GNSS区域电离层建模与精度分析

论文摘要

随着多模GNSS的发展,各卫星系统在定位、导航、授时等方面为用户提供了各种各样的方便。电离层延迟作为卫星信号传播过程中最主要的误差源之一,不能满足用户高精度需求,本文将就此做进一步的研究。当前全球电离层模型构建重点放在全球电离层整体变化的趋势,对于区域电离层变化的特点与状态其不能够做到很好的针对性,播发给用户后实际效果可能达不到预期,而区域电离层建模能够更好地研究小范围内的电离层特点,对于区域用户的定位导航更具有适用性与针对性。本文重点研究区域电离层模型构建和模型精度分析。主要研究内容如下:(1)详细介绍了电离层的成因与结构,对电离层的在卫星信号传播过程中的一些现象原理进行分析,并对电离层电子含量TEC的相关计算原理做了探讨。(2)阐述了电离层延迟模型的理论方法,一方面在电离层确定性模型构建方面,对电离层薄层模型原理与方法做了介绍,数学模型的原理效果作了比对。另一方面在电离层随机性模型方面引入了电离层固定模型、电离层浮点模型、电离层加权模型不同基线下的原理与效果,为实际工作的改进提供了思路。(3)确定性模型方面,选取了我国东部、南部地区北斗观测数据,研究了基于低阶球谐函数模型卫星DCB的计算方法,并由相关系数得到区域电离层格网图,与分析中心产品做相应的比较,得到了与分析中心的差值超过90%在±5TECU范围内,效果符合度高。(4)随机性模型方面,采用基于接收机单差的电离层延迟加权随机模型,对接收机间单差电离层延迟在传统长度函数的基础上建立合理的随机模型,并将其作为电离层加权模型中的虚拟观测值,从而达到提高了整周模糊度求解的成功率的目的,引入了基线结合高度角构建电离层加权模型的影响的函数模型,验证了新的电离层加权模型的性能与效果,能够更好地固定模糊度与得到更好的定位结果,进一步将定位精度由U方向的dm/cm级提高到了cm级,N、E方向由cm级提高到了mm级。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 袁浩鸣

导师: 王潜心

关键词: 区域电离层建模,随机模型,基线,电离层

来源: 中国矿业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 中国矿业大学

基金: 中国第二代卫星导航系统重大专项,全球连续监测评估系统(第三阶段)分析中心建设与运行维护(编号:GFZX0301040308-06)

分类号: P228.4

总页数: 86

文件大小: 2530K

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标签：区域电离层建模论文;  随机模型论文;  基线论文;  电离层论文;