高精度对流层天顶湿延迟模型研究

对流层湿延迟是GPS误差源中最难确定的量,鉴于目前的对流层湿延迟模型较少考虑相对湿度随高度变化对湿延迟估计的影响,文章根据对流层湿延迟折射率的变化特征,提出新的分段湿延迟模型TTZWD.通过实验证明TTZWD湿延迟精度较Saastamoinen模型有不同程度的提高,与IGS后处理结果吻合精度好,基本可以达到半波长以内.实验还证明在相对湿度未知的情况下,将相对湿度设置为1,TTZWD模型依然可以使用,与相对湿度已知时的精度相当.     

基于天顶湿延迟的GPS大气折射率剖面反演研究

利用青岛地区的历史探空数据,仿真得到其天项湿延迟。基于天项湿延迟和历史折射率剖面的统计关系,建立了折射率剖面的线性统计模型,回归得到模型参数。仿真比较结果表明,该方法优于常规气象模型,并有一定的容错性。     

卫星定位中对流层延迟模型对比分析

对流层延迟是全球导航卫星系统（GNSS）定位中的重要误差源之一,本文对其产生机理进行了理论分析;对常用的Saastamoinen、Hopfield、Black和EGNOS 4种对流层延迟改正模型进行了详细的论述;选取国际GNSS服务（IGS）全球观测站中位于中国的6个站,利用全球大地测量观测系统（GGOS）提供的气象数据,对4种模型在这些站点的（ZTD）进行了计算。以IGS提供的ZTD数据作参考,对4种模型在各个站点的改正效果进行了对比分析,给出并分析了其偏差和均方根差,客观评价了其优劣,为国内GNSS卫星精确定位时对流层延迟改正模型的选择提供了参考依据。     

论全球导航卫星系统国际委员会的发展

介绍了全球导航卫星系统国际委员会（ICG）的成立背景、组织体系结构、主要议题以及历次会议情况,分析了ICG对于我国北斗导航卫星系统建设及应用等方面的启示。     

GPS对流层延迟模型的比较分析

基于GPS对流层模型,对几种模型进行实际应用的对比,通过GAMIT软件对CORS数据进行处理,分析得出了几种模型在GPS反演大气水汽含量应用中的精度。     

基于BP神经网络的昆明天顶湿延迟模型

为了满足昆明市卫星定位综合服务系统(KMCORS)对高精度天顶湿延迟(ZWD)的需要,本文开发了适用于昆明地区的ZWD模型KM。KM模型是根据昆明探空站2015-2018年的探空资料,基于误差反向传播(BP)神经网络建立的,同时采用2019年的探空数据,验证了KM模型的预测性能。测试结果表明,与广泛使用的SA模型相比,KM模型的RMSE由4.0 cm降至2.2 cm,精度提升了45%;KM和SA模型的Bias分别为0和-3.1 cm。该结果表明KM模型对ZWD估计具有无偏性,而SA模型在高原区存在过度估计的问题,KM模型具有比SA经验模型更优的预测性能,其应用将有助于提升KMCORS的服务质量。     

GPS信号对流层延迟改正新模型研究

为削弱对流层对GPS精密定位的影响,从大气折射率入手将大气分为3层,建立了大气折射率模型,并导出了对流层天顶延迟模型。利用IGS跟踪站的实测数据进行了验证,实验证明了新模型的有效性。     

GPS卫星导航信号体制的发展和设计比较研究

在GPS现代化计划的指导下,GPS卫星导航信号体制得到了不断发展和完善。本文分析总结了GPS卫星导航信号体制的发展和演进,研究了民用信号新增的L2C和L5,以及军用信号将采用的BOC调制,在此基础上对两个民用信号L2C和L5进行了比较研究。     

湿延迟与可降水量转换系数的全球经验模型

利用2005~2011年的全球大地测量观测系统(global geodetic observing system,GGOS)Atmosphere提供的2.5°×2°(经度×纬度)的天顶湿延迟(zenith wet delay,ZWD)格网数据和欧洲中尺度天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的2.5°×2°可降水量(precipitable water vapor,PWV)格网数据,在全球范围内计算得到各格网点的地基GPS水汽反演关键参数Π^-1的时间序列,分析了其时空分布特征,建立了一种转换系数Π的全球经验模型。该模型无需站点气象数据,仅与站点经纬度、年积日和海拔相关。利用未参与建模的2012年的GGOS Atmosphere和ECMWF格网数据、2012年661个无线电探空站的探空资料对模型进行精度检验。结果显示,采用格网数据检验,其偏差的平均值(Bias)为-0.179 mm,均方根误差(root mean square error,RMS)的平均值为1.806 mm;采用无线电探空资料进行检验,其Bias为0.465 mm, RMS为0.789 mm。结果都表现出了较小的系统性偏差与较高的精度,说明所建立的湿延迟与可降水量转换系数模型在全球范围内具有较高的精度与稳定性。     

GNSS科学发展与前景

GNSS早已成为多学科研究的强大工具。着重介绍了近几年来GNSS系统及其观测技术,特别是数据处理方法和技术的重大发展,阐述了数据格式标准化的进展、全球与区域参考框架现状、参考框架对地壳运动研究的影响和IGS的产品等。同时对利用GNSS观测研究成果,主要是地壳运动的研究成果也作了较为详细的介绍。     

动态映射函数最新进展及其在GNSS遥感水汽中的应用研究

给出了基于欧洲中尺度数值预报中心(ECMWF)构建的高精度动态映射函数VMF1和GMF的研究进展及方法,对NMF、VMF1和GMF三种映射函数进行了时空分析,结合实例分析了三种映射函数在GNSS遥感水汽中的应用。实验结果证实,动态映射函数VMF1和GMF较常规NMF函数具有更高的精度和全球覆盖性,且基于ECMWF构建的动态映射函数可以提高GNSS遥感水汽的精度。     

全球导航卫星系统的进展及建设CORS的思考

介绍了GPS和GLONASS全球导航卫星系统的新进展,对GPS现代化的三个步骤作了简要介绍,对它和GLONASS的技术差异作了简评,对Galileo和北斗导航卫星系统的前景作了讨论。指出导航卫星系统将进入一个多系统近百颗卫星同时并存的新局面,用户将面临多系统导航卫星信号使用方面的组合、选用和最优化问题。讨论了全球导航卫星连续运行站网及其服务系统的构成和作用,及其在国内各地区各系统建设的概况。指出当前缺乏在国家级层面对全球导航卫星地面连续运行站系统的统一规划、设计、规范和标准。建议明确全球导航卫星系统的建设和管理的政府主管部门,建立全球导航卫星的国家级地面连续运行站系统,制定全球导航卫星地面连续运行站系统的国家级技术规范和标准,包括它的服务功能。     

大范围GNSS水准与重力场模型间的系统偏差校正

大范围GNSS水准数据是评估重力场模型精度的重要独立数据源,通常大范围GNSS水准数据与地球重力场模型所对应的大地水准面不一致,导致两者间会存在系统偏差,该系统偏差会影响直接利用GNSS水准数据评估重力场模型精度的效果。本文以利用美国24 152个GNSS水准数据评估EIGEN-6C4重力场模型精度为例,提出采用分区常系统偏差校正法和四、五、七参数校正法校正两者间的系统偏差。试验结果表明,分区常系统偏差校正法和四、五、七参数校正法均可以有效校正两者间的系统偏差,系统偏差校正后,2160阶次的EIGEN-6C4模型在美国区域内的高程异常精度优于10 cm。     

提高对流层天顶总延迟解算精度的新方法探讨

对流层天顶总延迟的解算精度,直接影响长基线解算的精度和大气水汽含量的计算精度。文中提出克利金内插法解算天顶总延迟的新方法,并利用南极长城站和周边IGS跟踪站的GPS数据,通过高精度解算软件GAMIT/GLOBK,解算出长城站上空的对流层天顶总延迟,将其与利用内插方法解算的天顶总延迟进行了对比分析,得出:利用该内插方法获取的南极长城站在夏季的天顶总延迟的均方差可达0.2mm,这对今后GPS高精度定位和GPS气象学应用来说,具有重要意义。     

GNSS干扰源测向方法对比分析

随着电子设备的种类和数量的日益增多,电磁环境日益复杂,为保证全球卫星导航系统(GNSS)终端设备的正常运行,需要及时查找和排除干扰源,其中干扰源测向技术是核心技术之一.本文对比幅法、比相法、空间谱等多种干扰测向方法的优劣性进行了对比分析,对确定合理有效的干扰源测向技术及相关设备的研制有重要意义.     

鞍山区域电离层模型构建及GNSS应用研究

针对电离层延迟误差目前是GNSS导航定位精度最重要误差源的现状,通过GNSS参考站或跟踪站实测数据计算电子总含量值,建立区域电离层模型,监测区域电离层变化,进而找到削弱或消除电离层延迟误差影响方法。利用曲面拟合实现建模,在模型的建立过程中通过对不同的模型阶数进行设置,对比不同情况下的模型精度,从而确定特定区域内最佳数据采样间隔及阶数设置,并在最佳阶数设置情况下,比较了预报不同时段的精度,进而对延迟量预报问题进行探讨,得出一些有益结论。可以通过该模型单独解算流动站站点的实时电离层延迟信息,这对多基站CORS的站间距离选择和单基站CORS基准站和流动站之间距离设计,尤其对提高单频接收机以及GIS产品用户的定位精度和差分模型的覆盖范围都具有实际参考意义。     

The ionospheric eclipse factor method (IEFM) and its application to determining the ionospheric delay for GPS

A new method for modeling the ionospheric delay using global positioning system (GPS) data is proposed, called the ionospheric eclipse factor method (IEFM). It is based on establishing a concept referred to as the ionospheric eclipse factor (IEF) λ of the ionospheric pierce point (IPP) and the IEF’s influence factor (IFF) . The IEF can be used to make a relatively precise distinction between ionospheric daytime and nighttime, whereas the IFF is advantageous for describing the IEF’s variations with day, month, season and year, associated with seasonal variations of total electron content (TEC) of the ionosphere. By combining λ and with the local time t of IPP, the IEFM has the ability to precisely distinguish between ionospheric daytime and nighttime, as well as efficiently combine them during different seasons or months over a year at the IPP. The IEFM-based ionospheric delay estimates are validated by combining an absolute positioning mode with several ionospheric delay correction models or algorithms, using GPS data at an international Global Navigation Satellite System (GNSS) service (IGS) station (WTZR). Our results indicate that the IEFM may further improve ionospheric delay modeling using GPS data.     

基于球谐函数模型的GPS电离层延迟改正分析

电离层延迟误差是影响GPS导航和定位的最主要因素,但由于电离层本身的不稳定性,以及目前对其物理特性还不甚了解,我们只能采用精度有限的经验模型和数学模型对其进行描述。本文介绍了利用球谐函数模型模拟电离层延迟的原理与方法,采用双频伪距精确获得电离层延迟,模拟了中国地区上空的电离层延迟,并对模拟结果进行了分析比较,得出了几点有益结论。