基于雙頻GPS的區(qū)域電離層延遲改正模型研究.pdf

1、SA政策的取消使得電離層延遲誤差成為GPS定位中的主要誤差源之一。本文詳細(xì)介紹了利用地基雙頻GPS接收機(jī)監(jiān)測(cè)電離層總電子含量的原理和方法，重點(diǎn)分析了VTEC多項(xiàng)式模型的建立方法及其特點(diǎn)，基于此模型建立了南京市電離層函數(shù)模型，并對(duì)組合硬件延遲的特性及其對(duì)模型精度的影響進(jìn)行了討論。針對(duì)函數(shù)模型擬合范圍有限的缺點(diǎn)，對(duì)電離層格網(wǎng)模型進(jìn)行了較為深入的研究，著重探討了三種插值方法，并分別利用這三種插值方法建立了江蘇省格網(wǎng)電離層模型。本文的主要研究?jī)?nèi)

2、容及結(jié)論如下： (1)研究了電離層組合硬件延遲的計(jì)算方法，分析了硬件延遲對(duì)確定電離層延遲的影響。計(jì)算了北京房山站連續(xù)31天的全部可觀測(cè)衛(wèi)星的組合硬件延遲，結(jié)果表明，組合硬件延遲在一定時(shí)間內(nèi)是穩(wěn)定的，其變化基本在0.5m以內(nèi)。 (2)探討了計(jì)算全天VTEC值的方法。根據(jù)電離層日變化特征，對(duì)全天觀測(cè)數(shù)據(jù)采用分段方法建立電離層函數(shù)模型。試驗(yàn)表明，采用此方法所得VTEC值在分段模型間不連續(xù)。本文研究了帶有限制條件的函數(shù)模型，利用

3、此模型，既可以得到準(zhǔn)確的VTEC全天變化規(guī)律，還在一定程度上改善了VTEC模型值的連綾性。 (3)分析了建立南京市電離層延遲函數(shù)模型的數(shù)據(jù)處理方法，開發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算軟件。利用該軟件和南京市內(nèi)的五個(gè)CORS跟蹤站的觀測(cè)資料，建立了南京市VTEC多項(xiàng)式函數(shù)模型。分析發(fā)現(xiàn)，函數(shù)模型在模型區(qū)域內(nèi)的精度不一致，且VTEC多項(xiàng)式模型的精度與基準(zhǔn)站有一定的相關(guān)性。 (4)對(duì)空間插值法進(jìn)行了比較深入的研究。以往格網(wǎng)模型的插值法是距離加權(quán)

4、反比插值法，它只考慮距離的關(guān)系，沒(méi)考慮空間相關(guān)性。本文引入了地統(tǒng)計(jì)學(xué)中的Kriging插值法，它以空間結(jié)構(gòu)分析為基礎(chǔ)進(jìn)行估值，能充分利用數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的空間相關(guān)性。結(jié)果也表明，Kriging插值法要優(yōu)于距離加權(quán)反比插值法。 (5)基于建立格網(wǎng)電離層模型的原理和方法，采用五個(gè)CORS跟蹤站的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)建立了覆蓋江蘇全省的格網(wǎng)電離層延遲模型，并用三個(gè)跟蹤站的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)其精度。結(jié)果表明：電離層格網(wǎng)模型精度高于電離層函數(shù)模型，并且其精度在模型區(qū)