对流层映射函数对GPS基线解算质量的影响

介绍了对流层延迟映射函数的发展过程,分析了NMF模型、GMF模型和VMF1模型的特点,利用GAMIT软件使用实测数据比较了三种模型对基线解算质量的影响。     

对流层映射函数对南极地区GPS基线解算的影响

映射函数是将对流层模型得到的天顶延迟准确转化为传播路径延迟的关键,选择合适的映射函数对于对流层模型的准确性和GPS定位精度的提高有着十分重要的意义。本文介绍了NMF、VMF1和GMF 3种映射函数,采用我国南极中山站、长城站及南极大陆周边IGS站的数据,通过计算比较了3种映射函数在南极地区对GPS基线解算的影响。结果表明,在南极地区进行GPS基线解算时,采用NMF函数产生的误差最大,VMF1与GMF的结果则更加精确,VMF1的效果略好于GMF。     

一种适用于对流层干延迟的新的几何映射函数

本文提出了一种新的对流层干延迟映射函数,此模型形式简洁,精度较高,是完全应用几何方法得出的,模型只与大气的有效高度有关,不包含任何气象因素,适用于动态定位及导航。文中通过实验在不同高度角、不同纬度与目前最常用的CFA2·2和Niell映射函数进行了比较,结果表明,在高度角大于6度时此函数与这两种模型精度相当,得到了非常理想的效果。     

对流层映射函数对区域CORS网解算精度对比分析

概述了NMF、VMF1、GMF 3种映射函数模型,借助IGS站和CORS站观测数据使用GAMIT软件分析了对流层映射函数对区域CORS网解算精度的影响,实验结果表明NMF、VMF1、GMF 3种映射函数模型对山东省CORS网解算精度结果相当,考虑到解算效率和映射函数模型的全球适用性,在山东地区推荐使用GMF映射函数模型...     

对流层映射函数对GNSS反演可降水量的影响分析

对流层映射函数是将对流层天顶延迟转化为信号传播路径上总延迟的重要模型,选择合适的映射函数对反演大气可降水量(PWV)精度的提高具有十分重要的意义．本文研究了对流层映射函数对反演PWV精度的影响,选取VMF1、GMF、NMF 3种映射函数,利用GAMIT解算比较3种映射函数在不同季节、不同高度角对网基线解算以及反演PWV的精度影响．结果表明,在进行PWV反演时,选择10°高度角作为解算截止高度角的GMF函数模型反演精度最佳,为进一步提高GNSS水汽反演的实时精度提供了参考．      

对流层映射函数对陆态网解算精度的影响

对流层映射函数是卫星高度角及其他一些因素的函数,它的好坏直接影响对流层延迟改正的效果。本文介绍了NMF、VMF1及GMF 3种模型,采用2016年陆态网及周边IGS站数据,通过GAMIT软件计算对比分析了3种映射函数对陆态网解算精度的影响。结果表明,在进行陆态网解算时,3种映射函数模型精度差别不大,截止高度角为10°时精度最佳。     

GPS定位系统中几种对流层模型的探讨

分别介绍了对流层模型：霍普菲尔德（Hopfied）模型、萨斯塔莫宁（Saastamoinen）模型、勃兰克（Black）模型、EGNOS系统对流层修正模型,并进行了分析和比较。阐述了6种映射函数模型（CFA模型、Chao模型、Mtt模型、Marini＆Murray模型、NMF模型及GMF模型）计算对流层延迟,分别说明其适用范围。     

顾及映射函数误差的对流层延迟两步估计法

利用VLBI、GNSS等空间大地测量数据估计对流层延迟时,通常不考虑映射函数的误差,但这种处理策略最终会对估计结果造成不可忽略的影响。首先,根据多年的气象资料,分析了映射函数误差随高度角的变化特性,然后构建了映射函数误差模型,进而提出了一种顾及映射函数误差的对流层延迟两步估计法。试验表明,本文提出的方法可有效削弱斜路径延迟残差,并在一定程度上改善对流层湿延迟的估计精度。     

三种对流层延迟模型的精度对比

针对不同对流层延迟模型的改正精度不同的问题,该文采用3个IGS站BJFS、SHAO、WUHN的2014年对流层天顶总延迟数据以及地面气象数据,对目前常用的3种对流层延迟模型:霍普菲尔德(Hopfield)、萨斯塔莫宁(Saastamoinen)、欧洲地球静止导航重叠服务(EGNOS)的精度进行了分析。结果表明:Saastamoinen和Hopfield模型的精度相当,EGNOS模型精度略差于其余两种模型,但能满足GNSS米级的定位要求;在气象条件变化剧烈时,EGNOS模型精度不如实测地面气象数据的Hopfield和Saastamoinen模块。     

再分析资料计算中国区域对流层延迟精度

针对欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的ERA-Interim气压分层再分析资料在中国区域对流层延迟解算的适用性问题,该文基于中国大陆构造环境监测网络(CMONOC)约260个GPS基准站,以GPS PPP事后精密处理结果作为参考,给出了相应的精度评估与时空分布特征分析,结果表明:再分析资料在中国区域对流层延迟的平均偏差和均方根误差分别为0.39cm和1.37cm,时空分布上存在明显差异,另外指出了再分析资料时间分辨率不足,难以反映对流层延迟日内变化的问题。为进一步研究对流层空间关系以及垂直变化特征,精化对流层改正模型提供参考。     

对流层投影函数对精密单点定位精度的影响分析

对流层延迟误差是GPS定位中的一项重要的误差源,随着精密单点定位（PPP）技术的不断发展,该误差影响并制约着GPS精密单点定位精度的进一步提高。基于GPS观测值,比较分析了各种对流层投影函数模型对GPS精密单点定位精度的影响,得出了有益的结论。     

利用天顶对流层延迟数据直接推算水汽含量的研究

比较和分析了北京、拉萨和武汉等跟踪站2002年7月的天顶对流层延迟和大气综合水汽的变化趋势,提出了无需进行其他转换利用天顶对流层延迟直接推算水汽含量的新方法,并对实测数据的计算结果进行了验证,证明了该方法的可行性。     

精密单点定位方法测量对流层天顶延迟的精度改善

研究了非差GPS精密单点测量中几种常用的随机模型,提出了基于卫星低仰角的cosine平方随机模型。对上海IGS站和北京IGS站的观测数据分别进行了处理,结果表明,利用cosine平方随机模型的天顶延迟结果优于传统的随机模型结果。     

对流层传播延迟改正

介绍了流层大气折射对GPS信息的影响及修正方法，着重讨论了各种天顶延迟计算方法和投影函数模型；通过试算，并分析比较这些模型的差异，得出了一些有益的结果。     

中性大气折射的映射函数

采用射线追踪方法计算的斜路径总延迟（slant total delay,STD）作为参考,首先评估了最新一代实时对流层映射函数GPT3 (global pressure and temperature 3)、格网VMF3-FC(forecast Vienna mapping function 3)和站处VMF3-FC的STD建模精度,然后将3种映射函数用于北斗三号（BDS3）精密单点定位（precise point positioning,PPP）,系统比较了3种映射函数计算的PPP坐标精度。结果表明,站处VMF3-FC 30°高度角时STD精度为2.3 cm,BDS3 PPP高程精度为9.8 mm,整体表现最优,推荐在有站处产品的IGS（international GNSS service）站处使用该映射函数产品;格网VMF3-FC 30°高度角STD精度为2.6 cm,BDS3 PPP高程精度为10.2 mm,整体表现次之,在无站处产品的情况下推荐使用;GPT3 30°高度角STD精度为7.0 cm,BDS3 PPP高程精度为10.5 mm,整体表现最差,但其可内嵌在定位软件中,在无需下载外部产品的情况下推荐使用。     

长三角区域对流层延迟简易模型的建立

在对流层经验模型Saastamoinen模型和EGNOS模型的基础上,通过对长三角地区近40年气象规律的研究,总结了温度、气压、相对湿度相对于年积日的函数关系,建立了适用于长三角区域的对流层天顶延迟的简易模型。通过实验验证了该模型的有效性,该模型输入参数是年积日,不仅方便快捷,还提高了经验模型的精度,为更精确的区域模型研究提供了参考。     

利用IGS产品推算对流层延迟湿分量

对流层延迟是GPS定位的主要误差源之一,一直是高精度GPS定位的障碍。本文针对湿分量延迟计算复杂,影响因素多,经模型改正后也不理想的现实情况,巧妙的使用IGS产品推算对流层延迟湿分量,进一步削弱了GPS定位中对流层延迟的影响,得出了一些有益的结论。     

北斗区域系统解算对流层天顶延迟比对分析

在分析了当前GNSS主要的误差源,比较对流层延迟改正模型的基础上,应用Saastamoinen模型对BDS和GPS原始观测数据解算对流层天顶延迟,并对全球6个站点一个月的解算值进行比对分析,结果发现：北斗区域系统解算的ZTD相比于GPS结果,76%位于2cm之内,只有个别站点个别天的解算结果出现较大偏差,在中国周边站点解算结果优于其他地区站点。表明：北斗区域系统已经具备在中国周边同GPS相当的ZTD解算精度,为下一步北斗全球系统的建设奠定了坚实的基础。