联合BDS/GPS的北斗广域差分实时电离层延迟格网改正方法研究

研究并实现中国区域北斗广域差分实时电离层延迟格网改正算法,针对北斗单系统实时建立电离层延迟格网的不足,提出联合BDS/GPS的北斗广域差分实时电离层延迟改正方法。比较BDS、GPS以及BDS/GPS观测的实时电离层延迟格网,并利用北斗单频单点伪距定位进行精度验证。结果表明,在有效格网点覆盖充足的地区,BDS与GPS实时电离层延迟格网定位效果相当;而联合BDS/GPS观测的实时电离层延迟格网极大提高了偏远地区的单频定位精度与可定位历元数,也使原本单系统格网覆盖充足的地区定位效果得到进一步增强和稳定。     

地基GNSS区域电离层延迟实时格网算法研究

采用中国区域陆态网络跟踪站的GNSS数据,利用载波相位平滑后的组合伪距观测值提取电离层延迟,扣除由CODE产品确定的卫星硬件延迟,利用半变异函数确定VTEC的空间相关性以及由经验值确定的时间相关性,建立VTEC和接收机DCB的随机模型,实现区域电离层实时格网建模。结果表明,模型99.7%的残差分布在1 m以内,内符合精度约0.3 m。以IGS电离层GIM为参考,格网点VTEC周日变化特征与之符合较好。接收机硬件延迟比较稳定,日变化量在1.5 ns以内;利用IGS卫星硬件延迟和球谐系数,从原始观测信息中分离出区域测站接收机硬件延迟,以此为参考,周日均值较差在2 ns以内。     

电离层高阶项延迟对GPS载波相位观测值及基线的影响

为研究电离层高阶项延迟及其影响,采用IGS提供的实测数据与产品,结合具体实验讨论地磁模型、TEC数据模式、GPS频率及测站分布等对电离层高阶项延迟的影响,分析不同TEC获取方式与地磁模型处理模式下的电离层高阶项延迟对基线的影响.实验表明,利用不同方式获取的TEC是影响电离层高阶项延迟的关键因素,其对载波相位观测值的影响...     

用星载单频GPS数据实时定轨的电离层延迟改正

对"电离层比例因子法"进行改进,并利用CHAMP低轨卫星在不同太阳活动情况和不同轨道高度条件下的观测数据进行验算,计算结果表明改正后的"电离层比例因子法"具有很好的通用性和有效性.     

两种电离层延迟改正模型对星载单频GPS实时定轨精度的影响

采用单频星载GPS实测伪距和载波相位观测值,结合不同的电离层延迟改正模型进行模拟实时定轨实验,分析单频实时定轨的精度。不同轨道高度的低轨卫星实验结果表明,在卫星轨道较高(500 km以上)时,使用单频伪距观测值与改进的Klobuchar模型,实时定轨位置精度可达0.86 m(三维RMS),速度精度可达0.9 mm/s,接近甚至优于双频伪距实时定轨的轨道精度;使用单频码相无电离层组合观测值时,实时定轨位置精度可达0.54 m,速度精度可达0.55 mm/s。采用合适的电离层延迟改正模型,廉价的单频星载接收机可应用于微小卫星的实时定轨。     

电离层延迟参数随机建模对GPS非组合精密单点定位的影响分析

提出顾及电离层延迟历元间变化的随机游走模型,利用全球分布的170个IGS测站2016-07观测数据,采用静态和仿动态PPP解算模式,分析3种随机模型对PPP收敛时间和定位精度的影响。结果表明,该随机游走模型在收敛时间上不受随机游走模型谱密度的影响,且在较小谱密度时收敛效果明显优于传统随机游走模型;从定位精度来看,该模型与白噪声模型结果相当,静态模式下平均RMS约为5 cm,动态模式下平均RMS约为8 cm。     

高阶电离层延迟对GPS双差观测值和基线向量的影响

用RINEX HO软件计算GPS载波相位观测值中的高阶(二阶和三阶)电离层延迟,在此基础上组成GPS双差观测值中的高阶电离层延迟(ΔI_H)^p,q_i,g。讨论了(ΔI_H)^p,q_i,g与地磁纬度、基线长度、基线方向及太阳活动水平间的关系。在其他条件均相同的情况下,用Bernese 5.0软件分别对进行了高阶电离层延迟改正的观测值和未进行高阶电离层延迟改正的观测值进行基线解算,求得高阶电离层延迟对基线向量解的影响Δb_H。结果表明,Δb_H的数值很小,在一般情况下可忽略不计。ΔbH与基线长度及太阳活动水平等因素间并无必然联系,但随着时段的减小,Δb_H会随之增大。     

北斗三频载波伪距组合观测值的周跳探测算法研究

针对BDS全星座播发三频信号的特点,利用1个三频载波伪距组合(1,4,-5)和2个三频无几何相位组合(1,1,-2)、(1,-2,1)联合的方法进行周跳探测,并结合最小2-范数确定整数周跳的搜索策略。实测数据表明,该方法对一般周跳、不敏感周跳及连续随机周跳均有较好的探测与修复效果。     

基于改进的Klobuchar模型建立南宁市区域电离层延迟模型

以最小二乘曲面拟合模型为背景场,利用南宁市区域CORS网实测数据,对Klobuchar模型的初始相位、振幅和夜间时延值不断改正,建立南宁市区域电离层延迟模型。结果表明,改进的Klobuchar模型精度有显著提高。     

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Prophet-Elman残差改正电离层TEC短期预报模型

针对电离层TEC非线性、非平稳的特点,建立一种基于Prophet与Elman神经网络相结合的残差改正电离层短期预报模型.利用该模型对IGS提供的不同太阳活动程度期间的电离层TEC时间序列进行建模预报.结果显示,改正模型能够反映电离层TEC的变化特征,在太阳活动低年和太阳活动高年预报的平均相对精度分别为92.9％和92....     

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。     

GNSS多频观测值线性组合研究

以Galileo四频为例,组合其不同频率间的相位观测值,给出以周为单位和以m为单位的相位组合观测模型的通用形式,系统分析组合后的电离层误差、波长以及观测噪声|在保持整周模糊度整数特性的前提下,研究电离层误差小、波长长、观测噪声小的组合|最后,按照合适的原则,编程计算出不同导航系统不同形式的组合观测系数,并给出几组典型组合。     

一种基于双频非差GNSS相位数据的周跳实时探测与修复方法

在TurboEdit方法的基础上,提出一种双频非差GNSS相位数据周跳实时探测与修复算法。在MW组合中,根据卫星高度角进行定权并结合移动窗口递推计算宽巷模糊度。在电离层残差组合的基础上进行历元间二次差分,以更好地减弱电离层残差对周跳检验量的影响。当探测出存在周跳的历元之后,采用搜索法进行修复。通过采用30 s的静态数据和1 s的动态数据,并在观测数据中模拟加入小周跳、大周跳对该方法分别进行测试。结果表明,该方法可正确实现周跳的实时探测与修复。     

基于三频GIF组合的载波相位观测精度分析

鉴于三频GNSS在削弱观测误差方面的优势,基于GNSS三频载波观测独立等精度的假设,在利用滑动多项式拟合实现三频载波无几何无电离层GIF组合观测精度快速估计基础上,研究了一种载波观测精度快速估计算法。GPS和BDS三频数据实验结果表明,该算法可实现三频载波观测精度的快速估计,为快速精密单点定位提供准确的随机函数模型。