基于地基gnss观测数据的电离层延迟改正研究

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1、分类号:P2210710-2011126014硕士学位论文基于地基GNSS观测数据的电离层延迟改正研究魏传军导师姓名职称张勤教授申请学位级别工学硕士学科专业名称大地测量学与测量工程论文提交日期2014年5月16日论文答辩日期2014年6月16日学位授予单位长安大学万方数据StudyofIonosphericDelayCorrectionBasedonGNSSObservationsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WeiChuanjunSupervisor：Prof.Zha

2、ngQinChang’anUniversity,Xi’an,China万方数据万方数据摘要电离层作为地球空间环境的重要组成部分，对无线电导航信号的正常传播造成干扰，尤其是对单频导航用户影响较大，已成为全球卫星导航系统（GNSS）中最为棘手的误差源之一。基于地基GNSS观测数据可以建立全球电离层延迟模型从而实现有效修正电离层延迟误差的目的。此外，电离层建模方法还能够较为精确地获取卫星及接收机的硬件延迟参数（DCB-DifferenceCodeBias），从而为精密定位提供服务。目前国际上大多采用GPS观测资料进行电离层建模且集中在事后处理方面，

3、实时电离层产品方面的研究甚少。我国的北斗二代导航系统自2012年7月正式提供服务以来，已完成了区域导航定位服务的布施。考虑到不同导航系统间的兼容互操作性，非常有必要研究北斗系统的电离层修正产品，从而为北斗高精度导航定位服务提供技术支撑。基于上述出发点，本文开展了基于地基GNSS观测数据建立全球电离层延迟模型的研究，并在此基础上，基于球冠谐函数研究实现了中国区域电离层延迟实时产品修正。另外，考虑到目前北斗测站较少无法单独建模的现状，提出采用联合GPS/BDS地基数据进行全球电离层建模，以精确的北斗卫星DCB参数产品。本文的主要研究内容和取得的成

4、果可归纳如下：1.研究总结了基于地基GPS观测数据利用球谐函数进行全球电离层延迟建模的原理、数据处理方法和参数估计策略；2.研究实现了利用GPS地基观测数据进行全球电离层TEC格网模型建立，并进行了卫星和接收机硬件延迟偏差的精确估计；通过实验分析，采用本文所获得的电离层和DCB产品与国际IGS发布的产品精度相当；3.研究实现了基于GPS/BDS双系统观测数据进行全球电离层联合建模的方法，并精确估计了我国北斗二代卫星和接收机的DCB参数；并在北斗单频单点定位中加入本文所获得的北斗DCB产品对定位精度分析验证了所获北斗电离层和DCB产品的精度和有

5、效性；4.借助于球冠谐函数及我国的陆态网络数据建立了我国区域电离层模型，并在此基础上研究实现电离层延迟的实时修正方法，分析了实时电离层产品的精度和可靠性；关键词：GPS/BDS，电离层延迟建模，球谐函数，球冠谐函数，DCBI万方数据ABSTRACTAsanimportantpartoftheEarth'sspaceenvironment,ionospherehasaseriouslyeffectonthenormaltransmissionofradionavigationsignals，especiallyforthesingle-freq

6、uencynavigationusers.IthasbeenoneofthemostcomplicatedandthorniesterrorsourcesinGNSS(GlobalNavigationSatelliteSystems)positioning.Theglobalionosphericdelaymodelcanbeestablishedbasedonground-basedGNSSobservations,inordertocorrectionosphericdelayeffectively.Inaddition,thesatel

7、liteandreceiverDCBparameterscanbeachievedaccuratelythroughionosphericdelaymodel,providingservicesforprecisepositioning.Atpresentgpsobservationsareadoptedtoestablishionospheremodelthroughpost-processingininternationalmeasures,researchinglillteinreal-timeionosphericproducts.S

8、inceofferingofficialserviceinJuly2012,thedonationforareanavigationandpositioningse