卫星导航系统电离层误差分析

电离层延迟误差是卫星接收机的主要测距误差之一。电离层延迟误差具有多变性,不易准确描述。电离层延迟误差求解方法主要有单频接收机修正方法、双频接收机修正方法。选择单频接收机修正方法,易于实施,可部分消除电离层延迟误差;若需完全消除电离层延迟误差,获得高精度测距结果,可通过双频接收机修正方法实现。     

单频GPS导航定位中的电离层延迟改正方法

电离层延迟是单频ＧＰＡ导航定位的主要误差源之一。本文提出了一种利用单频ＧＰＳ接收伪码载波相位实时观测数据实时估计和改正电离层延迟的方法，着重阐述了利用局部电离层垂直延迟模型和实时观测数据确定载波相位整周模糊度的步骤，并讨论了该电离层改正方法的优缺点和应用前景。     

一种利用C/A码GPS接收机实现电离层延时双频改正的方法

电离层传播延迟是C/A码GPS导航定位的主要误差源之一。本文提出了一种利用C/A码GPS接收机实现电离层延迟实时双频改正的方法,并对实现这一方法的电路框图的原理进行了分析,从理论上说明了其可行性。     

大气层对卫星导航信号的时延影响及修正

详细论述了电离层、对流层对卫星导航信号传播时延的影响,讨论了修正大气层时延影响的相对定位、延迟模型改正方法,详细分析了双频观测量电离层时延误差修正方法。     

一种利用C／A码GPS接收机实现电离层延时双频改正的方法

电离层传播延迟是Ｃ／Ａ码ＧＰＳ导航定位的主要误差源之一，本文提出了一种利用Ｃ／Ａ码ＧＰＳ接收机实现电离层延迟实时双频改正的方法，并对实现这一方法的电路框图的原理进行了分析，从理论上说明其可行性。     

实时动态精密单点定位中的多路径效应削弱方法

基于削弱实时动态精密单点定位多路径效应的目的,首先分析了多路径误差的产生原理,利用信噪比与高度角的关系判断多路径产生的来源,利用TEQC软件量化多路径误差的大小.其次分析了一般导航定位中的设置截止高度角法减少多路径效应在实时动态精密单点定位中的作用,试验表明这种方法并不适用于精密单点定位.基于Estimate SETC模型和Iono-Free LC对多路径效应对电离层改正的影响进行了研究,发现当多路径效应显著时,双频电离层改正会带来更大的误差,不利于精密单点定位的高精度解算.最后根据实际数据解算结果,在多路径效应显著的情况下,建议选用精确的模型改正消除电离层误差,而不使用双频消除电离层延迟法.     

GPS三频信息改正电离层折射误差高阶项的方法

在研究电离层折射时GPS测量的影响及电离层折射误差模型的基础上，基于电离层折射误差双频改正方法，针时GPS现代化和伽利略计划中增加的第三个民用导航频率，提出了运用三频观测值将电离层折射误差改正至二阶项的方法，并系统地推导了三频载波相位观测值无电离层折射组合方程，进一步提高了GPS的定位精度。     

北斗系统对流层延迟改正模型精度分析

北斗系统是我国自主研制的卫星导航定位系统,为提高该系统的定位精度,必须对其误差源引起的定位误差进行修正。对流层延迟是影响北斗卫星定位精度的误差源之一,它是由对流层大气对卫星信号的折射而引起,因此需要进行对流层延迟改正,其改正精度将直接影响卫星的定位精度。针对目前导航系统常用的3种对流层延迟模型,利用公认的电波射线描迹法进行比对,得到了各个模型的特征和适用范围,从而为我国北斗导航卫星定位应用中的对流层延迟模型选择奠定基础。     

GPS定位中4种对流层延迟修正模型适应性分析

系统地分析了对流层延迟特性及其误差改正模型的精度及适应性.对GPS信号的对流层延迟误差产生机理进行了理论分析;对常用的4种对流层误差改正模型:霍普菲尔德(Hopfield)模型、萨斯塔莫宁(Saastamoinen)模型、Black模型及Egnos模型的特点及建模方法进行了详细论述;利用从GPS技术权威支持机构Crustal Dynamics Data Information System(CDDIS)得到的GPS对流层相关数据,定量分析了4种对流层误差改正模型的精确性及适用性条件.最后,为对流层延迟改正模型的选择给出了结论性的意见,所得结果为GPS精确定位时对流层延迟改正模型的选择提供了理论依据,具有工程应用参考价值.     

GPS系统的误差分析和抑制方法

针对GPS系统出现的误差进行研究分析。对电离层和对流层所形成的误差,通过修正模型减少对系统的影响,达到了很好的消除和抑制作用;采用多径估计延迟锁相环算法对多径产生的误差进行抑制,实验证明：该算法技术资源要求不大,易于在硬件上实现。     

GPS双频接收机单点定位算法研究

为了提高单点定位的精度,利用GPS双频接收机接收到的双频码伪距和相位伪距测量值进行组合,消除了卫星钟差、接收机钟差、电离层延迟和对流层延迟等误差因素,求出了双频的整周模糊度,并对周跳进行了探测和修复,应用消除了电离层效应的相位伪距值对码伪距进行了平滑,得到了更高精度的伪距值,进而求出接收机坐标.最后,进行了实例分析,理论值与测站的标准坐标值进行了比较,精度较高,并且具有很好的稳定性.     

星载P波段SAR电离层效应的双频校正方法

对于高分辨星载P波段SAR系统,电离层效应对P波段SAR会带来一系列较为严重误差,包括时间延迟、法拉第旋转和色散等,这些误差与电波频率和电离层TEC值关系密切,并使得图像质量下降。如何测量与校正电离层效应误差是星载P波段SAR面临的重要问题。根据SAR系统自身的宽带特点,借鉴GPS系统采用的电离层双频测量校正方法,提出了一种基于双频SAR距离像相关的延迟误差测量方法,计算机仿真结果表明,该方法有效提高了双频回波信号的电离层延迟误差测量精度,适于低频段星载SAR系统的电离层效应测量与校正应用。     

BDS/GPS组合导航RAIM可用性分析

采用RINEX数据实验比较了北斗卫星导航系统(BDS)和全球定位系统(GPS)电离层Klobuchar模型在BDS/GPS组合导航中的性能。选择相对较优的电离层模型分析了基于卫星星座类型和卫星类型两种加权情况下,单一北斗、单一GPS与BDS/GPS组合导航系统在非精密进近(NPA)阶段和一类垂直引导进近(APVⅠ)阶段的RAIM可用性。实验表明,在BDS/GPS组合导航中,BDS的Klobuchar模型在中国区域内能修正大量的电离层误差,相比于GPS的Klobuchar电离层模型,电离层延迟修正有0-3.4364 m左右的提高。对于两种加权RAIM算法,在NPA阶段,单一导航RAIM可用性为90%左右,BDS/GPS组合导航的RAIM可用性达到100%。而在APVⅠ阶段,单一导航不具备APVⅠ能力,组合导航APV I阶段RAIM可用性达到100%,具有提供APV I应用的能力。      

Correction of single frequency altimeter measurements forionosphere delay

This study is a preliminary analysis of the accuracy of various ionosphere models to correct single frequency altimeter height measurements for ionospheric path delay. In particular, research focused on adjusting empirical and parameterized ionosphere models in the parameterized real-time ionospheric specification model (PRISM) 1.2 using total electron content (TEC) data from the Global Positioning System (GPS). The types of GPS data used to adjust PRISM included GPS line-of-sight (LOS) TEC data mapped to the vertical, and a grid of GPS derived TEC data in a Sun-fixed longitude frame. The adjusted PRISM TEC values, as well as predictions by IRI-90, a climatological model, were compared to TOPEX/Poseidon (T/P) TEC measurements from the dual-frequency altimeter for a number of TIP tracks. When adjusted with GPS LOS data, the PRISM empirical model predicted TEC over 24 1 h data sets for a given local time to within a global error of 8.60 TECU rms during a midnight centered ionosphere and 9.74 TECU rms during a noon centered ionosphere. Using GPS derived sun-fixed TEC data, the PRISM parameterized model predicted TEC within an error of 8.47 TECU rms centered at midnight and 12.83 TECU rms centered at noon. From these best results, it is clear that the proposed requirement of 3-4 TECU global rms for TOPEX/Poseidon Follow-On will be very difficult to meet, even with a substantial increase in the number of GPS ground stations, with any realizable combination of the aforementioned models or data assimilation schemes     

电离层不均匀性对GPS系统的误差影响分析

在ＧＰＳ定位误差分析中，对电离层误差大多只考虑了折射效应，采用双频技术即可消除折射一阶项的影响，更进一步的误差分析通常是考虑电离层折射的高阶项（主要是二阶项）。但均未考虑电离层不均匀性对ＧＰＳ系统误差的影响。本文根据波在电离层随机介质脉冲平均到达时间的理论结果，对ＧＰＳ信号穿越电离层的情况进行了模拟计算，在得出了典型背景电离层参数条件下折射一阶项、二阶项引起的ＧＰＳ信号延迟误差的基础上，重点讨论了     

提高增强系统电离层延迟改正数估计的方法研究

在对中国建立的 GPS 广域增强系统相关理论进行分析和研究的基础上,对广域增强系统的组成和基本原理进行了分析和研究,探讨了传统差分增强系统存在的缺点,在汲取已有研究成果和相关理论的基础上,研究了与电离层延迟改正数相关的理论和计算模型,研究了在单参考站情况下提高和改善电离层延迟估计的模型和理论方法,设计的算法模型成功实现了电离层延迟和频率间偏差的分离和估计,最后通过对观测数据的分析和仿真处理,验证了设计模型的合理性,取得了预期效果。     

自适应单频GPS载波平滑伪距算法研究

本文对单频GPS系统中载波相位平滑伪距算法进行研究，改进了传统平滑器，以消弱电离层延迟影响为基础，设计获得影响平滑器的各个因素的方案，用软件实现该平滑器并且进行动态实验验证，证明了该平滑算法的可行性和有效性。     

脉冲压缩雷达距离多普勒耦合对测距影响分析

根据线性调频脉冲及其匹配滤波器的时域和频域特性,首先从原理上分析了线性调频雷达脉冲回波信号由于多普勒距离耦合的影响,经过匹配滤波器后产生附加延时而引起的测距误差.然后给出了距离多普勒耦合的雷达距离修正公式,并通过仿真和雷达实际跟踪数据对雷达距离修正公式进行了验证.最后给出了工程应用中校正脉压网络固定延迟、脉压网络输入端线性调频脉冲信号多普勒频率的变化以及正或负斜率线性调频脉冲信号等方面应注意的问题.     

综合利用电离层残差法和载波相位变化率法探测并修复周跳

针对参考站单站静态双频的特点,提出一种周跳检测与修复的新方法,根据接收机提供的锁定时间信息,综合利用电离层残差和载波相位变化率准确探测并修复周跳。检验证明该方法能够准确可靠地探测并修复失锁 3秒以内的周跳,避免了周跳对载波相位平滑伪距的影响。