不同电离层改正模型的SF-PPP定位精度分析

电离层延迟可严重制约单频接收机的定位精度.基于此,本文介绍了四种单频接收机常用的电离层延迟改正方法,包括广播电离层改正模型(策略1),顾及太阳位置的变化全球电离层格网产品(Global Ionosphere Map,GIM)时间旋转内插(策略2),GIM投影函数改正(策略3)和半合改正模型(策略4).同时,选择不同太阳活动期,不同纬度的测站验证不同电离层改正方法的单频精密单点定位(single-frequency point positioning,SF-PPP)定位结果偏差.经过对比分析,得到如下结论:1)总体来说,半合改正模型得到的定位效果最佳,其次是使用GIM产品对电离层延迟进行改正,最后是广播电离层模型;2)在不同太阳活动跃期,不同策略在低纬度测站的定位偏差最大,其次是高纬度测站,中纬度测站的定位偏差最小;3)策略2和策略3在不同太阳活动期不同纬度测站的水平定位平差约0.150 m,三维定位偏差约0.700 m;策略4在不同太阳活动期不同纬度测站的水平定位偏差为0.100 m,三维定位偏差为0.500 m.

电离层延迟改正模型综述

电离层延迟改正模型通常可以分为广播星历用的预报模型、广域差分用的实时模型、后处理模型3类,不同应用要求需要选择不同的模型。主要比较分析了几种常用的电离层延迟改正模型: 用于广域差分中生成格网模型的三角级数模型、多项式模型、低阶球谐函数模型等都可以获得很好的改正效果,且这3种模型基本上是等价的;电离层延迟谐函数展开模型可以用来分析电离层长时间系列的变化特征;国际电离层参考模型IRI的改正精度一般可以达到60％的效果;而GPS 星历采用的Klobuchar模型的参数设置存在一些不足,对此提出了一些改进措施。

GPS电离层改正模型的评价

讨论了单频接收机的电离层延迟的改正和有关电离层的概况及对GPS信号的影响 .对电离层的物理概况作了归纳 ,并就GPS信号在电离层的传播及其影响进行了探讨 ,总结了几种电离层延迟改正模型 .最后集中讨论了克罗布歇的模型构建及其解算 ,对模型的优缺点进行了总结 。

一种基于系数择优的低阶球谐电离层延迟改正模型

针对单频接收机的电离层延迟改正问题,提出了一种基于系数择优的低阶球谐电离层延迟改正模型.按照电离层延迟改正模型参数择优问题的描述,明确参数优化的目标和约束条件,根据参数选择可编码的特点,提出了利用遗传算法进行参数择优的方法及步骤.以欧洲定轨中心(CODE)提供的电离层数据作为参考标准,对参数择优模型、低阶球谐模型和Klobuchar模型模拟的区域电离层VTEC精度进行了比较分析.结果表明,较之相同系数个数的低阶球谐模型,参数择优模型精度平均改进了1~2TECU,而且比Klobuchar模型及低阶球谐模型能更好地反映电离层的周日变化及纬度变化特征.

单双频混合GNSS变形监测系统中单频点电离层误差改正

采用单双频GNSS混合模式进行变形监测的关键是利用双频点数据建立区域电离层误差改正模型,并对单频点的电离层延迟误差进行改正,从而使单频点监测精度也能满足要求。利用广州南沙单双频地面沉降监测网数据对LCM、DIM、LIM、LSM四种区域电离层误差改正模型及其建立方案进行实例,结果表明,4种电离层误差改正模型均能显著改善单频点的监测精度,其中LCM与LIM较优,且利用单频点周围近距离的3个双频点构建区域电离层模型的处理策略最佳。

广播电离层模型精度评估分析

全球定位系统(GPS)、北斗卫星导航系统(BDS)和伽利略卫星导航系统(Galileo)均在导航电文中发播电离层模型参数供用户改正电离层延迟。由于采用不同的电离层模型,性能也不同。全面地分析了不同电离层模型的差异及对标准定位的影响。采用欧洲定轨中心(CODE)的全球格网电离层产品作为参考值,对在全球范围内不同时段不同电离层模型的性能进行分析,同时分析了不同模型对定位的影响。结果表明,北斗全球电离层延迟改正模型(BDGIM)与CODE的全球电离层格网图最接近。内·奎克·格(NeQuickG)模型在高纬度电离层延迟误差均方根(RMS)值为1.7个总电子含量单位(TECU),低纬度电离层延迟误差RMS值为5.6个TECU;GPS克洛布彻(Klobuchar)电离层模型(GPSKlob)在低纬度时,电离层延迟误差RMS值为3.8个TECU,高纬度电离层延迟误差RMS值为6.8个TECU。BDS克洛布彻(Klobuchar)模型(BDSKlob)在中低纬度地区时,其电离层延迟误差RMS值优于5个TECU。BDGIM模型与CODE电离层产品定位精度相当,全球定位精度基本优于1.6 m,BDSKlob模型和GPSKlob模型在中低纬度区域的定位精度优于1.8 m。

电离层误差对卫星导航系统测距误差影响分析

电离层延迟误差是单频接收机的主要定位误差之一。电离层延迟误差具有多变性,不易准确描述。本文探讨了几种常用单频接收机电离层延迟改正模型,Bent模型IRI模型、Klobuchar模型、NeQuick模型以及IGGSH模型。并利用单频GPS接收机实测数据统计分析各模型对定位误差的修正效果,为单频接收机用户选择合适的电离层改正模型提供参考。

电离层和对流层对GPS测量的影响

文章介绍了电离层和对流层对GPS测量产生的影响,对其产生的影响原因进行了分析,阐述了相关解决措施,并对电流层与对流层的主要几种改正模型分别进行了总结,对几种模型的优缺点进行了详细分析。

BDS-3与BDS-2基本服务性能对比分析

针对北斗三号(BDS-3)全面组网后的公开服务性能还没有较为完整的评价,通过比较BDS-3和北斗二号(BDS-2)的空间信号精度、电离层模型改正率和伪距单点定位精度来对BDS-3进行评估和分析。实验结果表明:1)BDS-3的空间信号测距误差、轨道误差以及钟差误差各项指标都优于BDS-2;2)BDS-3使用的北斗三号全球广播电离层延迟修正模型(BDGIM)的改正精度,在北半球略高于南半球,在亚太地区和全球的改正率分别为74%、71%,且BDGIM模型偏差整体优于BDS-2使用的北斗系统电离层模型(BDSK8)1~2个总电子含量单位(TECU);3)BDS-3的单频定位精度优于BDS-2,三维定位精度在4m以内,新频点(B1C、B2a)整体优于旧频点(B1I、B3I),个别站B1C频点的精度稍差。

天津市北斗地基增强系统的构建

对天津市北斗地基增强系统的原理、系统构建及其关健技术进行了分析,该系统集成了传统大地测量、卫星导航定位、无线通信、计算机网络、软件工程等技术,建立了覆盖整个天津的13个北斗/GPS基准站、数据控制中心、系统管理平台以及面向用户的服务平台。该系统在建设过程中采用了虚拟服务器、数据库集群、网络动态引擎等先进技术,并实现了动态电离层改正模型和南方、天宝两套系统统一运行等关键技术的创新。