基于SHAKING方法的北斗星基增强系统电离层模型可用性分析

北斗星基增强系统(BeiDou Satellite-Based Augmentation System,BDSBAS)通过境内的监测站为中国及周边地区用户提供电离层改正及电离层完好性监测服务,因此其对电离层算法的可用性要求较高.本文采用附加Kriging估计的调整球谐函数建模方法(adjusted spherical harmonics adding Kriging,SHAKING)解算BDSBAS电离层参数信息.通过对现有星基增强系统(Satellite-Based Augmentation System,SBAS)电离层的性能分析可以发现,部分SBAS播发了标记为未监测点的延迟修正信息.通过对中国区域SBAS格网点需求分析可以发现:在卫星截止高度角为15°时,SHAKING方法提供的电离层可用点为189个、不可用点为3个,满足服务需求;结合BDSBAS提供的钟轨改正信息,SHAKING方法较反距离加权插值(inverse distance weighted,IDW)方法的垂直制导进近可用性范围提高约30%.

北斗格网电离层模型格网点计算方法研究

基于北斗导航系统星基增强系统的格网电离层模型修正算法,讨论了由穿透点处的垂直延迟计算格网点处垂直电离层延迟的计算方案,并检验了格网电离层垂直延迟修正误差GIVE。结果表明,格网电离层修正算法是一种精度较高的电离层延迟修正法,选取格网点附近参考站的可用数据计算出的格网点垂直延迟值更接近真实延迟值,进而有利于获得高精度的电离层改正效果,证明了电离层格网点的延迟值是建立格网模型的关键;修正误差在正常范围内,验证了算法在中国地区的可行性,也说明了GIVE算法能够以99.9%的置信度限定格网点电离层延迟改正误差。

北斗B3I单频定位电离层延迟的计算改进

北斗B3I单频定位的伪距误差修正中的电离层延迟,在全球范围可用8参数Klobuchar模型计算,在中国及周边区域可用GEO卫星D2电文播发的格网点电离层信息来计算。以格网点电离层信息为参考,分析8参数Klobuchar模型计算结果的特性,给出充分使用格网电离层信息的方法、减少电离层梯度影响的方法、高空定位时的电离层延迟计算修正公式。

顾及f^3项的电离层延迟模型

给出了顾及f3项时消除电离层延迟的两种方法:用三频观测值来消除电离层延迟,直接用地磁场模型来计算f3项。提出了一种用一个三次曲面来拟合30°×40°的区域内的场强H的简化算法。用两种方法求得的电离层延迟之差小于0.5 mm。

北斗系统电离层修正抗扰动能力分析

利用2017-09太阳耀斑爆发期间、2018-08地磁暴及高能电子暴期间、2017-08九寨沟地震期间电离层模型及格网电离层数据,分析电离层异常对北斗系统电离层模型修正精度的影响,进一步分析格网点电离层信息的抗扰动能力。结果表明,太阳耀斑、地磁暴、高能电子暴以及地震均对电离层变化有不同程度的影响;电离层异常期间北斗系统电离层模型修正精度普遍降低,修正率下降30%~60%,抗扰动能力较差;格网点电离层信息修正精度基本未受影响,抗扰动能力较强。