全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)電離層建模方法研究.pdf

1、電離層延遲誤差是影響衛(wèi)星導航定位精度的最重要的誤差源之一，電離層本身復雜的變化規(guī)律和物理結(jié)構(gòu)使得對電離層進行高精度建模成為難點，同時增加了消除電離層延遲誤差的難度。電離層的總電子含量 TEC作為表征電離層的重要參量，與電離層延遲存在正比關(guān)系，如何精確地描述 TEC的時空分布和變化特征，對TEC進行高精度建模和預報從而提高導航定位精度成為了研究的熱點。
　　本文主要在電離層 TEC的長期預報方法和電離層延遲改正模型的優(yōu)化算法兩個方面

2、進行了重點研究。論文分析了全球 TEC的時空分布特性及太陽活動對其產(chǎn)生的影響，論述了球諧模型精度的影響因素，包括模型階次和數(shù)據(jù)采樣間隔等;在此基礎(chǔ)上，以自主導航對電離層長期預報的需求為牽引，針對當前長期預報方法時空分辨率低、較少長期預報 TEC等現(xiàn)狀，結(jié)合電離層 TEC的各個變化周期項，探索利用諧函數(shù)展開模型與分段法對電離層 TEC作長期預報的方法，分別在太陽活動高年和低年的條件下驗證了預報模型的時空適用性，探究了歷史 TEC序列的時間

3、覆蓋度對預報模型的影響；并基于單頻接收機電離層延遲改正模型的現(xiàn)狀，提出一種基于系數(shù)擇優(yōu)的低階球諧模型電離層延遲改正模型，結(jié)合低階球諧模型參數(shù)可編碼的特點，利用遺傳算法對較高階的球諧參數(shù)進行擇優(yōu)，給出了中國地區(qū)的算例進行模型驗證和精度分析。
　　本文的研究結(jié)果表明：基于諧函數(shù)展開模型的電離層分段長期預報方法能夠較好地預報90天以上的TEC變化趨勢，用于建模的TEC序列的時間涵蓋度越廣，預報精度越高且能保持長時間不發(fā)散；經(jīng)過系數(shù)擇優(yōu)后