三種電離層延遲多頻修正算法的比較

《三種電離層延遲多頻修正算法的比較》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第33卷第4期測繪科學(xué)Vol133No142008年7月ScienceofSurveyingandMappingJul1三種電離層延遲多頻修正算法的比較王夢麗,王飛雪(國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院衛(wèi)星導(dǎo)航研發(fā)中心,長沙410073)=摘要>電離層延遲多頻修正算法在修正電離層延遲的同時(shí)會放大觀測噪聲等偽距誤差的影響。分析了電離層延遲雙頻修正、三頻一階修正和三頻二階修正三種修正算法及觀測噪聲的影響。以Galileo系統(tǒng)的四個(gè)載波頻率為例,對不同頻率組合下三種修正算法進(jìn)行了比較。結(jié)果表明電離層延遲多頻修正中,并不是觀測量的頻點(diǎn)數(shù)越

2、多或修正掉的高階項(xiàng)越多修正精度越高,還與觀測偽距噪聲的大小以及采用的修正方法有關(guān)。為多頻測距系統(tǒng)的電離層延遲修正算法和最佳頻率組合設(shè)計(jì)提供了一種可行的分析方法。=關(guān)鍵詞>電離層延遲;多頻偽距;噪聲放大倍數(shù);Galileo=中圖分類號>TN96711=文獻(xiàn)標(biāo)識碼>A=文章編號>1009-2307(2008)04-0058-03DOI:1013771/j1issn11009-2307120081041018A1A2A31引言$Q=2+3+4+,(i=1,2,3)fififi電離層延遲是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)測量中最主要的誤差源之系數(shù)A1、A2、

3、A3是沿衛(wèi)星到用戶的信號傳播路徑上的一。從天頂?shù)降仄?電離層引起的測距誤差,可從5m到電子密度的函數(shù),與頻率fi無關(guān)。因此,各個(gè)頻點(diǎn)的偽距150m。單頻接收機(jī)中通常用模型法修正電離層延遲,大多觀測量可表示為數(shù)單頻用戶采用的Klobuchar模型對電離層的修正最多能達(dá)AAA123到75%左右,這對定位精度要求較高的場合是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。Q1=Q0+2+3+4+,(i=1,2,3)(1)fififi電離層是一種色散介質(zhì),折射率是工作頻率的函數(shù),為了其中Qi為各個(gè)頻點(diǎn)fi對應(yīng)的偽距觀測量,Q0為不受電離滿足高精度用戶的需求,多頻測距系統(tǒng)可以

4、借助多頻觀測層影響的偽距。數(shù)據(jù)削弱電離層延遲的影響。近年來,GPS現(xiàn)代化、Galileo電離層延遲誤差的一階項(xiàng)是主要的,二階項(xiàng)一般比一等多頻衛(wèi)星測距系統(tǒng)的建設(shè)使雙頻、三頻等多頻電離層延階項(xiàng)小2個(gè)數(shù)量級以上,三階項(xiàng)一般比一階小3個(gè)數(shù)量級遲修正算法成為研究的熱點(diǎn)。以上,信號頻率越高,電離層延遲各階項(xiàng)之間的差異越通常認(rèn)為電離層延遲多頻修正中,觀測偽距的頻點(diǎn)數(shù)[1]大。不同頻率的信號在電離層中的傳播速度不同,它們越多、頻點(diǎn)值間隔越大修正的精度越高。實(shí)際上由于多頻到達(dá)地面接收機(jī)的時(shí)間也不相同。若選擇一系列頻點(diǎn)作為觀測數(shù)據(jù)必須通過形成電離層無

5、關(guān)線性組合觀測修正電離工作頻率,建立m個(gè)關(guān)聯(lián)方程的方程組,就可以解出Q0、層的影響,這在削弱電離層延遲影響的同時(shí)放大了觀測噪A1、,、Am-1等m個(gè)未知量。聲等偽距誤差的影響,而不同頻點(diǎn)的信號頻率帶寬或調(diào)制3三種電離層延遲多頻修正算法體制的不同使得觀測偽距精度并非完全一致?？梢?多頻電離層延遲修正的精度不僅取決于觀測量的頻點(diǎn)數(shù)和頻點(diǎn)雙頻修正采用兩個(gè)頻點(diǎn)的數(shù)據(jù),能夠修正電離層效應(yīng)值間隔,還與偽距精度、采用的修正方法以及電離層高階的一階項(xiàng);三頻修正采用三個(gè)頻點(diǎn)的數(shù)據(jù),能夠修正電離項(xiàng)延遲量等因素的影響有關(guān)。本文在分析電離層對測距影層效應(yīng)

6、的一階項(xiàng)和二階項(xiàng),也可以只修正到一階項(xiàng),本文[2,3]響的基礎(chǔ)上,對電離層延遲雙頻修正、三頻一階修正和三分別定義為三頻二階修正和三頻一階修正。頻二階修正三種多頻修正算法進(jìn)行了比較,以建設(shè)中的311雙頻修正Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)為例,討論了觀測噪聲在三種多雙頻觀測的頻點(diǎn)為f1,f2,對應(yīng)的偽距觀測量為Q1,Q2頻電離層延遲修正中的影響,分析了不同條件下利用多頻。假設(shè)兩個(gè)偽距觀測量的觀測噪聲為n1、n2,且E[n1]=觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行電離層延遲修正的最佳修正算法和最佳頻率22220,E[n1]=R1,E[n2]=0,E[n2]=R

7、2,E[n1n2]=0。組合,為Galileo等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)多頻接收機(jī)設(shè)計(jì)中頻點(diǎn)選忽略電離層延遲二階及以上各項(xiàng),偽距觀測量可以表示為擇和電離層修正算法提供了可行的分析方法。A1Qi=Q0+2+ni,(i=1,2)fi2電離層對測距的影響雙頻修正后偽距Q0的估計(jì)值電離層對測距的影響是沿衛(wèi)星到用戶的信號傳播路徑Q^0=a1Q1+b1Q2上的電子密度的函數(shù),不同頻點(diǎn)的電離層延遲影響為其中,2f1a1=22作者簡介:王夢麗(1978-),女,山f1-f22東日照人,國防科技大學(xué)博士研究-f2b1=22生,主要研究方向?yàn)樾腔鶎?dǎo)航與定f1-f

8、2位技術(shù)。Q^0的噪聲(均方差)放大為E-mai:lwangmengli0@sohu1comR=(aR)2+(bR)2(2)01112若R=R,雙頻修正后觀測噪聲放大倍數(shù)為12收稿日期:2007-03-28m=a2+b2(3)111基金項(xiàng)目:新世紀(jì)