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WAAS电离层格网播发特性及其性能评估

天文学进展 2021年第2期39卷 265-275页

作者：常志巧陈金平刘利胡小工郭睿辛洁曹月玲马岳鑫 32021部队北京100094 中国科学院上海天文台上海200030

电离层格网信息决定了RTCA协议下的SBAS增强系统的服务等级。通过对WAAS 3颗GEO卫星播发的电离层格网信息进行长期分析,获得了RTCA协议下格网电离层在电文编排、更新周期、格网分布等方面的详细播发特性。通过解析实际WAAS电离层格网电... 详细信息

电离层格网信息决定了RTCA协议下的SBAS增强系统的服务等级。通过对WAAS 3颗GEO卫星播发的电离层格网信息进行长期分析,获得了RTCA协议下格网电离层在电文编排、更新周期、格网分布等方面的详细播发特性。通过解析实际WAAS电离层格网电文,设置不同的可用性条件,详细分析了每个格网点的可用性,得到当以GIV EI=15为门限值时,WAAS播发263个可用性为100%的电离层格网信息,覆盖包括整个北美大陆及海岸线20°以外的大部分地区。通过对比WAAS采用的Kriging和部分其他增强系统采用的IDWK插值方法的格网可用性,得出结论:IDWK方法仅对参考站布设范围内的格网点具有较高的可用性,Kriging插值方法以增加GIVE为代价,大幅拓展了可用格网点覆盖范围,但也造成脱离大陆的夏威夷群岛上空的格网点完全不可用。利用CODE发布的GIM模型对WAAS可用格网点的格网改正精度进行分析,得到,当GIV EI格网电离层垂直延迟的改正精度差异较小,GIM评估的格网电离层垂直延迟的改正精度与纬度相关性较大。在中低纬地区虽然穿刺点分布密集,但其格网改正精度低于高纬地区。

关键词： WAAS 电离层格网播发特性可用性精度

Linux Shell在电离层TEC格网数据提取和分析中的应用

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全球定位系统 2019年第3期44卷 81-87,94页

作者：李涌涛李建文顾晨钟陈晨张硕车通宇西安测绘总站陕西西安710054 信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001 西昌卫星发射中心四川西昌615000

电离层延迟误差是卫星导航和定位中不可忽略的重要误差,全球电离层总电子含量(TEC)格网数据因其将全球按规则的经纬度格网化,并给出了相应格网点的电离层TEC值,从而为用户使用提供了极大的便利.本文基于Linux Shell脚本编写简单、快速... 详细信息

电离层延迟误差是卫星导航和定位中不可忽略的重要误差,全球电离层总电子含量(TEC)格网数据因其将全球按规则的经纬度格网化,并给出了相应格网点的电离层TEC值,从而为用户使用提供了极大的便利.本文基于Linux Shell脚本编写简单、快速和容易维护等优点,利用Shell脚本对电离层TEC格网数据进行提取和分析处理,主要包括全球和自定义区域电离层TEC数据提取、均值计算、格网经纬度互差计算、最值提取等应用,可为基于全球电离层格网(GIM)数据对全球或区域电离层TEC周年变化、季节变化、周日变化规律以及时空变化特性等相关规律的分析研究提供一定的参考.

关键词： Linux Shell 电离层格网 TEC GIM GMT 数据提取

基于陆态网和IGS站联合数据的中国区域电离层建模方法

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电波科学学报 2024年

作者：徐鹏祝芙英中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室襄阳市测绘研究院武汉引力与固体潮国家野外科学观测研究站

为了提高中国区域电离层垂直总电子含量（vertical total electron content, VTEC）建模的精度，减少中国海洋区域及周边区域电离层建模误差，利用中国大陆构造环境监测网络（CMONOC）和IGS GPS数据联合进行电离层建模；并对中国区域电... 详细信息

为了提高中国区域电离层垂直总电子含量（vertical total electron content, VTEC）建模的精度，减少中国海洋区域及周边区域电离层建模误差，利用中国大陆构造环境监测网络（CMONOC）和IGS GPS数据联合进行电离层建模；并对中国区域电离层建模策略进行定量考察，对比给出各类建模策略对中国区域电离层建模精度的影响，给出更符合中国区域的电离层建模方式。将建模后的结果同IGS中心的综合格网产品和中国地震局地震研究所利用单陆态网数据的建模结果进行比对，结果显示：基于该方法对中国区域电离层建模的结果精度更高，与IGS数据中心发布的电离层格网产品相比误差平均值为1.2109 TECU，与卫星实测电离层TEC的内符合精度为1.050 TECU。说明利用联合数据建模能一定程度上提高中国区域建模的精度，同时减少区域建模边缘的误差。

关键词：电离层总电子含量(TEC) 电离层格网球谐函数多项式函数电离层模型阶数

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北斗首颗备份卫星性能初步分析

中国空间科学技术 2017年第6期37卷 82-88页

作者：刘萧赵鹤赵龙北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京卫星导航中心北京100094

主要从卫星钟差预报、轨道测定精度、伪距波动情况等角度分析了I6卫星与北斗卫星导航系统(BDS)其他现役倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星的异同,并从位置精度因子(PDOP)和格网可用性评估了I6卫星入网对BDS的贡献。利用星地双向时频传递设备... 详细信息

主要从卫星钟差预报、轨道测定精度、伪距波动情况等角度分析了I6卫星与北斗卫星导航系统(BDS)其他现役倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星的异同,并从位置精度因子(PDOP)和格网可用性评估了I6卫星入网对BDS的贡献。利用星地双向时频传递设备观测的星地钟差数据,评估了I6卫星星载原子钟的预报性能,结果表明,I6卫星发播的卫星钟参数外推5h预报误差的均方根误差(RMS)为2.32ns,外推1h预报误差的RMS为0.73ns,与现役IGSO卫星钟差预报水平相当;对多星联合精密定轨结果分析表明,与北斗现役I3卫星相比,姿态控制方式优化后的I6卫星在地影期间的轨道精度并未发生明显衰减,克服了现有北斗二号卫星在地影期间轨道精度下降,从而影响北斗服务的连续性、可用性问题;利用大口径抛物面天线采集到的数据对I6卫星的伪距波动进行了分析,结果表明I6卫星单个观测弧段内其伪距波动峰峰差约为1m,与其他IGSO卫星一致;进行PDOP仿真计算,结果表明I6卫星的加入使得喀什地区的PDOP最大值由12.82下降为7.26,PDOP大于6的时段所占百分比由29.11%下降为17.21%;对格网电离层产品实施解算,结果表明I6卫星的加入使得6个电离层格网点的可用度提升至95%以上。

关键词：北斗卫星导航系统备份卫星定轨伪距波动电离层格网

北斗二号/三号融合的分米级星基增强算法与性能分析

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中国科学：物理学、力学、天文学 2021年第1期51卷 59-67页

作者：陈俊平于超周建华王阿昊张益泽宋子远中国科学院上海天文台上海200030 中国科学院大学北京100049 中国人民解放军32020部队武汉430071 同济大学测绘与地理信息学院上海200092 Department of Maritime System Engineering Tokyo University of Marine Science and TechnologyTokyo 135-8533Japan

北斗卫星导航系统星基增强服务通过地球静止卫星向用户播发等效钟差、轨道改正数、电离层格网改正数和分区综合改正数等四重广域差分改正数,用户在此基础上利用载波相位观测值实现实时分米级的定位性能.本文介绍了分米级星基增强服务的... 详细信息

北斗卫星导航系统星基增强服务通过地球静止卫星向用户播发等效钟差、轨道改正数、电离层格网改正数和分区综合改正数等四重广域差分改正数,用户在此基础上利用载波相位观测值实现实时分米级的定位性能.本文介绍了分米级星基增强服务的参数匹配算法以及单频、双频用户精密定位模型.将系统播发的四重差分改正数应用于北斗二号与三号融合的精密单点定位,分析了不同频点及定位模型的系统精密定位服务性能.18个测站7 d的结果表明:北斗二号/三号融合的星基增强服务双频组合动态精密单点定位平均12.42 min收敛至0.5 m以内,收敛后的平均定位精度为平面0.15 m,高程0.2 m;相比仅使用北斗二号系统,不同定位模型收敛时间平均缩短了56.7%;而基于非差非组合的分区定位收敛速度更快,并且能达到与无电离层组合模型相同的精度水平.使用北斗电离层格网信息改正的单频动态定位PPP平均11.74 min收敛至0.8 m以内,收敛后的平均定位精度为平面0.2 m,高程0.3 m;相比使用广播星历电离层模型改正的结果,静态和动态定位平均收敛时间分别缩减了21.4%和25.2%.

关键词：精密单点定位北斗卫星导航系统星基增强分区综合改正数电离层格网

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确定GPS接收机码间偏差的一种新算法

河海大学学报（自然科学版） 2016年第4期44卷 330-334页

作者：田林亚熊欢欢石超祖滢河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100

针对目前求解GPS接收机码间偏差(B)的主要方法(球谐函数模型法、曲面拟合模型法等)存在计算繁琐和效率不高等问题,研究并提出一种新的计算方法,即利用双频载波相位平滑伪距数据以及CODE提供的全球电离层VTEC地图和卫星B值,通过旋转地图... 详细信息

针对目前求解GPS接收机码间偏差(B)的主要方法(球谐函数模型法、曲面拟合模型法等)存在计算繁琐和效率不高等问题,研究并提出一种新的计算方法,即利用双频载波相位平滑伪距数据以及CODE提供的全球电离层VTEC地图和卫星B值,通过旋转地图内插VTEC以及伪距差分进行单站GPS接收机B值的解算。采用此方法和IGS跟踪站的观测数据解算GPS接收机的B值,并与CODE提供的跟踪站的B值进行比较,结果表明,这种新算法能够以优于0.4ns的精度确定GPS接收机的B值。

关键词： GPS 接收机码间偏差 CODE 天顶方向总电子含量相位平滑伪距旋转地图电离层格网

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基于多项式的区域电离层建模精度分析与验证

北京测绘 2018年第10期32卷 1219-1225页

作者：付伟姚顽强陈鹏刘航西安科技大学测绘科学与技术学院陕西西安710054

以2015年4月25日GNSS双频观测数据,基于电离层多项式模型建立区域电离层格网模型,分析了模型阶数和卫星截止高度角等因素对我国区域上空电离层的建模精度及时间的影响。由插值函数计算出9个GNSS跟踪站在不同模型下的天顶方向总电子含量... 详细信息

以2015年4月25日GNSS双频观测数据,基于电离层多项式模型建立区域电离层格网模型,分析了模型阶数和卫星截止高度角等因素对我国区域上空电离层的建模精度及时间的影响。由插值函数计算出9个GNSS跟踪站在不同模型下的天顶方向总电子含量,并与其实测数据比较,以评估所建模型的精度与可靠性。结果表明,模型的阶数对建模的精度和时间有影响较大,截止高度角影响较小;建模结果与实测、中国地震局、JPL分析中心发布的数据变化趋势相符;所建模型与其它两模型相比提高了模型的改正率和建模的精度。

关键词：电离层多项式模型电离层格网模型阶数卫星截止高度角天顶方向总电子含量

不同纬度下附加电离层对非差非组合精密单点定位的影响

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不同纬度下附加电离层对非差非组合精密单点定位的影响

简化广域差分GPS系统在中国区域的建立与试算

第十一届中国卫星导航年会

作者：齐文龙柴洪洲尹潇杜祯强石明琛信息工程大学

1.2482173375@***摘要:随着全球电离层格网精度的提高,附加电离层非组合精密单点定位(Precise Point Positioning, PPP)成为研究热点。处理分布在不同纬度的17个IGS站,从收敛速度和定位精度两个方面,分析在不同纬度下,先验电离层对非组... 详细信息

1.2482173375@***摘要:随着全球电离层格网精度的提高,附加电离层非组合精密单点定位(Precise Point Positioning, PPP)成为研究热点。处理分布在不同纬度的17个IGS站,从收敛速度和定位精度两个方面,分析在不同纬度下,先验电离层对非组合精密单点定位的影响。统计结果表明,定位精度方面,附加先验电离层信息对定位精度影响不大,与传统非组合PPP三维定位精度相

关键词：非差非组合精密单点定位(PPP) 电离层格网静态动态收敛速度定位精度

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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简化广域差分GPS系统在中国区域的建立与试算

作者：周善石同济大学

学位级别：硕士

GPS全球定位系统以其高精度、全天候、实时性强且价格低廉等特点，正日益成为航海、航空领域进行实时导航定位的重要工具。目前使用GPS广播星历进行实时单点定位的三维误差在100米以内，可以满足普通用户定位需求。但在特别情况下，如... 详细信息

GPS全球定位系统以其高精度、全天候、实时性强且价格低廉等特点，正日益成为航海、航空领域进行实时导航定位的重要工具。目前使用GPS广播星历进行实时单点定位的三维误差在100米以内，可以满足普通用户定位需求。但在特别情况下，如飞机着陆等，对实时精度要求较高，仅使用常规方法无法满足要求。此外，美国在实施的AS政策后，普通用户的实时定位精度严重受到影响。在此背景下，差分GPS成为提高实时用户定位精度的重要途径。差分GPS采用若干坐标已知的参考站，实时解算观测路径上无法模型化的观测误差，将结果发送给参考站附近的用户使用，以提高其定位精度。差分GPS根据其分离误差的原理不同，可分为局域差分和广域差分两种。局域差分GPS认为在距离参考站较近的区域内，观测误差具有相关性。参考站将观测量与理论值之差作为差分改正数发送给用户进行差分改正。局域差分GPS最大的缺陷在于，差分改正数的有效性随接收机与参考站距离的增加而迅速降低。与局域差分不同，广域差分GPS侧重于分析误差源，进一步将测量误差模型化。研究表明，广播星历误差、卫星钟差以及电离层周日活动影响是导致实时定位精度不高的主要原因。利用全球分布的参考站，实时求解上述各项误差是广域差分GPS需完成任务。我国试验性地建立过局部差分GPS网，在提高实时定位精度上取得了一定成效。但目前还没有在全国范围内建立民用的广域差分GPS网，提供相应差分信息服务。本文提出了一套简化的广域差分GPS算法。主要包括以下内容： 1、介绍几种常用电离层模型。给出广域差分电离层格网的几种算法。分析比较几种算法的差异及适用范围。 2、介绍目前广域差分星历误差及卫星钟差所使用的改正模型。提出了一种简化的等效钟差模型。使用实测GPS观测数据进行算法检验，结果表明该算法可以提高实时定位精度。

关键词：广域差分GPS 电离层格网卫星钟差硬件延迟