基于gps双频接收机的电离层研究

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1、大连海事大学硕士学位论文基于GPS双频接收机的电离层研究姓名：张荟申请学位级别：硕士专业：信息与通信工程（通信与信息系统）指导教师：胡青20100601中文摘要摘要随着全球定位系统的不断发展，定位技术的逐步提高，其应用已经深入到了人们生活和生产的各个方面。中国也成为继美国和俄罗斯之后，第三个具有自主导航卫星的国家。减少误差，提高卫星定位精度已经成为许多学者和机构研究的热点。而在造成定位误差的众多因素中，电离层对精度的影响尤为显著。在本课题中，利用GPS信号进行电离层电子含量的推算并分析其变化，为研究电离层延迟模型、减少误差提供了一个实现的基础，也对监测电离层电子

2、含量、预报其走势起着一定的帮助作用。首先，本文简要介绍了电离层结构、GPS相关原理以及误差的来源。在此基础上，详细论述了运用GPS双频接收机接收的数据去计算电离层电子含量的理论依据。双频接收机可以接收具有L1、L2不同频率的载波信号，利用两个信号穿过电离层的延迟量不同，可以得出其电子含量。在此结果的基础上，与卫星实时位置数据进行换算即可得出垂直电子含量。与此同时，还对所涉及到的GPS接收机指令格式、相关数据结构进行了描述。其次，详细论述了获取区域性垂直电子含量的实现方法。课题运用GPSolution4软件接收指定GPS数据日志并进行存储，在VC++6．0环境下编

3、写代码进行GPS数据的处理。根据GPS双频接收机的数据协议，对相应的数据进行提取、计算和显示等工作。从一开始显示电子含量随周日时间变化，经过数据的滑动等相应的处理，最终得到了比较清晰的垂直电子含量的走势。最后，为了找出电离层电子含量变化规律，记录了当地的天气情况，如气温、气压等。我们将周日垂直电子含量与当地天气因素进行了比较，讨论了不同天气下的电子含量走势。本课题的研究来自导航研究所承担的国家863项目“利用多径信号提高GNSS接收机性能的新技术研究"，本研究成果为GPS接收机定位算法提供了参考数据。关键词：GPS=双频信号；电子含量英文摘要ABSTRACTWi

4、Ⅱlthedevelopmentofglobalpositioningsystemsandtheimprovementofpositioningtechnologies，itsapplicationhasgonedeepintoallaspectsofpeople’Slivesandproductions．Chinahasalsobecomethet11irdcountrywitllindependentnavigationsatelliteafterUnitedStatesandRussia．Reducingerrorstoimproveaccuracyofs

5、atellitepositioninghasbecomeahotspotwhichmanyscholarsandinstitutionsareresearching．Theimpactoftheionosphereontheaccuracyisparticularlysignificantinmanyfactorsofpositioningerrors．Inthistheme，usingtheGPSsignalstocalculatetheelectroncontentandanalyzethechangeisarealizablebasisofresearch

6、ingfordelaymodelingofionosphereandreducingerrors．Italsoplaysahelpfulroleformonitoringtheionosphericelectroncontentandpredictingtheirtrends．Firstly,thispaperintroducesthestructureoftheionosphere，relatedprinciplesoftheGPSanderrorsources．Onthisbasis，itdiscussesthetheoreticalbasisofusing

7、theGPSdual-frequencytocalculatetheionosphericelectroncontentindetail．Dual-frequencyreceiverCanreceivedifferentfrequenciescarriersignals、析thL1andL2．Usingthedifferentdelayamountsbetweentwosignalswhentheypassthroughtheionosphere，theelectroncontentCanbecalculated．Basedonthisresult，thever

8、ticalelectro