【摘要】：電離層延遲誤差是GNSS定位誤差的主要誤差源之一。如何消除電離層延遲誤差以提高GNSS定位精度和可靠性,已成為重要的研究課題。TEC作為導(dǎo)航定位中表征電離層形態(tài)和結(jié)構(gòu)的重要參量,對(duì)其變化特性進(jìn)行研究與預(yù)報(bào)不僅能為電離層形態(tài)學(xué)的研究提供重要資料,還對(duì)GNSS高精度測(cè)量、實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位以及網(wǎng)絡(luò)RTK等研究具有重要意義�；诖�,本文對(duì)TEC峰值變化特性、TEC短期預(yù)報(bào)和電離層延遲模型的改進(jìn)等內(nèi)容進(jìn)行研究,主要內(nèi)容和結(jié)果如下:1.利用IGS中心提供的1999年~2015年電離層GIM數(shù)據(jù)計(jì)算南北半球不同經(jīng)度圈的峰值不對(duì)稱指數(shù),分析其與太陽活動(dòng)情況和地磁活動(dòng)情況的相關(guān)性,并對(duì)單日電離層峰值變化情況進(jìn)行分析。通過分析,得出以下結(jié)論:(1)峰值不對(duì)稱指數(shù)具有明顯的年周期性和季節(jié)周期性;(2)西半球峰值不對(duì)稱指數(shù)與太陽黑子數(shù)的相關(guān)性大于東半球,但東半球和西半球峰值不對(duì)稱指數(shù)與地磁指數(shù)相關(guān)性幾乎相同;(3)除08:00 LT~10:00LT赤道兩側(cè)不存在明顯峰值外,剩余時(shí)段均有明顯的峰值,且通常在12:00 LT~16:00LT取得極大值。2.采用三種常見的時(shí)間序列分析法對(duì)IGS中心提供的中國地區(qū)平靜期和活躍期前10天TEC數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)后5天TEC數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)總體來說,三種模型在冬季預(yù)報(bào)效果最佳,其次是春季、夏季,秋季預(yù)報(bào)效果最差;(2)無論在平靜期還是活躍期,在不同格網(wǎng)點(diǎn)、不同季節(jié),加法模型的預(yù)報(bào)效果最優(yōu);(3)不同緯度預(yù)報(bào)值的均方根誤差和相對(duì)精度存在比較明顯的差異,三種模型預(yù)報(bào)結(jié)果的均方根誤差均在22.5°N取得最大值并與該經(jīng)度圈內(nèi)TEC具有較強(qiáng)的相關(guān)性。3.利用IGS中心提供的2011年中國地區(qū)及附近17個(gè)IGS站點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù),分別解算各站點(diǎn)的Klobuchar模型和雙頻修正模型TEC值,采用Holt-Winters指數(shù)平滑模型對(duì)前6天兩種模型差值預(yù)報(bào)第7天差值,利用預(yù)報(bào)所得差值建立Klobuchar精化模型。同時(shí)考慮到在實(shí)際應(yīng)用中可能會(huì)因?yàn)槟承┰驅(qū)е掠^測(cè)歷元缺失降低歷元間的聯(lián)系,隨機(jī)剔除前6天多個(gè)歷元的觀測(cè)數(shù)據(jù)后采用三次樣條曲線分別對(duì)前6天缺少歷元的Klobuchar模型進(jìn)行插值并建立精化模型。最后,將缺失歷元后的精化模型與雙頻觀測(cè)模型進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)精化模型對(duì)電離層的延遲改正效果比基本模型有顯著提升,并能較好地反映電離層變化特性,特別是夜間電離層變化特性;(2)精化模型對(duì)電離層的改正效果隨緯度的增加而提高;(3)當(dāng)觀測(cè)數(shù)據(jù)存在歷元缺失現(xiàn)象時(shí),精化模型能達(dá)到較好的精化效果,對(duì)電離層的改正效果與未出現(xiàn)歷元缺失的精化模型的改正效果基本相當(dāng)。
【圖文】：

第 1 章 緒論簡介是日地空間環(huán)境的重要構(gòu)成部分。距地球表面 60km~100X 射線、γ 射線和高能粒子等的作用下，區(qū)域內(nèi)的中性氣生大量的電子和正離子，形成一個(gè)電離區(qū)域，即電離層[1]al Navigation Satellite System，GNSS）發(fā)射的定位信號(hào)穿的作用下，傳播將路徑將發(fā)生彎曲并影響定位精度，如圖實(shí)際路徑天頂方向1000 km20200 km

圖 2.1 TEC 示意圖相位測(cè)量，其相應(yīng)的時(shí)間延遲為：740.31.3427 10TEC TECtc f f 240.3ionTECf 1575.42MHz代入公式（2.13）和公式（2.14），則有如下結(jié)論延遲，有 1 TECu=16.2 cm；（2）對(duì) L1 頻率上的時(shí)間延遲，m。TEC 的大小會(huì)隨信號(hào)傳播路徑的方位角和太陽高度角的變化而衛(wèi)星的信號(hào)到達(dá)測(cè)站的傳播路徑不同，TEC 值也不同。當(dāng)太陽達(dá)到同一歷元的極小值，，即天頂方向上的總電子含量（Vertica
【學(xué)位授予單位】：桂林理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P228.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2556438