GPS定位中的电离层误差

1 前言 GPS定位测量的八种误差(轨道误差,卫星钟差,星历误差,电离层误差,对流层误差,多径误差,接收机钟差,接收机噪声)中,电离层误差影响最大,它是制约单频接收机测程不宜超过20km的决定因素,从天顶到地平时,电离层的测距误差可从5到     

新的区域电离层模型及单频长基线精度分析

电离层延迟是影响GPS精密定位的主要因素,对单频接收机的影响尤为明显。介绍了一种新的基于区域双频观测网构建电离层模型的方法,并选取德国境内平均基线超过300 km(最长基线为461 km)的一个长距离观测网连续10 d的数据对模型进行了检测分析。实验证明,基于该电离层模型,网内单频接收机用户可获得接近双频观测数据的解算精度,即使对于200 km的长距离基线,单频数据的基线解算结果都能够达到平面方向6 mm,高程方向2.5 cm。区域电离层延迟模型构造方法可被有效应用于GPS、GLONASS和GALILEO等各类卫星导航定位系统,满足事后、实时或准实时单频接收机精密数据处理的需要。     

MINI-MAC2816双频GPS接收机在我国的首次试验

本文介绍了MINI—MAC双频GPS接收机在我国的首次试验,并对试验结果进行了分析。试验证明MINI—MAC2816能够达到厂商所说明的精度指标,并证实了在中、长边测量时双频接收机明显优于单频接收机。在太阳黑子活动处于高峰的时候,上述优点是极为重要的。     

电磁干扰对GPS双频接收机定位精度的影响

分析了载频干扰对GPS定位精度影响的基本原理。通过设置不同的载频干扰环境,检验了双频GPS接收机在L_1和L_2载频干扰下的定位精度。同时通过分析记录卫星信号信噪比和伪距误差的变化以及双频接收机电离层修正误差,对干扰导致的接收机定位误差原因进行了分析。从而为现有GPS接收机在复杂电磁环境下的使用和事后数据处理提供了依据和参考。     

基于北斗GEO的电离层延迟修正方法比较与分析

电离层延迟是影响导航定位精度的最主要因素。北斗卫星导航系统采用Klobuchar模型修正单频接收机用户的电离层延迟误差,对于双频接收机,可以利用不同频率信号的伪距观测数据解算得到电离层延迟值。为比较两种方法在天津地区的电离层延迟修正效果,利用NovAtel GPStation6接收机(GNSS电离层闪烁和TEC监测接收机)采集到的卫星实测数据进行计算。以国际全球导航卫星系统服务组织(IGS)发布的全球电离层格网数据为参考,对两种方法的修正效果进行比较分析。结果表明,在天津地区,利用双频观测值解算电离层延迟比Klobuchar模型计算结果更加精确,且平均每天的修正值达到IGS发布数据的82.11％,比Klobuchar模型计算值高948％      

GPS精密单点定位(PPP)技术在测量中的应用

PPP利用精密轨道和时钟来消除卫星轨道和时钟误差,利用双频观测值来消除电离层的影响,而且PPP可以精确地估计对流层的延迟和接收机钟差。本文主要介绍利用精密单点定位技术及TRIP软件进行动态数据后处理,提高双频GPS接收机的利用效率及提高生产功效。     

地基GNSS全球电离层延迟建模

海量地基GPS双频观测为电离层延迟建模提供了高分辨率时空覆盖的数据源。尽管如此,穿刺点的数量及空间分布、观测精度影响着建模精度。GLONASS/GPS兼容接收机增加了可观测的卫星数,改善了穿刺点的几何分布。基于此,完整地给出了GLONASS/GPS联合全球电离层延迟建模的算法实现以及数据处理策略。实测数据表明,在当前IGS站网分布下,GLONASS数据改善了全球电离层延迟模型化效果;卫星的DCB稳定性优于接收机的DCB,但GLONASS卫星DCB稳定性差于GPS卫星。     

GPS+BDS中长距离RTK定位算法及结果分析

GPS/BDS中长距离RTK定位因为电离层和对流层残余误差的影响,其性能相对于常规RTK有所降低。将GPS/BDS卫星双差电离层误差和对流层误差作为参数,采用卡尔曼滤波进行实时估计。为了验证算法的有效性,利用武汉地区103 km静态基线24 h双频观测数据,分析了GPS和BDS单系统以及二者组合双系统中长距离RTK定位性能。实验结果表明,精确估计的双差电离层残余误差达到米级、对流层误差达到分米级;经过改正后,GPS/BDS单系统的定位精度在1 cm左右,组合双系统则实现了中长距离基线毫米级的高精度定位。     

由星载GPS确定低轨卫星初始状态解的误差分析

分析了星载GPS动力学短弧定轨中的偶然误差、GPS星历误差和采样间隔对卫星初始状态参数估计结果的影响。仿真计算表明，在非力学模型误差综合影响下，利用双频P码无电离层组合进行动力学短弧定轨的精度优于10m；弧段较短时法方程严重病态，条件数高达10^9，此时宜寻求有效的算法。     

GNSS大气掩星电离层修正方法研究

对四种主要的电离层修正方法的修正效果进行了对比分析,理论及模拟分析结果表明：由于对伪距的测量精度较低,简单的单频电离层修正法误差较大,一般只对单频接收机或者载波L2的观测数据缺失或质量较差时应用;在双频电离层修正方法中,相位线性组合法由于没有考虑电离层色散引起的电波路径差别,修正效果不如另外几种双频修正方法,多在地面导航中进行高仰角观测时应用。弯曲角线性组合法的修正效果最好,优于其他电离层修正方法。     

资源三号01星及02星星载GPS天线PCO、PCV在轨估计及对精密定轨的影响

资源三号01星与02星作为我国重要的遥感立体测绘卫星,承担了地理产品生产以及国土资源调查等任务。其中,高精度的卫星轨道确定是完成卫星任务的必备条件。资源三号01星与02星都搭载国产双频GPS接收机和SLR反射器来进行精密定轨和独立定轨精度检核。在定轨过程中,星载GPS接收机天线的PCO误差和PCV误差是制约进一步提高定轨精度的重要因素。尽管卫星入轨前获取GPS接收机天线的PCO先验值,本文通过在轨估计PCO,分析了PCO各个方向上的分量估计的可行性,发现通过使用在轨PCO,SLR检核显示ZY-3 01星和ZY-3 02星轨道RMS值分别提高了0.331 mm、0.399 mm。本文利用直接法和残差法估计了两颗卫星星载GPS接收机天线的PCV模型,整体量级在[-15 mm 15 mm]。通过使用在轨估计的PCV模型（10°×10°）,ZY-3 01星SLR检核结果RMS值提高了2.143 mm（直接法模型）、1.628 mm（残差法模型）,重叠弧段对比在三维位置上提高了11.377 mm（直接法模型）、13.903 mm（残差法模型）,ZY-3 02星SLR检核结果RMS值提高了0.727 mm（直接法模型）、0.692 mm（残差法模型）,重叠弧段对比在三维位置上提高了1.736 mm（直接法模型）、1.548 mm（残差法模型）。本文进一步探讨了PCV模型分辨率（10°×10°,5°×5°,2°×2°）对精密定轨的影响,在综合考虑计算效率、存储空间、提高幅度等因素后,发现使用残差法在轨估计5°×5° PCV模型是较好的选择。     

GPS系统及其应用 第七讲 GPS系统的误型源及GPS定位技术的应用

<正> 考虑影响卫星定位精度的各种误差源并采取措施和方法克服这些误差源的影响,是提高定位精度的关键。误差源按照卫星信号发送、传递和接收的过程可以划分为三类;第一类来自GPS卫星轨道误差和卫星钟误差,它导致伪距测量的误差大约为1.5米一15米;第二类是信号传播误差,它包括电离层效应,对流层效应和信号的多路径效应。这种误差导致伪距测量的误差大约为1.5米—15米;第三类是接收机特性误差,它包括接收机噪声,天线相位中心的漂移,温度效     

基于高频观测值的不同GNSS卫星钟稳定性分析

在GNSS高精度数据处理中,卫星钟差往往是决定结果精度的核心因素之一。采用20 Hz的双频观测数据对GNSS星载原子钟0.05~100 s平滑时间下的短期稳定性进行分析,通过星间单差的方法消除接收机钟差,采用无电离层组合及夜间观测避免电离层高阶项短期变化的影响,同时采用经验模型和映射函数来进行对流层延迟改正。通过Lag 1自相关函数分析了影响GNSS卫星钟稳定性的主要噪声类型,并使用阿伦方差计算分析GPS、GLONASS及BDS各自系统内不同卫星组合之间的钟差。结果表明,GPS、GLONASS及BDS系统钟差稳定性0.05秒稳均可达到10-10量级,秒稳可达10-11量级。可以认定,GPS、GLONASS及BDS在短期内的稳定性量级相当,从而验证了基于星间单差的BDS掩星数据处理方案的可行性。     

GPS中的电离层误差与单频长边网测量

本文根据ＧＰＳ中电离层误差的特性,介绍了码、载波相位扩散技术的原理以及将单频ＧＰＳ接收机用于长边网测量的实践。     

低低卫-卫跟踪模式中星载KBR系统和GPS接收机指标设计论证

推导了星载KBR系统的星间距离、星间距离变化率以及星载GPS接收机的卫星轨道位置误差分别影响累计大地水准面精度的误差模型,确定了星载KBR系统和星载GPS接收机的精度指标,建立了星间测速和轨道位置误差联合影响累计大地水准面的误差模型。结果表明,星载KBR系统的星间距离精度指标约为0.64×10-6m,星间距离变化率的精度指标约为0.8×10-6m/s,星载GPS接收机的卫星轨道位置精度指标约为2.1cm。在上述精度指标下,联合误差模型恢复120阶地球重力场对应的累计大地水准面精度约为26cm。     

GPS接收机工作原理及发展现状

根据GPS接收机的工作原理,分为连续接收机、序贯接收机和多元接收机。讨论了接收机的应用分类,分别为高精度测量型接收机,导航接收机及授时型接收机。根据GPS卫星信号的情况,介绍了GPS接收机的性能指标。根据GNSS的发展现状和卫星信号的实施论述了新一代多模双频接收机指标,根据测试结果证明：这种接收机将是未来GPS接收机的发展方向。     

民用P(Y)码伪距的精度分析及其在单点定位中的应用

民用GPS双频接收机主要采用互相关技术和Z跟踪技术消除或减弱A-S(Anti-Spoofing)的影响,获取P(Y)码伪距观测值。文中对两种技术获取的P(Y)码伪距的精度进行了理论分析和实测数据的验证。民用GPS双频接收机获取P(Y)码伪距的意义在于消除或减弱电离层延迟误差的影响,进而提高定位的精度,文中结合单点定位给出了例证。     

电离层活动对GNSS的影响和抑制方法

一、引言从2011年开始,"太阳风暴"这个词在各大媒体出现的频率越来越高。剧烈的太阳黑子活动会扰动电离层环境,直接影响GNSS(全球导航卫星系统)的性能,轻则影响卫星定位精度,重则导致卫星通信失灵。因此,有必要了解电离层活动的现状,并探讨如何抑制其对GNSS的影响。二、太阳活动和电离层电离层随着纬度、经度的变化有着复杂的空间变化,并且具有昼夜、季节、年、太阳黑子等周期变化。电离层中的电子密度主要受太阳活动的影响。1.太阳黑子与电离层长期变化     

利用GPS研究电离层延迟及电子浓度变化规律

电离层是大气层的重要组成部分，电离层对GPS观测信号的折射影响，是GPS测量中最严重最棘手的误差源之一，精确修正电离层折射影响和反演电离层结构，一直是GPS研究和应用中的热点问题，一方面，为提高（特别是单频）GPS测量精度，需研究精确的电离层折射改正模型或其它有效方法；另一方面，利用各类GPS网络所拥有的大量高精度的GPS观测资料可有效提取电离层变化信息，深入了解电离层精细结构、变化规律及其对无线电信号干扰机制，实现对电离层灾害性突发事件的探测和预报，近年来，结合理论研究和实际应用的需要，我们在这领域作了以下几方面的工作：（1）研究如何利用单台双频CPS接收机的观测信息确定电离层延迟改正模型，为小范围的单频用户服务；（2）研究如何建立较大区域的电离层格网模型，进而初步设想利用中国地壳运动观测网络深入研究我国领域的电离层的电子浓度变化规律；（3）研究单频用户如何更好地利用电离层延迟改正信息；（4）研究如何利用GPS网络系统监测电离层的异常活动。     

电离层延迟对单频GPS点的影响及改正方法研究

电离层延迟是单频GPS地面沉降监测点的最主要误差源,如何削弱该误差的影响是提高单双频混合地面沉降监测系统精度的关键。采用中国广州南沙单双频混合GPS地面沉降监测网数据进行处理分析,结果表明,在低纬度地区即使基线较短,电离层延迟对单频GPS监测精度影响仍然较大,影响程度随基线长度增加而增大,而且在时间域上有明显的季节性变化规律:2、3月份与8、9月份电离层影响较为显著。利用双频点数据从观测值域对单频点电离层延迟误差进行改正,监测精度提高了57%,改善效果明显。