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1、2016年2月宇航計測技術Feb.,2016第36卷第1期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVol.36,No.1文章編號:1000-7202(2016)01-0042-05中圖分類號:P122文獻標識碼:A多頻GNSS電離層折射誤差修正方法1,21趙彥珍蘇建峰(1.中國科學院國家空間科學中心,北京100190;2.中國科學院大學,北京100049)摘要針對電離層折射誤差較大的特點,分別對GPS(GlobalPositioningSystem)和BDS
2、(BeiDouNavigationSatelliteSystem)的單一頻率的電離層折射誤差進行了分析,并將不同頻率進行線性組合,計算出組合后的電離層折射誤差。此方法修正了雙頻一階項、三頻一階項和三頻二階項電離層折射誤差。由于電離層延遲修正的同時會放大觀測噪聲,為此分析比較了不同頻率組合修正后的觀測噪聲,為最佳頻率組合的選取提供了理論方法。關鍵詞GPSBDS電離層折射誤差三頻二階項觀測噪聲GNSSMulti-FrequencyCorrectionMethodsofIonosphericRefractio
3、nError1,21ZHAOYan-zhenSUJian-feng(1.NationalSpaceScienceCenter,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190;2.UniversityofChineseAcademyofSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100049)AbstractIonosphericrefractionerrorisrelativelylarge,singlefrequencyrefract
4、ionerrorofGPS(GlobalPositioningSystem)andBDS(BeiDouNavigationSatelliteSystem)isanalyzed.Then,differentfrequenciesofGPSandBDSlinearcombinationareresearchedinthispaper.Threemulti-frequencycor-rectionmethodssuchasdual-frequencyofoneorder,triple-frequencyofo
5、neorderandtriple-frequencyoftwoordersarediscussed.Ionosphericdelaycorrectionwillalsoenlargetheobservationnoises,sotheob-servationnoisesofeachcorrectionmethodareanalyzedandcompared.Besides,atheoreticalapproachtoselectthebestfrequencycombinationsisproposed
6、.KeywordsGPSBDSIonosphericrefractionerrorTriple-frequencyoftwoordersObserva-tionnoises1引言響,發(fā)生折射,傳播路徑和速度都會發(fā)生變化,從而產(chǎn)生電離層折射誤差。電離層引起的折射誤差白天電離層是高度為(50~1000)km的大氣層,由可達15m,夜晚可達3m;天頂方向最大可到達50m,[1]于太陽的輻射,氣體分子被電離而產(chǎn)生自由電子和水平方向最大可達到150m。在GNSS定位中,電離子。無線電波穿過電離層時會受到電離層的影
7、離層延遲是最主要的誤差源。利用GNSS系統(tǒng)工作收稿日期:2015-07-17作者簡介:趙彥珍(1990-),女,碩士研究生,主要研究方向:衛(wèi)星導航定位技術。第1期多頻GNSS電離層折射誤差修正方法·43·-2-3-4在幾個頻率上的特點,可以測量或修正電離層誤差。n=1+af+af+af(4)p,k1k2k3k2然而,對一個單一頻率的用戶,電離層建模是唯一的式中:a=-KN,a=-KNHcosθ,a=-KN。11e22e33e方法。目前用得最多的一種單頻修正模型是Klobu-同理,群折射率公式可以簡化為-
8、2-3-4char模型。單頻模型最多只能消除70%的電離層n=1-af-2af-3af(5)g,k1k2k3k折射誤差,要獲得更高的定位精度,必須使用雙頻甚為了獲得電離層的相位延遲△S,衛(wèi)星到接收p,k至三頻進行自校正,消除電離層誤差。機的測量距離S’和幾何距離S之差可以計算如下△S=S’-S=ndS’-dS(6)p,kp,kp,k?p,k?2電離層折射誤差。當衛(wèi)星觀測截至高度角大于15時,電離層折射引起的信號路徑彎曲對GPS定位的影響將大
