区域电离层模型的建立及精度分析

论文摘要

本文系统研究了利用局部GPS基准站数据建立区域电离层模型的理论和方法,深入探讨了区域模型建立过程的关键技术,采用多种方法对建立的电离层模型进行了内符合和外符合方法精度检核,分析了观测站数量对电离层精度的影响及区域电离层模型不同季节的变化情况。论文主要内容概括如下:1.研究了电离层对卫星导航信号传播的影响,给出了利用双频伪距、相位观测值消除电离层改正理论计算方法。2.研究和分析了利用GPS观测精确提取电离层延迟信息的关键技术。探讨了利用局部GPS基准站数据建立区域电离层模型的理论和方法,并利用球谐函数模型计算得到了区域(35°~55°N,90°~150°E)电离层模型,在此基础上建立了格网模型。3.采用内外符合精度检验评估了利用“中国地壳运动观测网络”局部基准站建立格网电离层模型的精度,并初步分析了电离层模型对定位精度的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 全球卫星导航系统发展
• 1.2.1 GPS 全球卫星定位系统
• 1.2.2 其它的全球导航卫星系统
• 1.3 国内外电离层研究现状
• 1.3.1 GPS 技术研究电离层的概况
• 1.3.2 电离层模型理论与方法研究现状
• 1.4 主要研究内容
• 第二章 GPS 定位的基本理论及误差分析
• 2.1 GPS 观测模型
• 2.1.1 原始观测方程
• 2.1.2 观测量线性组合
• 2.2 观测量误差的改正
• 2.2.1 卫星天线相位中心改正
• 2.2.2 接收机天线相位中心改正
• 2.2.3 地球固体潮汐改正
• 2.2.4 相对论效应改正
• 2.2.5 对流层延迟改正
• 2.2.6 电离层误差改正
• 2.3 本章小结
• 第三章 电离层延迟误差的改正方法
• 3.1 电离层性质
• 3.1.1 电离层结构
• 3.1.2 电离层变化特性
• 3.2 电离层对GPS 信号传播的延迟影响
• 3.3 双频和三频信号的电离层延迟改正
• 3.3.1 双频消电离层组合
• 3.3.2 三频消电离层组合
• 3.4 单频信号的电离层延迟改正
• 3.4.1 IRI 模型
• 3.4.2 Bent 模型
• 3.4.3 Klobuchar 模型
• 3.4.4 单层电离层模型
• 3.5 利用GPS 数据构建区域电离层模型的算法
• 3.5.1 测量基本观测方程
• 3.5.2 局部电离层模型
• 3.5.3 全球电离层模型
• 3.5.4 投影函数
• 3.5.5 格网模型的穿透点坐标计算
• 3.5.6 码间偏差
• 3.5.7 电离层建模观测方程
• 3.6 本章小结
• 第四章 区域格网电离层模型的建立
• 4.1 电离层格网模型建立步骤
• 4.2 计算模型及初步分析
• 4.3 接收机码间偏差
• 4.4 本章小结
• 第五章 格网电离层模型精度分析
• 5.1 格网电离层模型内符合精度分析
• 5.2 外部检核电离层模型精度
• 5.2.1 实测数据检核
• 5.2.2 CODE 电离层模型比较
• 5.3 观测站数量对电离层模型精度的影响
• 5.3.1 电离层总电子含量
• 5.3.2 格网电离层延迟中误差
• 5.4 电离层延迟对定位精度的影响分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢