三种全球对流层改正模型特性分析

使用对流层改正模型进行GPS对流层延迟改正是目前常用的方法。本文介绍了适用于全球范围的三种对流层延迟改正模型：WAAS模型。EGNOS模型和UNB3模型。对三种模型的建立方法与模型参数进行了介绍与分析．并通过数据分析．比较了三种模型受高度角、时间,纬度因素影响的不同特性．根据各模型的特性分析结论,指导具体工程应用中对流层模型的选择使用．具有实际工程意义。     

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。     

电离层误差对卫星导航系统测距误差影响分析

电离层延迟误差是单频接收机的主要定位误差之一。电离层延迟误差具有多变性,不易准确描述。本文探讨了几种常用单频接收机电离层延迟改正模型,Bent模型IRI模型、Klobuchar模型、NeQuick模型以及IGGSH模型。并利用单频GPS接收机实测数据统计分析各模型对定位误差的修正效果,为单频接收机用户选择合适的电离层改正模型提供参考。     

微波辐射计与GPS 联合反演大气折射率

地基单站微波辐射计是被动反演对流层大气折射率剖面的一种有效设备,亮温是其进行反演的基础量.地基单站GPS(Global Position System)接收到的低仰角信号的斜路径延迟也是进行对流层折射率剖面反演的基础量.由于对流层的中低层大气变化较大,以上两种设备对其折射率的反演误差较大.将地基单站微波辐射计与地基单站GPS两种设备的实测数据相结合,建立联合反演模型,可以综合两种探测设备对大气不同层结的敏感性,有效改善对流层中低层折射率的反演精度.对太原和青岛两个地区历史探空数据的仿真反演结果验证了此联合模型的有效性.     

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。     

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。     

电离层与对流层模型对北斗RAIM可用性的影响分析

电离层和对流层是卫星导航系统测量的主要误差源,也是北斗卫星导航系统可用性变化的重要因素。采用星历数据仿真分析了电离层和对流层延迟误差模型对北斗导航系统RAIM可用性的影响,特别分析了不同对流层模型对民用航空的影响。实验表明电离层和对流层的延迟误差分别为0~14.5 559 m及0~23.7 796 m,且在民用航空的非精密进近阶段,用Saastamoinen模型、UNB3模型及Hopfield模型分别作为北斗的对流层误差模型的RAIM可用性分别为99.308%、92.041 5%和100%,相比较Hopfield模型更适合作为北斗卫星导航系统的对流层模型,能满足民用航空的99.9%RAIM可用性要求。     

利用MODIS水汽数据进行ASAR干涉测量大气改正研究

对流层水汽引起的大气相位延迟是制约重复轨道InSAR 高精度测量的重要因素之一。为有效解决InSAR 中大气相位延迟的问题,对InSAR 中大气延迟误差进行了分析,研究了利用MODIS 水汽数据对ASAR 干涉图大气改正的方法及其关键技术,并以太原地区的ASAR 干涉图为例,对其进行大气改正。实验结果表明,MODIS/ASAR 大气改正方法可以显著地提高干涉图的质量,同时形变反演的精度也得到了明显的改善,验证了MODIS 与ASAR 数据融合获取地表形变信息的必要性和可靠性。     

空间目标监视雷达大气折射探测校准方法

分析了大气环境对空间目标监视雷达电波传播的影响,并重点对测距、测角误差进行了分析;然后,对对流层、电离层探测与校准方法进行了综述和总结;最后,利用外场实测数据对基于气象数据和双频全球定位系统(GPS)的对流层、电离层探测与校准方法进行了验证,取得了较好的修正效果.     

对流层散射双向时间比对中对流层斜延迟实时估计

对流层斜延迟是对流层散射双向时间比对中一个重要误差源,该文提出一种对流层散射双向时间比对中对流层斜延迟实时估计方法。通过GPT2w模型计算测站气象数据,克服对流层斜延迟估计中对实时气象数据的依赖。针对Hopfield模型中固定的对流层散射顶层高,利用几何方法计算动态对流层散射顶层高,以解决对流层散射双向比对的实际应用问题。选取日本地区3个测站,两两进行比对,在验证Hopfield模型精度后,计算3组比对站在不同入射角和不同时间的对流层斜延迟。计算结果表明,对流层散射双向时间比对中对流层斜延迟呈现出随比对距离增大而增大,随入射角增大而减小的特性,并且四季变化特性也比较明显。3个比对站的对流层散射斜延迟10~35 m之间,经比对抵消90%后的时间延迟为3.5~11.8 ns。     

一种低仰角对流层折射修正的新方法

大气折射效应引起电波传播延迟和路径弯曲,测量数据对流层折射修正的精度直接影响到飞行目标轨(弹)道确定的精度。考虑到对流层折射修正的精度和效率以及5°以下低仰角数据传统修正方法具有较大的误差,通常不对测量数据进行实时对流层折射修正,这使得实时定位的精度受到较大影响。文中提出了一种基于光电传播几何路径迭代的对流层折射修正新方法,解决了修正精度和实时性不能兼顾的问题。经大量无人机校飞和载人航天工程外场实测数据验证,该算法能够实时有效地消除低仰角对流层折射偏差,对高仰角测量数据的对流层折射修正亦具有较高的精度。     

区域导航对流层延迟误差修正模型研究

本文研究了电波大气折射理论，分析了传播误差因素，阐述了区域导航信号的传播路径与 GNSS 卫星导航的不同，论述了对流层延迟对区域导航信号测量精度的影响，设计了满足区域导航系统应用需求的对流层延迟误差修正模型，并通过仿真研究，验证了所设计区域导航对流层延迟误差修正模型的可行性，并给出了该模型在远距离低仰角和近距离高仰角下的误差修正能力。     

大气折射效应对LEO-SAR成像质量的影响

大气折射会对无线电波造成射线弯曲和时延色散。对工作在微波频段的LEO-SAR而言,弯曲效应会导致雷达图像在距离上的偏移,而色散效应导致的二次相位误差会对接收信号造成脉冲展宽,使雷达图像分辨率降低,产生畸变。通过对这两种传播效应进行建模分析,选择电离层、对流层环境折射效应均较强的三亚地区进行折射指数剖面建模,仿真计算了该大气环境下,不同频段和轨道高度上LEO-SAR目标成像的距离向漂移和分辨率的变化,分析了大气折射引起的射线弯曲和时延色散特性对LEO-SAR成像质量的影响,为不同类型的LEO-SAR提供准确合理的折射误差修正补偿。     

TOPEX/Poseidon microwave radiometer (TMR). III. Wet troposphererange correction algorithm and pre-launch error budget

For pt.II see ibid., vol.33, no.1, p.138-46 (1995). The sole mission function of the TOPEX/Poseidon microwave radiometer (TMR) is to provide corrections for the altimeter range errors induced by the highly variable atmospheric water vapor content. The three TMR frequencies are shown to be near-optimum for measuring the vapor-induced path delay within an environment of variable cloud cover and variable sea surface flux background. After a review of the underlying physics relevant to the prediction of 5-40 GHz nadir-viewing microwave brightness temperatures, the authors describe the development of the statistical, two-step algorithm used for the TMR retrieval of path delay. Test simulations are presented which demonstrate the uniformity of algorithm performance over a range of cloud liquid and sea surface wind speed conditions. The results indicate that the inherent algorithm error (assuming noise free measurements and an exact physical model) is less than 0.4 cm of retrieved path delay for a global representation of atmospheric conditions. An algorithm error budget is developed which predicts an overall algorithm accuracy of 0.9 cm when modeling uncertainties are included. When combined with expected TMR antenna and brightness temperature accuracies, an overall measurement accuracy of 1.2 cm for the wet troposphere range correction is predicted     

基于卫星双向法的时间比对系统构建与分析

为了实现高精度时间同步,采用了卫星双向法,对时间比对系统进行了构建,并对影响比对系统不确定度的因素进行了分析。卫星双向法即两个台站同步发送和接收时间信号,可消除传递路径引起的误差,如：卫星位置引起的误差、电离层和对流层修正误差、卫星转发器误差。分析表明：在所有不确定度影响因素中,发射与接收设备时延的不稳定性是最大影响分量,系统对时精度可控制在4ns以内。系统的构建为高精度时间同步提供了可操作的方法。