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相似文献
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1.
COSMIC低轨卫星GPS接收机差分码偏差估计   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
GPS接收机差分码偏差(Differential Code Bias,DCB)是利用COSMIC低轨卫星观测值反演电离层总电子含量TEC的一项重要误差源.本文将COSMIC卫星轨道高度以上的电离层作为一个单层,采用球谐函数来参数化电离层TEC值,并利用最小二乘法同时估算电离层球谐系数和DCB参数.运用这种方法对2012年12月份的所有COSMIC卫星GPS接收机DCB进行了解算,并与COSMIC数据分析与档案中心CDAAC提供的产品进行了比较.实验结果表明:在2012年12月期间,估计的接收机DCB与CDAAC结果符合的较好,二者DCB变化趋势相近,DCB差值的RMS值在2 TECU以内,且最大绝对差值小于3 TECU;此外,本文计算的接收机DCB估计误差主要分布在0.2~0.4 TECU之间,具有较高的内符合精度.  相似文献   

2.
LEO GPS接收机仪器偏差估计   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
林剑  吴云  熊晶  祝芙英  杨剑 《地球物理学报》2010,53(5):1034-1038
LEO GPS观测已成为空间电离层研究重要手段之一,通过GPS双频观测值获取的TEC则是电离层探测的一个重要参量,为获取高精度TEC需估计和消除GPS接收机仪器偏差(DCB).本文旨在探索一种全新的LEO GPS接收机仪器偏差的估计方法:基于电离层球对称的假设,利用CHAMP和COSMIC原始GPS观测数据,采用几何映射函数,通过最小二乘解算出GPS接收机仪器偏差.结果表明:(1)2008年1月份期间,通过上述方法解算的仪器偏差都较稳定,相比COSMIC网上发布结果,标准偏差都在0.6 ns以内;(2)COSMIC(轨道高度大约800 km)仪器偏差估计结果优于CHAMP(轨道高度大约400 km)的结果,原因为:对于不同轨道高度LEO GPS仪器偏差估计,其较高轨道高度的电离层球对称假设影响较小.  相似文献   

3.
利用北斗GEO卫星的静地特性,研究了中低纬地区小尺度垂直总电子含量(VTEC)时变率.给出了利用GEO卫星双频载波相位观测数据计算VTEC时变率(RVTEC)的公式,引入VTEC时变率指数(RVTECI)作为反映电离层活动程度的指标.通过对不同卫星观测结果的比较,确定30°为合适的RVTEC观测截止仰角.对处于南北纬30°之间5个测站共12天的观测数据进行了计算,结果表明:中纬地区VTEC变化最为平缓,RVTECI一般不超过0.01 TECu/s;赤道附近地区某些夜间时段电离层变化较为剧烈,RVTECI可达0.5 TECu/s,1 min内VTEC的变化量可达8 TECu.  相似文献   

4.
不同尺度低纬电离层不规则体漂移特性的观测研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用我国三亚站GPS短基线接收机阵以及VHF电离层相干散射雷达多波束扫描模式进行同时观测,对2011年10月22日至29日夜间两种不同尺度电离层不规则体的纬圈漂移速度进行比较研究.结果表明,两种不同手段观测的不同尺度不规则体漂移速度,在大小、变化趋势以及时间范围上基本一致.不规则体产生在20:00 LT(LT为北京时)左右,以100~250 m/s的速度东向漂移,并且速度幅值起伏较大;在不规则体发展中后期(21:00LT以后),东向漂移速度减低到50~150m/s,并延续至午夜.两种手段观测的漂移速度差异,一个重要原因可能来自于两者观测范围的不同.此外,GPS短基线接收机阵观测的400米尺度电离层不规则体通常比VHF雷达探测到的3米尺度电离层不规则体存在的时间要长.  相似文献   

5.
基于GNSS(Global Navigation Satellite Systems)的发展,我们利用具有北斗、GLONASS和GPS三系统信号接收功能的接收机观测的数据,结合电离层总电子含量(Total Electron Content, TEC)的反演算法,提取出GNSS三系统观测的电离层TEC;同时,将GNSS三系统获取的TEC应用到电离层TEC地图、行进式扰动、不规则体结构和电离层的太阳耀斑响应等方面的研究中,这也是首次使用三种GNSS系统数据对电离层进行联合探测研究.研究结果表明,增加了北斗系统的GNSS三系统在研究中国地区电离层TEC地图、周日变化、逐日变化,行进式扰动以及电离层的实时监测等方面较单系统的GPS具有明显的优势.  相似文献   

6.
电离层不规则结构漂移的GPS测量及其初步结果   总被引:4,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
本文阐述了利用GPS接收机台阵测量到的闪烁和TEC变化率ROT快速起伏图样估计F层不规则结构漂移的原理和方法,并利用实测数据估计了静日和暴时电离层不规则结构的水平漂移速度.短间距台网和超短间距台链观测实例的计算结果表明,暴时武汉地区引起TEC快速起伏的电离层不规则结构沿纬圈向西漂移,21∶30至03∶00 LT,西向漂移速度在约40 m/s至130 m/s的范围内变化;在桂林地区,磁静日午夜前后引起L波段电波闪烁的电离层不规则结构沿纬圈向东漂移,漂移速度从约70 m/s下降到约55 m/s,磁扰日午夜前不规则结构向西漂移,速度从约150 m/s下降到约50 m/s,午夜后转为向东漂移,速度从约25 m/s上升到约65 m/s.文中还提出了由单站多卫星观测估计F层不规则结构漂移的设想.实例分析与计算结果表明,利用单站多卫星观测估计电离层不规则结构漂移是一种合理可行的方法.  相似文献   

7.
国际GNSS服务组织全球电离层TEC格网精度评估与分析   总被引:11,自引:1,他引:10       下载免费PDF全文
国际GNSS服务组织(International GNSS Services,IGS)发布的全球电离层TEC格网(Global lonospheric Map,GIM)是利用GNSS进行电离层研究的主要数据源之一.IGS电离层工作组于2016年2月正式授予中国科学院为全球第五个电离层数据分析中心,由测量与地球物理研究所和光电研究院联合实施.本文系统地总结和展示了IGS电离层工作组对各分析中心GIM评估的结果;此次评估以基准站实测电离层TEC、测高卫星电离层TEC为参考,给出了各分析中心1998-2015年GIM的总体性能.结果显示:随着IGS基准站日益增多,各分析中心GIM内符合精度由4.5~7.0TECu提升至2.5-3.5TECu;不同分析中心GIM一致性从3.0~4.5TECu提升至2.0~3.5TECu;相对于测高卫星电离层数据,CODE、CAS、JPL和UPC分析中心的GIM精度相对较高(约4.0~4.5TECu),但是在不同测高卫星评估结果之间存在不同的系统性偏差.  相似文献   

8.
廖华  徐锐  陈维锋  陈聪  顾铁 《地球物理学报》2013,56(4):1237-1245
为探索地震事件对GPS坐标时间序列的长周期影响,对汶川地震前后四川GPS观测网络长约10年的解算成果进行了多参数模型噪声特征分析.基于最大似然估计方法和频谱特性分析,提取了地震前后各测站坐标序列中的噪声分量,使用Λ-统计检验,得出"白噪声+闪烁噪声"模型可以作为四川GPS区域观测网络的最优噪声组合模型,同时,地震事件使得地震前后GPS噪声分量中的白噪声、闪烁噪声、随机游走噪声等发生显著改变,说明传统谱噪声分析中简单地将地震数据拼接在一起并进行统一处理的模式并不可取;使用共模误差分析方法、区域速度场变化趋势等信息对地震前后噪声模型的改变成因进行了初步的物理解析.  相似文献   

9.
香港GPS基准站坐标序列特征分析   总被引:27,自引:3,他引:24       下载免费PDF全文
利用香港GPS连续运行参考站网络2001年1月至2007年8月的观测资料,全面深入地分析了12个基准站坐标序列特征.本文采用主成分空间滤波算法去除公共误差,来提高坐标序列的信噪比,并采用最大似然估计准则定量估计滤波后坐标序列的噪声特性,计算了地球表面质量负荷(包括大气、非潮汐海洋、积雪和土壤水)对香港GPS基准站坐标序列的影响.研究结果表明:香港GPS基准站坐标序列具有高度的空间相关性,其公共误差具有较强的季节性变化特征;地表质量负荷变化引起的香港地壳形变可以解释公共误差序列中约为3mm的垂向周年变化,经过质量负荷改正后的公共误差序列与高阶电离层误差高度相关;滤波后坐标序列的噪声特性可以用可变白噪声加闪烁噪声模型来描述,顾及闪烁噪声所计算的速度误差要比只考虑可变白噪声计算的速度误差大2~6倍;基准站间存在达1.5 mm/yr的相对水平运动,揭示香港地区存在活动断层;部分基准站坐标具有明显的振幅为1~2 mm本地季节性变化,所有测站的残差序列也表现出强烈的季节性变化.  相似文献   

10.
利用两颗伴飞的Swarm A/C卫星搭载的双频GPS接收机获取的TEC数据,在两个卫星轨道平面同时对顶部电离层电子密度进行层析成像,实现对顶部电离层电子密度的三维观测.为了能够重现扰动期间电离层电子密度的空间变化特征,在正则化求解过程中,我们引入了水平矩阵H和垂直矩阵V刻画电子密度的空间变化特征,引入整体约束矩阵C以调节不同空间对电子密度相对变化的权重.数值验证结果表明我们的算法对常见的观测误差具有较强的包容性,反演计算出的电子密度平均偏差优于10%.在不同地磁活动条件下,与第三方观测数据的对比,验证了本文反演算法的可靠性.实测数据反演结果表明我们的算法不仅能够较好地重现顶部电离层子午向百公里级别的不规则结构,还能有效分辨纬向相隔~150 km的两个卫星轨道平面的电子密度差异.  相似文献   

11.
全球范围内大量布设的GNSS(Global Navigation Satellite System)参考网为精密定位、导航和授时等应用提供了丰富的数据资源.基于局域参考网,先后发展了若干侧重实现双频精密定位的技术,如NRTK(Network Real Time Kinematic),PPP(Precise Point Positioning)和PPP-RTK等.其中,PPP-RTK融合了NRTK和PPP的技术优势,是目前相关研究的热点.本文改进了利用局域参考网提取各类改正信息的算法,以便于实现单频PPP-RTK,具体步骤包括:1)逐参考站实施非组合PPP,并固定已知站星距和卫星钟差,预估电离层延迟、浮点模糊度等参数;2)联合所有参考站的PPP模糊度预估值,通过重新参数化,形成一组双差整周模糊度和接收机、卫星相位偏差;3)固定双差整周模糊度,精化求解卫星相位偏差和各参考站PPP电离层延迟.基于网解中用到的卫星轨道和钟差,以及网解所提供的卫星相位偏差和(内插的)电离层延迟,参考网内的单频流动站即可实施PPP-RTK.基于澳大利亚某连续运行参考站网和流动站的实测数据,考察了:1)参考网数据处理中,双差模糊度的固定成功率(98.89%)和卫星相位偏差估值的时间稳定性(各连续弧段优于0.2周);2)流动站处电离层延迟的内插精度(优于10cm);3)单天内任一历元起算,固定静态(动态)单频PPP整周模糊度所需时长(均不超过10min);4)模糊度固定前后,单频动态PPP的定位精度(模糊度固定后,平面和天顶RMS分别优于5cm和10cm;模糊度固定前,相应RMS仅为28~53cm).  相似文献   

12.
利用精密单点定位求解电离层延迟   总被引:18,自引:5,他引:13       下载免费PDF全文
近年来,高时空分辨率的全球导航卫星系统(GNSS)观测信号已成为电离层研究的重要资源.利用GNSS研究电离层,需首先将观测资料转换成包含电离层信息的可观测量(Ionospheric 0bservables,称之为"电离层观测值").目前,最常用的电离层观测值一般采用联合无几何影响组合的码和相位观测,利用相位平滑伪距方法...  相似文献   

13.
精密单点定位整周模糊度快速固定   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
提出利用GPS参考网估计电离层延迟、卫星相位偏差的算法,用于实现区域内精密单点定位(Precise Point Positioning, PPP)的整周模糊度快速固定.利用站间距约为100~200 km的参考网进行实验,结果表明:电离层延迟的内插和外推精度均优于1 dm,卫星相位偏差估值的日内变化不超过0.2周;此外,单天内不同时刻始,固定PPP整周模糊度所需时长最多不超过10 min,且当模糊度成功固定后,三维位置解较之相应浮点解的精度改善优于80%.新算法可望解决PPP普遍存在的收敛时间过长问题,增强了PPP技术的实用性.  相似文献   

14.
Recently undifferenced Precise Point Positioning (PPP) technique has become a subject of interest not only among researchers, but also satellite positioning practitioners like surveyors and engineers. Along with the development of precise clocks and orbits products, and the improvement of models mitigating interfering phenomena like atmospheric refraction, PPP has become an alternative to relative positioning in many field applications. This study concerns the usability of Undifferenced Positioning techniques in establishing geodetic control networks. Satellite observations from 13 stations equipped with high-end receivers and survey grade commercial receivers were processed using the NAvigation Package for Earth Observation Satellites -NAPEOS v. 3.3.1. In the study the standard PPP (float) and Undifferenced Network solution with clocks/orbits fixed strategies of post-processing were carried out using various observing intervals (30 min., 1 h, 2 h, 4 h, daily). The high accuracy results obtained with PPP and UD Network solution predisposes these strategies for the use in surveying tasks requiring even centimeter positioning accuracy.  相似文献   

15.
The dynamic picture of the response of the high- and mid-latitude ionosphere to the strong geomagnetic disturbances on March 17–18, 2015, has been studied with ground-based and satellite observations, mainly, by transionospheric measurements of delays of GPS (Global Positioning System) signals. The advantages of the joint use of ground-based GPS measurements and GPS measurements on board of the Swarm Low-Earth-Orbit satellite mission for monitoring of the appearance of ionospheric irregularities over the territory of Russia are shown for the first time. The results of analysis of ground-based and space-borne GPS observations, as well as satellite, in situ measurements, revealed large-scale ionospheric plasma irregularities observed over the territory of Russia in the latitude range of 50°–85° N during the main phase of the geomagnetic storm. The most intense ionospheric irregularities were detected in the auroral zone and in the region of the main ionospheric trough (MIT). It has been found that sharp changes in the phase of the carrier frequency of the navigation signal from all tracked satellites were recorded at all GPS stations located to the North from 55° MLAT. The development of a deep MIT was related to dynamic processes in the subauroral ionosphere, in particular, with electric fields of the intense subauroral polarization stream. Analysis of the electron and ion density values obtained by instruments on board of the Swarm and DMSP satellites showed that the zone of highly structured auroral ionosphere extended at least to heights of 850–900 km.  相似文献   

16.
何建辉  张学民  林剑  王敏  申旭辉 《地震》2017,37(2):126-134
利用中国大陆陆态观测网(CMONOC)的下关、 昆明和庐州GPS台站, 对汶川地震引起的同震电离层扰动(CID)进行研究。 通过对GPS原始观测数据进行处理证实汶川地震存在5个明显的同震电离层扰动(CID)现象。 根据GPS TEC时间序列和走时, 得到在电离层高度CID的水平传播速度为1.1 km/s, 属于震中区地表抬升引起的声波在电离层中传播速度; 同时, 也得到次一级CID传播速度接近0.7 km/s, 认为可能是重力波。 在此基础上, 利用射线追踪模型寻找震中位置发现, 当CID水平传播速度为1000 m/s时, 发震时刻对应的标准偏差能达到最小值19.55 s, 相应的CID起源位置是30.8°N, 103.15°E, 距离实际震中西南方向33.6 km。  相似文献   

17.
The accuracy of single-frequency ocean altimeters benefits from calibration of the total electron content (TEC) of the ionosphere below the satellite. Data from a global network of Global Positioning System (GPS) receivers provides timely, continuous, and globally well-distributed measurements of ionospheric electron content. For several months we have been running a daily automatic Global Ionospheric Map process which inputs global GPS data and climatological ionosphere data into a Kalman filter, and produces global ionospheric TEC maps and ocean altimeter calibration data within 24 h of the end-of-day. Other groups have successfully applied this output to altimeter data from the GFO satellite and in orbit determination for the TOPEX/Poseidon satellite. Daily comparison of the global TEC maps with independent TEC data from the TOPEX altimeter is performed as a check on the calibration whenever the TOPEX data are available. Comparisons of the global TEC maps against TOPEX data will be discussed. Accuracy is best at mid-to-high absolute latitudes (∣latitude∣>30°) due to the better geographic distribution of GPS receivers and the relative simplicity of the ionosphere. Our highly data-driven technique is relatively less accurate at low latitudes and especially during ionospheric storm periods, due to the relative scarcity of GPS receivers and the structure and volatility of the ionosphere. However, it is still significantly more accurate than climatological models.  相似文献   

18.
A homing-in method is presented for determining ionospheric reflected or transionospheric paths between fixed transmitter and receiver locations in the presence of ionospheric gradients or ripples. Both initial elevation and azimuth are automatically adjusted to find the path that arrives exactly at the receiver. The method can be used for any 3D ionospheric model to find precise ray paths and phase and group delays for both magneto-ionic modes. The method takes full account of path location, geomagnetic field orientation and the bending of the ray path resulting from horizontal as well as vertical gradients of electron density. It can also find multiple paths e.g. low and high angle, 1- and 2-hops for both ordinary and extraordinary modes. Examples of its use are given for both terrestrial HF links and Earth to Satellite paths. For paths reflected from the ionosphere, the effect of gradients of both critical frequency and height of maximum electron density are determined and the comparative effect of gradients on high and low angle and 1- and 2-hops paths for both magneto-ionic modes investigated. Path variation with frequency for a fixed link is also studied and the bandwidth of the ionospheric background channel (dispersive bandwidth) and its reciprocal (the pulse rise time), important for wideband digital HF broadcasting or spread spectrum HF communications, is estimated for a range of frequencies, for high- and low-angle rays and 1- and 2-hop paths. For Earth–satellite paths, the effect of the ionosphere and horizontal ionospheric gradients is determined for a range of frequencies and elevation angles. It is shown that the method can also enable the determination of second-order errors in satellite navigation methods, such as GPS, due to ionospheric gradients and the effect of the geomagnetic field.  相似文献   

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