收敛速度慢一直是限制精密单点定位(precise point positioning,PPP)发展的重要因素。研究表明,通过高精度电离层延迟改正,进而实现精密单点定位实时动态(PPP-real time kinematic,PPP-RTK),可显著提升PPP的收敛速度。目前区域PPP-RTK...收敛速度慢一直是限制精密单点定位(precise point positioning,PPP)发展的重要因素。研究表明,通过高精度电离层延迟改正,进而实现精密单点定位实时动态(PPP-real time kinematic,PPP-RTK),可显著提升PPP的收敛速度。目前区域PPP-RTK中电离层主要采用单星多项式电离层模型(satellite-based ionospheric model with polynomial function,SIM_POLY)与单星电离层延迟反距离内插模型(satellite-based ionospheric model with inverse distance weight function,SIM_IDW)进行建模。为了检验上述两种模型在不同纬度的建模精度,对中国广东、湖北及河北3个省上空电离层延迟进行建模,并将其应用于单/双系统、浮点解及固定解中,分析其定位性能。实验结果表明,在低纬度区域,SIM_IDW模型表现略优于SIM_POLY模型,中高纬度区域则并无显著差异。浮点解PPP中,将SIM_IDW模型及SIM_POLY模型改正下的结果与无电离层组合PPP(ionosphere-free combination PPP,IFPPP)及欧洲定轨中心(Centre for Orbit Determination in Europe,CODE)的全球电离层格网(global ionospheric map,GIM)改正下的非差非组合结果进行比较,发现区域电离层模型改正下的PPP定位效果更好;与湖北省及广东省定位结果相比,河北省数据收敛速度最快,单GPS解算模式下采用SIM_IDW及SIM_POLY模型改正下的定位精度相较于IFPPP分别提升了43.7%和43.0%。固定解PPP中,河北省GPS+北斗解算模式下SIM_IDW、SIM_POLY模型改正下的PPP-RTK首个历元模糊度固定成功率分别可达86.09%和89.13%,且水平方向定位精度首个历元收敛至5 cm,高程方向定位精度1.5 min内收敛至10 cm;定位精度方面,在引入北斗系统之后,双系统PPP-RTK相较于单GPS有明显提升,河北省GPS+北斗解算模式下SIM_IDW、SIM_POLY模型改正下的PPP-RTK水平及三维定位精度分别为1.3 cm和3.5 cm。通过SIM_IDW及SIM_POLY模型建立区域电离层模型进而实现PPP-RTK,可以显著缩短PPP收敛时间,提高定�展开更多
THe effects of strong convection electric field on the electron density in the auroral ionosphericF-region have been simulated numerically by means of a physical model. It is found that an enhancement of electric fiel...THe effects of strong convection electric field on the electron density in the auroral ionosphericF-region have been simulated numerically by means of a physical model. It is found that an enhancement of electric field directed west-northward in post-noon or west-southward in pre-noon results in an ionization depletion with its maximum at altitudes 40–50 km higher than that of theF 2 peak. When the enhanced electric field lasts for 45 min and has a maximum about 32 mV/m, the resulted ionization depletions reach their maximum at the time just ～10 min behind the time when the convection electric field and ion temperature enhancements reach their maximum. This is consistent well with EISCAT observations. The magnitudes of the percentage ionization depletions and their recovery time are dependent not only on the intensity of the electric field, but also on the diurnal variation phase of the background electron density.展开更多
为研究适用于区域电离层总电子含量(total electron content, TEC)建模的方法和估计策略,对传统单层假设下的几种建模方法和估计策略进行了比较分析.基于我国中纬度武汉地区17个连续运行参考站的数据进行TEC建模,建模方法分别采用4...为研究适用于区域电离层总电子含量(total electron content, TEC)建模的方法和估计策略,对传统单层假设下的几种建模方法和估计策略进行了比较分析.基于我国中纬度武汉地区17个连续运行参考站的数据进行TEC建模,建模方法分别采用4×3阶多项式模型、2阶多项式模型、4阶球谐级数模型,估计策略使用分段常数估计策略和分段线性估计策略.在传统单层假设的基础上,本文还提出了三层电离层TEC模型,该模型可以分别给出底部电离层、峰高电离层和顶部电离层的TEC.研究结果表明,几种模型的天顶方向总电子含量拟合效果和欧洲轨道确定中心公布的电离层格网地图均具有较好的一致性,其中4阶球谐级数模型和分段线性估计策略效果最佳.通过三层电离层模型,可以得到TEC与电离层高度之间的关系,多层电离层模型对空间目标监视和低轨卫星航天测控具有重要应用价值.展开更多
仪器偏差是利用GPS观测资料确定总电子含量(Total Electron Content,TEC)的主要误差源之一,接收机P1和P2的仪器偏差称为差分码偏差。探讨了利用GPS资料计算接收机差分码偏差的算法,并进行了软件实现。实际观测数据的结果初步验证了算法...仪器偏差是利用GPS观测资料确定总电子含量(Total Electron Content,TEC)的主要误差源之一,接收机P1和P2的仪器偏差称为差分码偏差。探讨了利用GPS资料计算接收机差分码偏差的算法,并进行了软件实现。实际观测数据的结果初步验证了算法的正确性。展开更多
文摘收敛速度慢一直是限制精密单点定位(precise point positioning,PPP)发展的重要因素。研究表明,通过高精度电离层延迟改正,进而实现精密单点定位实时动态(PPP-real time kinematic,PPP-RTK),可显著提升PPP的收敛速度。目前区域PPP-RTK中电离层主要采用单星多项式电离层模型(satellite-based ionospheric model with polynomial function,SIM_POLY)与单星电离层延迟反距离内插模型(satellite-based ionospheric model with inverse distance weight function,SIM_IDW)进行建模。为了检验上述两种模型在不同纬度的建模精度,对中国广东、湖北及河北3个省上空电离层延迟进行建模,并将其应用于单/双系统、浮点解及固定解中,分析其定位性能。实验结果表明,在低纬度区域,SIM_IDW模型表现略优于SIM_POLY模型,中高纬度区域则并无显著差异。浮点解PPP中,将SIM_IDW模型及SIM_POLY模型改正下的结果与无电离层组合PPP(ionosphere-free combination PPP,IFPPP)及欧洲定轨中心(Centre for Orbit Determination in Europe,CODE)的全球电离层格网(global ionospheric map,GIM)改正下的非差非组合结果进行比较,发现区域电离层模型改正下的PPP定位效果更好;与湖北省及广东省定位结果相比,河北省数据收敛速度最快,单GPS解算模式下采用SIM_IDW及SIM_POLY模型改正下的定位精度相较于IFPPP分别提升了43.7%和43.0%。固定解PPP中,河北省GPS+北斗解算模式下SIM_IDW、SIM_POLY模型改正下的PPP-RTK首个历元模糊度固定成功率分别可达86.09%和89.13%,且水平方向定位精度首个历元收敛至5 cm,高程方向定位精度1.5 min内收敛至10 cm;定位精度方面,在引入北斗系统之后,双系统PPP-RTK相较于单GPS有明显提升,河北省GPS+北斗解算模式下SIM_IDW、SIM_POLY模型改正下的PPP-RTK水平及三维定位精度分别为1.3 cm和3.5 cm。通过SIM_IDW及SIM_POLY模型建立区域电离层模型进而实现PPP-RTK,可以显著缩短PPP收敛时间,提高定�
基金the National Natural Science Foundation of China (496742 4140 0 740 3 9) and the Research Fund forthe Doctoral Program of Higher Education in China
文摘THe effects of strong convection electric field on the electron density in the auroral ionosphericF-region have been simulated numerically by means of a physical model. It is found that an enhancement of electric field directed west-northward in post-noon or west-southward in pre-noon results in an ionization depletion with its maximum at altitudes 40–50 km higher than that of theF 2 peak. When the enhanced electric field lasts for 45 min and has a maximum about 32 mV/m, the resulted ionization depletions reach their maximum at the time just ～10 min behind the time when the convection electric field and ion temperature enhancements reach their maximum. This is consistent well with EISCAT observations. The magnitudes of the percentage ionization depletions and their recovery time are dependent not only on the intensity of the electric field, but also on the diurnal variation phase of the background electron density.
文摘为研究适用于区域电离层总电子含量(total electron content, TEC)建模的方法和估计策略,对传统单层假设下的几种建模方法和估计策略进行了比较分析.基于我国中纬度武汉地区17个连续运行参考站的数据进行TEC建模,建模方法分别采用4×3阶多项式模型、2阶多项式模型、4阶球谐级数模型,估计策略使用分段常数估计策略和分段线性估计策略.在传统单层假设的基础上,本文还提出了三层电离层TEC模型,该模型可以分别给出底部电离层、峰高电离层和顶部电离层的TEC.研究结果表明,几种模型的天顶方向总电子含量拟合效果和欧洲轨道确定中心公布的电离层格网地图均具有较好的一致性,其中4阶球谐级数模型和分段线性估计策略效果最佳.通过三层电离层模型,可以得到TEC与电离层高度之间的关系,多层电离层模型对空间目标监视和低轨卫星航天测控具有重要应用价值.
