衛(wèi)星的導(dǎo)航電文提供給接收機(jī)。經(jīng)鐘差改正后，各衛(wèi)星之間的同步差，即可保持在20ns以內(nèi)。
在相對定位中，衛(wèi)星鐘差可通過觀測量求差(或差分)的方法消除。
2.衛(wèi)星軌道偏差
估計與處理衛(wèi)星的軌道偏差較為困難，其主要原因是，衛(wèi)星在運(yùn)行中要受到多種攝動力的復(fù)雜影響，而通過地面監(jiān)測站，以難以充分可靠的測定這作用力，并掌握它們的作用規(guī)律，目前，衛(wèi)星軌道信息是通過導(dǎo)航電文等到的。
應(yīng)該說，衛(wèi)星軌道誤差是當(dāng)前GPS測量的主要誤差來源之一。測量的基線長度越長，此項誤差的影響就越大。
在GPS定位測量中，處理衛(wèi)星軌道誤差有以下幾種方法:
1)忽略軌道誤差
這種方法以從導(dǎo)航電文中所獲得的衛(wèi)星軌道信息為準(zhǔn)，不再考慮衛(wèi)星軌道實(shí)際存在的誤差，所以廣泛的用于精度較低的實(shí)時單點(diǎn)定位工作中。
2)采用軌道改進(jìn)法處理觀測數(shù)據(jù)
這種方法是在數(shù)據(jù)處理中，引入表征衛(wèi)星軌道偏差的改正參數(shù)，并假設(shè)在短時間內(nèi)這些參數(shù)為常量，將其與其它求知數(shù)一并求解。
3)同步觀測值求差
這一方法是利用在兩個或多個觀測站一同，對同一衛(wèi)星的同步觀測值求差。以減弱衛(wèi)星軌道誤差的影響。由于同一衛(wèi)星的位置誤差對不同觀測站同步觀測量的影響，具有系統(tǒng)誤差性質(zhì)，所以通過上述求差的方法，可以明顯的減弱衛(wèi)星軌道誤差的影響，尤其當(dāng)基線較短時，其效用更不明顯。
