GPS网络RTK中对流层延迟分析

分析了网络RTK中基准站和流动站间气象元素、基线长度、高程差异和模型差异等因素对对流层延迟误差的影响,得出气象元素的大小和基线长度等与单差对流层延迟之间存在线性关系,由基准站和流动站的对流层模型差异造成的差值与高差之间也存在线性关系,且利用网络RTK内插法只可消除其中大部分的误差.这对利用网络RTK算法生成流动站的误差改正数具有重要的参考价值.     

GPS网络RTK中对流层延迟分析

分析了网络RTK中基准站和流动站间气象元素、基线长度、高程差异和模型差异等因素对对流层延迟误差的影响,得出气象元素的大小和基线长度等与单差对流层延迟之间存在线性关系,由基准站和流动站的对流层模型差异造成的差值与高差之间也存在线性关系,且利用网络RTK内插法只可消除其中大部分的误差。这对利用网络RTK算法生成流动站的误差改正数具有重要的参考价值。     

估计对流层延迟的单频RTK卡尔曼滤波算法

提出一种对流层估计方法实现单频RTK快速动态定位。用模型改正对流层干延迟,双差对流层湿延迟用测站对流层天顶延迟估计,并与流动站位置及站间单差模糊度组成双差方程进行卡尔曼滤波,得到单差模糊度浮点解及方差阵,通过星间求差得到双差模糊度浮点解及方差阵,结合MLAMBDA方法实时确定模糊度。试验验证单历元平面定位精度优于±3 cm,高程定位精度优于±10 cm。     

WAAS对流层延迟模型及其在网络RTK中的应用

对流层延迟误差是GPS定位中的一项主要误差源,一般可采用模型改正或待定参数的方法进行处理。本文首先介绍如何使用WAAS模型进行对流层延迟改正,然后给出一种网络RTK的对流层延迟误差的处理方法,最后通过对实测数据的处理,证明本文方法可有效地用于网络RTK用户对流层延迟实时改正和分析。     

长距离网络实时动态对流层延迟误差改正

针对长距离网络RTK的范围较大,造成区域观测误差的相关性降低,影响对流层延迟误差的内插计算和改正这一情况,该文提出了一种改进的对流层延迟误差计算和改正方法。首先利用确定的参考站网整周模糊度和载波相位观测值计算各参考站的天顶对流层延迟,然后将各参考站天顶对流层延迟误差播发给流动站用户,用户根据内插模型内插计算出流动站处的天顶对流层延迟误差,并进行流动站各卫星的对流层延迟误差计算和改正。通过长距离CORS网实测数据的实验证明,该文方法可以取得理想的长距离网络RTK误差改正效果和流动站定位结果。     

网络RTK对流层延迟内插模型精度分析

流动站与参考站间双差对流层延迟的精确改正是网络RTK技术的关键。本文采用河南省地基增强系统参考站网7个参考站的观测数据进行试验,选择LIM、LCM、LSM和KRG模型为研究对象,分析了各模型用于不同高差水平流动站对流层延迟改正的效果。试验结果表明：4种常用内插模型中,LIM和KRG模型对流动站对流层延迟改正的精度较优。流动站与主参考站高差达到400 m时,对于低高度角卫星,模型内插精度降低到分米级,不满足用户流动站高精度定位需求。     

GPS参考站对流层湿延迟近实时估计的三步滤波算法

利用参考站坐标已知的先验信息,基于组合后的超快星历,提出了一种参考站对流层湿延迟近实时估计的三步Kalman滤波算法,该方法先利用Kalman滤波分离宽巷模糊度与伪距多路径误差,再基于电离层无关组合模型,启动Kalman滤波器进行犔１?扔胂喽远粤鞑闶映俚姆掷耄缓罄媒饭潭ǖ臓蹋彼钅:冉谢卮姆椒ǎ匦鹿菇ǎ耍幔欤恚幔盥瞬ㄆ骼垂兰谱既返南喽远粤鞑闶映俨问ü道橹ち烁梅椒ǖ目尚行院驼沸浴€     

非差虚拟观测值的网络RTK实现

网络RTK是利用多基准站观测值实现流动站附近的误差建模,其中包括对流层、电离层延迟和卫星轨道等误差。讨论了利用VRS技术实现网络RTK中的几个关键技术,包括将多基准站插值所得的双差大气延迟添加到非差模式的VRS观测值中,利用IGS的超快速星历中的预报部分改正广播星历误差和利用恒星日滤波改正VRS的伪距多路径效应。24 h的测试数据证实,该算法应用在50 km间隔的基线网中,所生成虚拟观测站与流动站单历元解算成功率达到81.1%,而RTK定位结果显示其连续解算成功率达到97.6%,其定位结果在北、东和高方向中误差分别达到1.1 cm、1.1 cm和3.0 cm。     

大型桥梁桥塔监测的GNSS相对对流层延迟估计

针对大型桥梁桥塔与基站高程差异较大,残余对流层延迟成为影响全球卫星导航系统(GNSS)监测成功率与精度的主要因素之一。该文基于随机过程理论,对桥梁监测GNSS残余对流层湿延迟进行参数估计,有效地提高了桥梁塔顶监测GNSS模糊度固定率。通过采用对流层经验模型改正对流层干延迟,将基准站和塔顶观测站对流层湿延迟组成相对对流层湿延迟,并联合位置参数和模糊度参数建立双差卡尔曼模型,最后利用最小二乘模糊度降低相关平差法(LAMBDA)对双差模糊度进行固定,并估计位置参数与相对对流层延迟参数。实验结果表明,该方法可以有效估计相对对流层延迟,有效提高GNSS模糊度固定率。     

一种用于长距离网络RTK基准站模糊度固定的非组合方法

基准站模糊度固定是网络RTK系统初始化的前提条件。文中使用非组合方法来固定基准站间模糊度。该方法相对于传统组合方法而言具有以下3个优点:1)基于非组合观测值,避免了观测噪声的放大;2)将L2模糊度变换为L1与宽巷模糊度WL(Wide-Lane)模糊度的差值,同步求解WL和L1模糊度浮点解,简化了计算过程;3)WL模糊度由平差得到,部分模糊度固定后,加快了其他WL模糊度的固定速度。实验结果表明,非组合方法相对于传统方法而言,WL模糊度固定速度提高了24.5%;L1模糊度固定正确率提高了7.9%。可以认为,在网络RTK初始化方面,非组合方法要优于传统方法。     

GPS天顶对流层延迟计算方法研究

对流层延迟是影响卫星定位的主要误差源之一,如何建立更适合某个地区的区域对流层延迟改正模型,成为当今的一个热门研究课题。从目前广泛应用的全球对流层延迟模型入手,借助GAMIT高精度GPS数据处理软件,分析和总结天顶干、湿延迟规律和影响天顶干、湿延迟的主要因素,探寻并构建区域天顶对流层干延迟ZHD模型。     

基于GPS观测量的InSAR干涉图中对流层改正方法及其论证

利用一种站间和历元间的双差算法来计算InSAR结果的大气改正量。为了逐像素改正InSAR结果,引入自适应参数的支持向量机(SVM),利用稀疏的GPS站网上所获得的大气改正值回归估计未知像元上的对流层改正值。采用南加州GPS集成网络(SCIGN)数据验证了该方法的可行性。     

一种对流层延迟模型的优化方法

Bernese软件是一款高精度GNSS数据处理软件,软件内部所含的改正模型一般是全球化的模型,在某些区域化的研究中不是很适用。因此本文通过Lahey/FujitsuFortran 95编译器对Bernese进行编译,对已有的对流层延迟模型进行修改,将区域化的模型加入到Bernese中。下载IGS跟踪站的数据,使用Bernese软件对修改的模型进行数据处理,在对流层结果文件中可以看到整个运算结果。通过对于Bernese软件内部模型的编译,对于其他模型的改进研究也有一定借鉴意义。     

中长距离网络RTK大气延迟的Kriging插值方法研究

利用普通Kriging插值的指数函数模型和高斯函数模型,精密地实时估计网络RTK中用户站每一历元的大气延迟。利用一个含6个参考站的GPS网络(参考站间距为38.8～132.7km)的观测数据进行了实验,结果表明,对于长度为79.1km的基线的双差电离层延迟和双差对流层延迟,相应的Kriging插值(指数模型和高斯模型)的精度一般可达2cm和5cm,这表明普通Kriging插值可用于网络RTK用户站的大气延迟内插。     

一种新的全球对流层天顶延迟模型

利用IGS提供的高精度对流层天顶延迟数据,在全球范围内详细分析对流层延迟在高程及水平方向的变化规律,建立了一种新的全球对流层天顶延迟模型。该模型计算方法简单,只与年积日和位置参数有关,无需气象参数。经检验,新模型的对流层延迟改正精度优于输入标准气象参数的几种常用的对流层延迟模型,满足卫星实时定位和导航的精度要求。     

基于比例法和回归分析的高度计湿对流层延迟改正方法

卫星高度计资料已被广泛地应用于大地测量学、地球物理学和海洋学等方面的研究。但在近岸地区,卫星足迹内同时包含海域和陆地,此时观测到的亮温数据受到陆地辐射信号的污染,使得湿对流层延迟改正方法不再适用。本文提出了基于比例法的二元线性回归方法校正亮温数据,然后计算湿对流层延迟改正值的新方法。通过与探空站计算的参考值比较,发现本文提出的新方法比未经校正的亮温值计算出的湿对流层延迟改正量,其精度提高了约0.5cm,而与比例法比较,其精度也提高了约0.2cm。     

附加辅助层析区域提高射线利用率的水汽反演方法

代数重构算法在对流层三维水汽反演中具有一定的优势, 系统研究了加法代数重构、乘法代数重构、联合代数重构这3种算法, 并发展了自适应代数重构算法。该算法针对3种传统算法中误差分配的不足进行了改正, 提出了顾及体素块水汽密度变化对全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)斜路径水汽含量影响的动态误差分配原则。此外, 将基于GNSS信号的高度角定权模型引入到该算法中, 使层析结果更靠近高精度的观测值。利用2016年7月徐州连续运行基准站系统的GNSS实测数据和探空站数据对该算法进行分析, 试验结果表明, 3种自适应算法反演的水汽密度的均方根误差、标准差、平均绝对偏差都低于传统算法, 其中, 均方根误差分别降低了25.91%、15.81%和24.64%。在小雨、中雨、大雨3种天气条件下, 自适应代数重构算法的水汽廓线分布均优于传统算法的结果, 其中, 自适应联合代数重构算法反演的水汽廓线与探空廓线最一致。     

区域精密对流层延迟建模

在详细分析高差以及对流层延迟水平变化对GPS测量精度影响的基础上,通过Bernese软件估算香港连续参考站网基站数年的天顶对流层延迟,建立了符合香港地区的只需时间与位置输入参数的精密对流层延迟改正模型。经检验,新模型的对流层改正精度与输入标准气象的Saastamoinen模型相比提高了约2～3倍,对高差较大的对流层延迟改正效果更加显著。     

A Tunable Closed-Form Model for the Structure Function of Tropospheric Delay

Several interferometric synthetic aperture radar applications could benefit from the availability of a closed-form model for the second-order statistics of atmospheric delay. Due to the variability of the latter, it would also be desirable for the model to be tunable to some acquisition-specific information, describing the atmospheric state. In this letter, a closed-form expression for the zenith delay structure function of tropospheric propagation delay is derived from a two-regime power spectral density function reported in the literature. The power at a specific spatial frequency is used as a free model parameter, which may be tuned to available measurements or, in the absence of these, to atmospheric statistics. The latter approach is used to compare the derived model with previously published results.