广义三角级数函数电离层延迟模型.pdf

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1、!第!"卷!第#期!$%%"年#月(#(&广义三角级数函数电离层延迟模型"袁运斌!欧吉坤中国科学院测量与地球物理研究所!动力大地测量学重点实验室!武汉!"##$$摘要!!研究一种参数可调的广义三角级数函数aJA]$Y939B.0/_9:8B/Y34-98B/;79B/97b23;8/43%电离层延迟模型5分析aJA]模型在电离层研究特别是为单频用户提供延迟改正应用方面的特点5初步结果显示!较参数固定的三角级数函数JA]$8B/Y34-98B/;79B/97b23;8/43%模型和目前广泛应用的多项式模型KHLg$V40^34-/.0-4:90%模型!aJA]模型能够更好的描述电离层

2、J,*变化特性!可望进一步提高基于aKA的局部电离层延迟信息的确定精度5关键词!!全球卫星定位系统#=8+$!广义三角级数函数#=,+U$!电离层延迟!电子总含量#,OI$!!基于aKA计算全球和区域性的电离层延迟的精结论%度!很大程度上取决于局部电离层延迟信息的确定%(&(!’’!=,+U电离层延迟模型精度%许多科学研究工作和单频无线电定位用户要求使用高精度的电离层延迟信息%这实质上!有效描述电离层J,*的周日变化特性是构建高%((&(!’就是要求精确提取局部电离层延迟信息%实现精度垂直电离层延迟改正模型的关键问题5基于aKA这一要求的最关键的因素是电离层延迟模型的合理拟合垂直电

3、离层J,*时!为充分顾及电离层J,*的选择%目前广泛应用的局部电离层模型!是多项式周日变化特性!通常利用以aKA日为测段的高精度%(&&(>’模型KHLg"V40^34-/.0-4:90$%但KHLg双频aKA数据"如PaA等基准站的数据$精确求定相模型!一般只能在数小时的拟合过程中达到较好的关的电离层延迟信息5电离层J,*的周日变化规律%(@’精度%a94BY/.:427利用三角级数函数JA]"8B/Y’与季节+地理纬度+太阳与地磁活动等因素关系密434-98B/;79B/97b23;8/43$进一步提高了局部电离层切5不同时空区域的电离层周日变化特性!难以利用延迟周日变化特性的

4、模拟能力%由于JA]模型参数数学模型进行精确的统一表示!给建立普遍适用的局固定而且建立在地理参考系上!所以不能很好地反部电离层模型造成极大的困难5然而对aKA用户较映局部电离层延迟的特性!也限制了电离层延迟的为集中的中纬度地区而言!单站或局部区域天顶方向计算精度%为此!本文将其扩展为地磁参考系下+电离层J,*周日变化特点!通常可近似地描述为#能够有效模拟长测段电离层延迟的参数可调的广义白天随地方时=呈近似余弦的变化!一般在=W(!G形式%利用多天实测aKA数据比较了广义三角级数时达到最大(晚上变化平稳且相对较小!随地方时=函数aJA]"Y939B.0/_9:8B/Y34-98B/;

5、79B/97b23;’变化不明显5若记为2-电离层对下点APK的地磁纬8/43$模型+JA]和KHLg模型的电离层延迟的拟度!=7/V为APK地方时!>W%3"=7/VE(!$-G!GW%!G!合精度!分析了利用aJA]模型和aKA数据精确根据dJ,*值时空变化特点!将dJ,*的周日变化求定电离层延迟信息的特点!得出一些有益的视为以下几部分影响的合成#&(#与地方时和纬度以!%##!’#@’($收稿!%##&’#(’#)收修改稿!"国家自然科学基金"批准号#!#%#!##($+中国科学院知识创新工程领域前沿项目"批准号##"#(>&$和山东省基础地理信息与数字化技术重点实验室开放研

6、究基金"AC%##"’&$资助,’-./0#^^6YV7!.7;G5=G/YY5.;5;3!第!"卷!第#期!$%%"年#月(#()AA%!外因素有关的综合变化(162#仅与纬度有关项((&62-(1&6(;47"6>$1&6%7/3"6>$2#与地方时有关的66-(A"周期变化综合影响项5调整I/的序号后!合成以上的变化(6#仅与地方时有关的变化((1&6>2各项变化可得垂直电离层J,*模型#6A!ANe16‘2#与纬度和地方时有关的综合变化(&62->6-(!‘-(AAA!A%"Ne162616‘2QF89;-&(1&61(2-11&61A>21&61A1A2->1((%(%"

7、6-(6-(6-(!‘-(A!1&%61A1A1A1A0(;47"6>$1&%61A1A1A1A7/3"6>$2!"($(%"Ne%"Ne6-(上式中!&6为待求的dJ,*参变量(2$-23e#5#)!要因素是太阳而不是地球磁场5;47""3E(5)($$(23为APK的地理纬度("3为地理(!=8+数据与基本试验方法经度5若记!,&!"K%!Q为载波6-K(6(-!#%"3Q(((2’!=8+数据与基本试验方法L(的频率$!"($式化为相应于载波L(的垂直电离利用P