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1、第33卷第4期測繪科學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(國防科學技術大學電子科學與工程學院衛(wèi)星導航研發(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系統的四個載波頻率為例,對不同頻率組合下三種修正算法進行了比較。結果表明電離層延遲多頻修正中,并不是觀測量的頻點數越
2、多或修正掉的高階項越多修正精度越高,還與觀測偽距噪聲的大小以及采用的修正方法有關。為多頻測距系統的電離層延遲修正算法和最佳頻率組合設計提供了一種可行的分析方法。=關鍵詞>電離層延遲;多頻偽距;噪聲放大倍數;Galileo=中圖分類號>TN96711=文獻標識碼>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)星導航系統測量中最主要的誤差源之系數A1、A2、
3、A3是沿衛(wèi)星到用戶的信號傳播路徑上的一。從天頂到地平,電離層引起的測距誤差,可從5m到電子密度的函數,與頻率fi無關。因此,各個頻點的偽距150m。單頻接收機中通常用模型法修正電離層延遲,大多觀測量可表示為數單頻用戶采用的Klobuchar模型對電離層的修正最多能達AAA123到75%左右,這對定位精度要求較高的場合是遠遠不夠的。Q1=Q0+2+3+4+,(i=1,2,3)(1)fififi電離層是一種色散介質,折射率是工作頻率的函數,為了其中Qi為各個頻點fi對應的偽距觀測量,Q0為不受電離滿足高精度用戶的需求,多頻測距系統可以
4、借助多頻觀測層影響的偽距。數據削弱電離層延遲的影響。近年來,GPS現代化、Galileo電離層延遲誤差的一階項是主要的,二階項一般比一等多頻衛(wèi)星測距系統的建設使雙頻、三頻等多頻電離層延階項小2個數量級以上,三階項一般比一階小3個數量級遲修正算法成為研究的熱點。以上,信號頻率越高,電離層延遲各階項之間的差異越通常認為電離層延遲多頻修正中,觀測偽距的頻點數[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、頻點值間隔越大修正的精度越高。實際上由于多頻到達地面接收機的時間也不相同。若選擇一系列頻點作為觀測數據必須通過形成電離層無
5、關線性組合觀測修正電離工作頻率,建立m個關聯方程的方程組,就可以解出Q0、層的影響,這在削弱電離層延遲影響的同時放大了觀測噪A1、,、Am-1等m個未知量。聲等偽距誤差的影響,而不同頻點的信號頻率帶寬或調制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。可見,多頻電離層延遲修正的精度不僅取決于觀測量的頻點數和頻點雙頻修正采用兩個頻點的數據,能夠修正電離層效應值間隔,還與偽距精度、采用的修正方法以及電離層高階的一階項;三頻修正采用三個頻點的數據,能夠修正電離項延遲量等因素的影響有關。本文在分析電離層對測距影層效應
6、的一階項和二階項,也可以只修正到一階項,本文[2,3]響的基礎上,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行了比較,以建設中的311雙頻修正Galileo衛(wèi)星導航定位系統為例,討論了觀測噪聲在三種多雙頻觀測的頻點為f1,f2,對應的偽距觀測量為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。假設兩個偽距觀測量的觀測噪聲為n1、n2,且E[n1]=觀測數據進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)星導航系統多頻接收機設計中頻點選忽略電離層延遲二階及以上各項,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,不同頻點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,國防科技大學博士研究-f2b1=22生,主要研究方向為星基導航與定f1-f
8、2位技術。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為12收稿日期:2007-03-28m=a2+b2(3)111基金項目:新世紀
