GNSS電離層VTEC模型精化及應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-11-15 17:54
電離層VTEC模型與GNSS的發(fā)展是一個互相促進的過程。隨著GNSS系統(tǒng)的迅速發(fā)展,基于GNSS技術(shù)建立高精度電離層VTEC模型已成為目前研究電離層的主要技術(shù)手段。本文對VTEC模型建立及應(yīng)用過程中的數(shù)據(jù)預(yù)處理、模型系數(shù)優(yōu)選、建模結(jié)果質(zhì)量分析、區(qū)域模型的生成以及震前電離層異常探測等內(nèi)容進行了研究和探討,主要包括:1.基于P4觀測方程,通過分析IGS長時間序列VTEC產(chǎn)品統(tǒng)計結(jié)果、部分電離層建模結(jié)果以及一般假設(shè),研究并制定了P4觀測值的限差,并對六個不同緯度IGS站不同電離層活躍期的P4觀測值進行了粗差檢驗,表明了所給限差的適用性與合理性,為基于P4觀測值建立電離層VTEC模型提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。2.針對傳統(tǒng)TurboEdit算法在初始?xì)v元探測小周跳的不足,提出了基于BIC準(zhǔn)則的雙向TurboEdit算法,實驗結(jié)果表明改進算法在固定小周跳和隨機周跳組合的探測和修復(fù)成功率上均有明顯提高;在對周跳固定成功率和周跳探測量標(biāo)準(zhǔn)差之間的關(guān)系進行分析的基礎(chǔ)上,針對偽距觀測量會引入較大誤差的缺陷,提出了基于北斗三頻觀測數(shù)據(jù)的三步法周跳探測和修復(fù)策略,實驗結(jié)果表明,三步法策略可以準(zhǔn)確地探測和修復(fù)加入的...
【文章來源】:戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 電離層結(jié)構(gòu)
1.1.2 電離層探測方法
1.1.3 GNSS電離層研究意義
1.2 GNSS電離層建模研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
第二章 基于GNSS觀測值建立VTEC模型基本原理
2.1 投影函數(shù)和IPP坐標(biāo)計算
2.1.1 投影函數(shù)
2.1.2 IPP坐標(biāo)計算
2.2 VTEC觀測值
2.2.1 非差觀測值
2.2.2 電離層組合觀測值
2.3 VTEC模型
2.3.1 多項式模型
2.3.2 廣義三角級數(shù)模型
2.3.3 球諧函數(shù)模型
2.4 IGS格網(wǎng)地圖及其內(nèi)插方法
2.4.1 IGS電離層格網(wǎng)地圖
2.4.2 雙線性內(nèi)插方法
2.5 本章小結(jié)
第三章 數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.1 P4觀測值限差分析及應(yīng)用
3.1.1 P4觀測值限差的制定
3.1.2 IGS站P4觀測值質(zhì)量分析
3.1.3 小結(jié)
3.2 基于BIC準(zhǔn)則的雙向TurboEdit算法
3.2.1 TurboEdit算法介紹
3.2.2 TurboEdit算法的改進
3.2.3 周跳探測和修復(fù)實驗
3.2.4 小結(jié)
3.3 基于北斗三頻數(shù)據(jù)的周跳探測和修復(fù)
3.3.1 三頻非差數(shù)據(jù)組合
3.3.2 三頻偽距相位組合周跳探測和修復(fù)
3.3.3 實驗分析
3.3.4 小結(jié)
3.4 本章小結(jié)
第四章 電離層建模
4.1 滑動優(yōu)選多項式建模法
4.2 單GNSS站VTEC滑動優(yōu)選多項式建模相關(guān)內(nèi)容探討
4.2.1 不同優(yōu)選準(zhǔn)則在VTEC建模中的比較
4.2.2 連續(xù)建模的實現(xiàn)
4.2.3 與IGS格網(wǎng)電離層產(chǎn)品的比較
4.2.4 小結(jié)
4.3 滑動優(yōu)選多項式在不同緯度站高精度電子含量連續(xù)監(jiān)測中的應(yīng)用分析
4.3.1 太陽活動低年建模實踐
4.3.2 太陽活動高年建模實踐
4.3.3 小結(jié)
4.4 基于單站的區(qū)域電離層建模實踐
4.4.1 單站監(jiān)測區(qū)域及站間拼接方法
4.4.2 區(qū)域電離層建模結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 震前電離層異常探測
5.1 傳統(tǒng)異常探測方法
5.1.1 平均數(shù)法
5.1.2 中位數(shù)法
5.1.3 四分位距法
5.1.4 滑動時窗法
5.2 基于傳統(tǒng)方法進行震前異常探測
5.2.1 使用IGS格網(wǎng)數(shù)據(jù)進行異常探測
5.2.2 使用本文建模結(jié)果進行異常探測
5.3 基于灰色預(yù)測模型進行震前異常探測
5.3.1 灰色預(yù)測模型異常探測原理及方法
5.3.2 使用IGS格網(wǎng)數(shù)據(jù)進行異常探測
5.3.3 使用建模結(jié)果進行異常探測
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要研究工作與結(jié)論
6.2 未來工作展望
參考文獻
作者信息
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]近年來我國GNSS電離層延遲精確建模及修正研究進展[J]. 袁運斌,霍星亮,張寶成. 測繪學(xué)報. 2017(10)
[2]GNSS空間環(huán)境學(xué)研究進展和展望[J]. 姚宜斌,張順,孔建. 測繪學(xué)報. 2017(10)
[3]國際GNSS服務(wù)組織全球電離層TEC格網(wǎng)精度評估與分析[J]. 李子申,王寧波,李敏,周凱,袁運斌,袁洪. 地球物理學(xué)報. 2017 (10)
[4]一種精確估計區(qū)域北斗接收機硬件延遲的方法[J]. 李昕,郭際明,周呂,覃發(fā)超. 測繪學(xué)報. 2016(08)
[5]EMD與小波分析組合探測電離層VTEC周期方法研究[J]. 鮑亞東,劉長建,張學(xué)東,劉宸,馮緒. 大地測量與地球動力學(xué). 2016(06)
[6]多尺度電離層時間序列預(yù)報分析[J]. 林江偉,張桂強. 測繪地理信息. 2015(06)
[7]一種基于TurboEdit改進的GPS周跳探測與修復(fù)方法[J]. 段榮,趙修斌,龐春雷,李媛. 儀器儀表學(xué)報. 2015(11)
[8]基于IGS的南北半球TEC非對稱性研究[J]. 馮建迪,姜衛(wèi)平,王正濤. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2015(10)
[9]偽距相位和無幾何相位組合探測與修復(fù)多頻周跳的比較[J]. 李林陽,呂志平,崔陽,王鴻斌. 大地測量與地球動力學(xué). 2015(03)
[10]對TurboEdit周跳探測及修復(fù)算法的改進[J]. 李林陽,呂志平,周海濤,李濱,王寧. 測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2015(02)
博士論文
[1]GNSS電離層建模方法與質(zhì)量控制研究[D]. 劉長建.解放軍信息工程大學(xué) 2011
[2]利用地基GNSS數(shù)據(jù)實時監(jiān)測電離層延遲理論與方法研究[D]. 耿長江.武漢大學(xué) 2011
[3]低緯/赤道電離層廣義R-T不穩(wěn)定性發(fā)展的控制因素分析[D]. 羅偉華.武漢大學(xué) 2009
[4]基于地基GPS的中國區(qū)域電離層監(jiān)測與延遲改正研究[D]. 章紅平.中國科學(xué)院研究生院(上海天文臺) 2006
[5]基于GPS的電離層監(jiān)測及延遲改正理論與方法的研究[D]. 袁運斌.中國科學(xué)院研究生院(測量與地球物理研究所) 2002
碩士論文
[1]GNSS導(dǎo)航電離層模型精化研究[D]. 劉宸.解放軍信息工程大學(xué) 2017
[2]GNSS廣播電離層精度監(jiān)測評估方法研究[D]. 程娜.長安大學(xué) 2015
本文編號:3497239
【文章來源】:戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 電離層結(jié)構(gòu)
1.1.2 電離層探測方法
1.1.3 GNSS電離層研究意義
1.2 GNSS電離層建模研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
第二章 基于GNSS觀測值建立VTEC模型基本原理
2.1 投影函數(shù)和IPP坐標(biāo)計算
2.1.1 投影函數(shù)
2.1.2 IPP坐標(biāo)計算
2.2 VTEC觀測值
2.2.1 非差觀測值
2.2.2 電離層組合觀測值
2.3 VTEC模型
2.3.1 多項式模型
2.3.2 廣義三角級數(shù)模型
2.3.3 球諧函數(shù)模型
2.4 IGS格網(wǎng)地圖及其內(nèi)插方法
2.4.1 IGS電離層格網(wǎng)地圖
2.4.2 雙線性內(nèi)插方法
2.5 本章小結(jié)
第三章 數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.1 P4觀測值限差分析及應(yīng)用
3.1.1 P4觀測值限差的制定
3.1.2 IGS站P4觀測值質(zhì)量分析
3.1.3 小結(jié)
3.2 基于BIC準(zhǔn)則的雙向TurboEdit算法
3.2.1 TurboEdit算法介紹
3.2.2 TurboEdit算法的改進
3.2.3 周跳探測和修復(fù)實驗
3.2.4 小結(jié)
3.3 基于北斗三頻數(shù)據(jù)的周跳探測和修復(fù)
3.3.1 三頻非差數(shù)據(jù)組合
3.3.2 三頻偽距相位組合周跳探測和修復(fù)
3.3.3 實驗分析
3.3.4 小結(jié)
3.4 本章小結(jié)
第四章 電離層建模
4.1 滑動優(yōu)選多項式建模法
4.2 單GNSS站VTEC滑動優(yōu)選多項式建模相關(guān)內(nèi)容探討
4.2.1 不同優(yōu)選準(zhǔn)則在VTEC建模中的比較
4.2.2 連續(xù)建模的實現(xiàn)
4.2.3 與IGS格網(wǎng)電離層產(chǎn)品的比較
4.2.4 小結(jié)
4.3 滑動優(yōu)選多項式在不同緯度站高精度電子含量連續(xù)監(jiān)測中的應(yīng)用分析
4.3.1 太陽活動低年建模實踐
4.3.2 太陽活動高年建模實踐
4.3.3 小結(jié)
4.4 基于單站的區(qū)域電離層建模實踐
4.4.1 單站監(jiān)測區(qū)域及站間拼接方法
4.4.2 區(qū)域電離層建模結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 震前電離層異常探測
5.1 傳統(tǒng)異常探測方法
5.1.1 平均數(shù)法
5.1.2 中位數(shù)法
5.1.3 四分位距法
5.1.4 滑動時窗法
5.2 基于傳統(tǒng)方法進行震前異常探測
5.2.1 使用IGS格網(wǎng)數(shù)據(jù)進行異常探測
5.2.2 使用本文建模結(jié)果進行異常探測
5.3 基于灰色預(yù)測模型進行震前異常探測
5.3.1 灰色預(yù)測模型異常探測原理及方法
5.3.2 使用IGS格網(wǎng)數(shù)據(jù)進行異常探測
5.3.3 使用建模結(jié)果進行異常探測
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要研究工作與結(jié)論
6.2 未來工作展望
參考文獻
作者信息
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]近年來我國GNSS電離層延遲精確建模及修正研究進展[J]. 袁運斌,霍星亮,張寶成. 測繪學(xué)報. 2017(10)
[2]GNSS空間環(huán)境學(xué)研究進展和展望[J]. 姚宜斌,張順,孔建. 測繪學(xué)報. 2017(10)
[3]國際GNSS服務(wù)組織全球電離層TEC格網(wǎng)精度評估與分析[J]. 李子申,王寧波,李敏,周凱,袁運斌,袁洪. 地球物理學(xué)報. 2017 (10)
[4]一種精確估計區(qū)域北斗接收機硬件延遲的方法[J]. 李昕,郭際明,周呂,覃發(fā)超. 測繪學(xué)報. 2016(08)
[5]EMD與小波分析組合探測電離層VTEC周期方法研究[J]. 鮑亞東,劉長建,張學(xué)東,劉宸,馮緒. 大地測量與地球動力學(xué). 2016(06)
[6]多尺度電離層時間序列預(yù)報分析[J]. 林江偉,張桂強. 測繪地理信息. 2015(06)
[7]一種基于TurboEdit改進的GPS周跳探測與修復(fù)方法[J]. 段榮,趙修斌,龐春雷,李媛. 儀器儀表學(xué)報. 2015(11)
[8]基于IGS的南北半球TEC非對稱性研究[J]. 馮建迪,姜衛(wèi)平,王正濤. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2015(10)
[9]偽距相位和無幾何相位組合探測與修復(fù)多頻周跳的比較[J]. 李林陽,呂志平,崔陽,王鴻斌. 大地測量與地球動力學(xué). 2015(03)
[10]對TurboEdit周跳探測及修復(fù)算法的改進[J]. 李林陽,呂志平,周海濤,李濱,王寧. 測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2015(02)
博士論文
[1]GNSS電離層建模方法與質(zhì)量控制研究[D]. 劉長建.解放軍信息工程大學(xué) 2011
[2]利用地基GNSS數(shù)據(jù)實時監(jiān)測電離層延遲理論與方法研究[D]. 耿長江.武漢大學(xué) 2011
[3]低緯/赤道電離層廣義R-T不穩(wěn)定性發(fā)展的控制因素分析[D]. 羅偉華.武漢大學(xué) 2009
[4]基于地基GPS的中國區(qū)域電離層監(jiān)測與延遲改正研究[D]. 章紅平.中國科學(xué)院研究生院(上海天文臺) 2006
[5]基于GPS的電離層監(jiān)測及延遲改正理論與方法的研究[D]. 袁運斌.中國科學(xué)院研究生院(測量與地球物理研究所) 2002
碩士論文
[1]GNSS導(dǎo)航電離層模型精化研究[D]. 劉宸.解放軍信息工程大學(xué) 2017
[2]GNSS廣播電離層精度監(jiān)測評估方法研究[D]. 程娜.長安大學(xué) 2015
本文編號:3497239
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