GPS定位信号在电离层折射的改正方法

时间:2015-03-26     点击:加载中   【打印此页】  【关闭

  电离层折射可以使用模型改正、差分改正和双频观测的方法加以改正。

  常用的模型包括单层模型和Klobuchar 模型,模型改正所需要的参数通常包含在卫星导航电文中。实践表明,采用模型改正可以改正电离层影响的50%~60%,理想情况下可以达到75%。更精确的电离层延迟改正模型目前还有待进一步研究。差分改正将在第七章中加以介绍。下面主要介绍一下使用双频观测进行电离层改正的方法。

  电离层属于弥散介质,因此可用双频观测来改正电离层折射的影响。令

  如果分别采用频率为f1、f2 的载波L1 和L2 进行观测,按照公式(4-16)和(4-17)就可以得到:

  其中ρ1、ρ2 分别表示两个载波测得的距离观测值,δρ1、δρ2 分别表示两个载波的电离层折射距离延迟,ρ0 表示站星之间几何距离。

  将(4-19)中两式求差可得:

  双频观测组合能将电离层延迟抑制在2~4cm 误差范围内,但同时也放大了观测值噪声,破坏了模糊度的整数特性,给GPS 定位带来一定负面影响。一般说来,相对定位短基线情况下,电离层对基线两端的影响相近,可直接通过观测值求差消弱电离层延迟影响。长基线情况下,基线两端大气环境缺乏相关性,宜采用双频组合消除电离层折射的影响。对于单频接收机单机定位,模型改正是唯一的方法。


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