电离层延迟改正模型论文-张兆龙,王跃钢,腾红磊,王乐

电离层延迟改正模型论文-张兆龙,王跃钢,腾红磊,王乐

导读:本文包含了电离层延迟改正模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电离层延迟,Klobuchar模型,NeQuick模型,TSE模型

电离层延迟改正模型论文文献综述

张兆龙,王跃钢,腾红磊,王乐[1](2018)在《一种基于泰勒级数展开的电离层延迟改正模型》一文中研究指出针对电离层延迟误差对定位精度的影响,本文将泰勒级数展开应用于电离层延迟的求解过程中,提出了一种基于泰勒级数展开的电离层改正模型(TSE模型)。将该模型与传统的Klobuchar模型和Ne Quick模型在VTEC的求解精度和定位精度上进行了对比分析,用IGS网站提供的测量数据,通过仿真试验验证,得出了TSE模型在提高定位精度上具有较好的可行性与时间适应性的结论。(本文来源于《测绘通报》期刊2018年01期)

陈秀德[2](2017)在《电离层延迟改正模型算法的研究与探讨》一文中研究指出电离层是地球表面从50千米到几千千米的大气,由于太阳辐射的原因,该区域的大气被弱电离化,产生大量的自由电子和离子。这些粒子对无线电波产生很大影响,引起的GNSS延迟可达数米甚至数百米,是目前GNSS应用中最主要的误差源之一,因此在进行无线电导航与应用时,需要进行电离层延迟改正。此外,卫星导航系统正进入新纪元,目前除了现有的GPS和GLONASS全球导航系统外,中国的北斗导航系统、欧洲的Galileo导航系统以及区域导航系统,如QZSS、NAVIC系统,均在迅猛发展。基于这种现状,本文对电离层延迟改正开展了一系列的研究工作。本文的主要工作和创新点如下:1.文中详细介绍GPSK8、Galileo NeQuick G、BDSK8、BDSK14、BDSSH广播电离层延迟改正模型的用户算法,并且评估了几种模型在不同区域的性能,为北斗全球广播电离层模型的性能优化提供了必要的支撑与保障。在中国区域,BDSSH模型性能最好,改正率均在75%以上,RMS精度为5TECU以内,模型改正效果由高到低依次为BDSSH、BDSK14、NeQuick G、BDSK8、GPSK8模型;在全球范围,也是BDSSH模型精度最好,改正率在70%以上,RMS精度为5TECU内,模型改正效果由高到低依次为BDSSH、NeQuick G、GPSK8模型。2.本文基于GPS、GLONASS、BDS、Galileo四系统的观测信息,开展了多系统的电离层VTEC建模研究,该策略能够更充分地利用当前多GNSS导航的特点,在一定程度上提高了电离层信息的拟合精度,为卫星导航应用与电离层研究工作提供了更加有效、可靠的途径。建模结果在北半球高纬和中纬地区的精度要比南半球好,并且精度比较稳定,与CODE最终GIM相比,平均偏差在1TECU左右,RMS在1.5TECU左右;建模结果无论在南半球还是北半球,中纬和高纬地区的建模结果都要比低纬好,北半球低纬地区,平均偏差为2.77TECU,RMS为3.92TECU;南半球低纬地区,平均偏差为2.33TECU,RMS为3.34TECU。3.本文开展了电离层图(GIM)的评估工作,主要讨论了CODE、ESA、UPC、JPL、CAS、IGS和iGMAS几家机构的最终、快速和预报的GIM精度,为GNSS单频用户进行高精度导航和科研工作者开展电离层信息的精密研究提供了有力保障。CODE的最终GIM精度在中纬和低纬地区的精度都是最好的,在中纬和低纬地区STD依次为1.78、2.84TECU;在高纬地区,JPL的最终GIM精度最好,STD为1.76TECU。JPL的快速GIM精度是所有快速GIM中精度最好的,在高纬、中纬和低纬地区的STD依次为1.77TECU、1.91TECU和3.14TECU。此外,预报GIM要比最终和快速GIM精度差一些。4.本文采用ARMA时间序列模型进行了电离层信息的建模与预报研究,为GNSS用户提供了高精度的实时电离层延迟改正模型,同时该方法也为电离层的研究工作提供了一条有效、可行的途径。预报结果在北半球的精度要比南半球高一些。在北半球,预报31天时,预报精度比较稳定,平均RMS为3.53TECU;随着纬度的降低,预报精度也随之降低;在中国区域,预报40天的预报精度比较稳定,平均RMS为4.01TECU;白天的预报精度要比夜晚好,互差在0.5TECU内。(本文来源于《长安大学》期刊2017-05-28)

王甫红,郭磊,邵晓东,龚学文[3](2016)在《两种电离层延迟改正模型对星载单频GPS实时定轨精度的影响》一文中研究指出采用单频星载GPS实测伪距和载波相位观测值,结合不同的电离层延迟改正模型进行模拟实时定轨实验,分析单频实时定轨的精度。不同轨道高度的低轨卫星实验结果表明,在卫星轨道较高(500km以上)时,使用单频伪距观测值与改进的Klobuchar模型,实时定轨位置精度可达0.86m(叁维RMS),速度精度可达0.9mm/s,接近甚至优于双频伪距实时定轨的轨道精度;使用单频码相无电离层组合观测值时,实时定轨位置精度可达0.54m,速度精度可达0.55mm/s。采用合适的电离层延迟改正模型,廉价的单频星载接收机可应用于微小卫星的实时定轨。(本文来源于《大地测量与地球动力学》期刊2016年07期)

徐玉健[4](2016)在《克里金内插方法和电离层延迟改正模型研究》一文中研究指出电离层作为日地空间环境重要的组成部分一直被学者们广泛研究,首先,电离层延迟对全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)的导航和定位误差有着重要的影响,其次,利用GNSS监测电离层的变化活动是目前为止最为精确的监测手段。最后,人类对电离层的研究对于生活在地球上的我们意义非凡。本文重点研究了利用GPS双频观测值计算电离层穿刺点(Ionospheric Pierce Point,IPP)处垂直电子含量(Vertical Total Electron Content,VTEC)的原理和方法,分别选择某特定区域的若干个GPS监测站和全球169个监测站进行了区域和全球的电离层穿刺点VTEC的计算,利用克里金(Kriging)插值算法内插格网点电子含量数据,并在此基础上,比较了克里金插值、距离反比加权内插与IGS利用15阶球谐函数所计算格网点电子含量的差别,通过结果比较,证明了克里金插值算法较距离反比内插方法精度更高。此外,本文还对单频用户常用的电离层模型进行了研究,包括Klobuchar模型、NeQuick模型、NTCM-BC模型等,并得出一些结论。本文的主要研究内容如下:1.介绍了电离层的分层结构和研究历史,以及电离层对GPS信号伪距观测和载波相位观测产生的影响;2.对利用GPS双频观测值计算电离层穿刺点VTEC的原理和方法进行了详细的阐述,包括电离层穿刺点经纬度的计算,观测方程的建立,推导了其具体计算步骤,并获得了由GPS双频观测值计算穿刺点VTEC的程序实现;3.将地统计学中的克里金方法引入到了GPS计算电离层VTEC领域,研究了适合电离层电子含量数据的变异函数模型。比较了距离反比内插和Kriging插值以及GIM的15阶球谐函数模型绘制电离层地图的精度,通过实例,验证了克里金插值算法较距离反比加权内插的效果更好。4.比较了Klobuchar、NeQuick和NTCM-BC叁种模型,并得出NTCM-BC模型和NeQuick模型在一定程度上较Klobuchar模型精度更高的结论。(本文来源于《中国地质大学(北京)》期刊2016-05-01)

王松寒[5](2016)在《区域电离层延迟改正及预报模型研究》一文中研究指出区域电离层的监测和预报是一项具有重要意义的工作,也是目前一个比较热门的研究方向。本文着重研究区域电离层的预报模型,以期能够为区域内的用户提供实时的电离层VTEC (Vetical Total Electron Content)预报信息,最终可以为单频GPS用户提高定位的精度;而且还可以为研究电离层活动提供一种有效的途径。本文利用IGS提供的195个格网点的VTEC数据,以及JSCORS系统某区域12个观测站的GPS观测数据展开相关的研究。本文主要的内容和结论如下:1)对区域VTEC的空间分布特性进行了分析。利用IGS提供的195个格网点的VTEC数据,分析了区域VTEC的空间分布特性,结果显示:电离层VTEC的空间分布和纬度有较大关联,低纬度地区的VTEC值会高于高纬度地区;电离层VTEC具有非常明显的空间相关性,某点的总电子含量与相邻点位的总电子含量会产生相互影响。在对VTEC进行预报和建模时,不能仅仅采用单点预报模式,其空间分布特性应当予以考虑。2)对区域VTEC的空间分布特性进行了分析。利用IGS提供的195个格网点的VTEC数据,分析了区域VTEC的时间变化特性,结果显示:电离层VTEC呈周期性变化规律,周期为24小时;从当地时间凌晨6时起,至傍晚20时的14个小时内,电离层VTEC变化剧烈,通常在当地时间中午12时至14时之间某时刻达到当日VTEC最大值;当地时间20时至次日凌晨6时的10个小时内,VTEC值处于小范围波动状态或平稳下降状态(凌晨6时左右达最小值),电离层状态较为稳定。3)分别构建了基于ARIMA时间序列模型(Auto Regression Integrated Moving Average)和BP神经网络模型的单点电离层VTEC预报模型。利用IGS提供的195个格网点的VTEC数据,分别采用ARIMA模型和BP神经网络模型对电离层VTEC进行了预报,预报时长为1天,结果显示:ARIMA模型的预报平均相对误差为6.43%;BP神经网络模型的预报平均相对误差为8.30%;相比之下,ARIMA模型的结果更佳。4)提出了基于EOF(Empirical Orthogonal Function)分解的区域电离层VTEC预报模型。分别建立了EOF-ARIMA模型、EOF-BP模型和EOF-融合模型,结果显示:EOF-ARIMA模型的预报平均相对误差为4.05%;EOF-BP模型的预报平均相对误差为4.64%;EOF-融合模型的预报平均相对误差为3.68%。相比于ARIMA单点模型,EOF-ARIMA模型的精度可以提高40.3%;相比于BP神经网络单点模型,EOF-BP模型的精度可以提高42.8%;EOF-融合模型精度最高,较ARIMA单点模型提高46.1%,较BP神经网络单点模型提高54.5%。5)构建了区域电离层预报内插模型,提出了BP神经网络-多项式融合模型。分别采用多项式模型、球谐函数模型和BP神经网络-多项式融合模型建立了区域电离层内插模型,结果显示:多项式模型的平均绝对误差大约为0.24TECU,球谐函数模型的平均绝对误差大约为0.35TECU, BP神经网络-多项式融合模型的平均绝对误差大约为0.20TECU,可以较多项式模型精度提高15%左右。(本文来源于《东南大学》期刊2016-02-27)

管明雷,王英刚,徐威杰,伏天淑,刘志强[6](2016)在《常用电离层延迟改正模型的对比研究》一文中研究指出电离层模型能有效改正GNSS导航定位中的电离层延迟,通过消除电磁波信号穿过该区域时传播速度和传播路径变化的影响,从而提高接收机的导航定位精度。据此,分析了几种常用电离层模型的使用特点和改正精度,并利用中国区域内2个IGS站多天GPS实测数据,研究分析了常用电离层模型在GNSS导航定位中的改正效果,为有不同需求的用户选择合适的电离层模型并修正电离层延迟提供了参考性建议。(本文来源于《现代测绘》期刊2016年01期)

陶学林[7](2015)在《基于地基GPS的电离层延迟改正模型建立及精度估计》一文中研究指出电离层作为近地空间环境的重要组成部分,与现代无线电系统和卫星导航系统密不可分。电离层延迟是全球卫星系统导航、定位、授时的主要误差源,其对电磁波传播的影响以及利用GNSS信号研究电离层特性、监测电离层变化成为人们关注的热点。本文利用IGS提供的GPS观测数据研究全球电离层TEC日常变化规律,通过编写一套软件,实现了基于GPS数据建立全球电离层延迟模型。软件解算结果与CODE发布的结果进行对比,模型精度与CODE基本一致。本文主要研究内容为:1、论文简要介绍了电离层基础知识和研究现状,对目前常见的电离层延迟模型进行了系统的研究,分析了部分模型的实现方法和优缺点。2、阐述了利用GPS研究电离层的基础理论和方法,主要包括研究GPS相关原理,电离层延迟的参数化和数学模拟方法,并对硬件延迟偏差(DCB)进行了深入的研究分析。3、利用IGS全球观测台站提供的GPS双频观测数据,建立基于球谐函数全球电离层延迟改正模型。模型解算结果与CODE全球电离层产品进行对比分析,结果显示基本吻合。全球TEC分布图与CODE残差基本在-5TECU~5TECU之间,精度小于2TECU。所有卫星DCB估计值均方差为0.07ns,接收机DCB残差基本都在2ns以内。4、采用法方程迭加算法,只有非零元素参与法方程计算,解决了大型矩阵存储困难和计算效率低的问题。5、着重研究了由于全球IGS观测台站的不均匀分布,导致模型解算出现负值VTEC的现象,本文研究利用附加不等式约束条件的最小二乘原理算法消除这一不合理现象。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2015-04-01)

康娟,王玲,黄文德[8](2015)在《一种基于系数择优的低阶球谐电离层延迟改正模型》一文中研究指出针对单频接收机的电离层延迟改正问题,提出了一种基于系数择优的低阶球谐电离层延迟改正模型.按照电离层延迟改正模型参数择优问题的描述,明确参数优化的目标和约束条件,根据参数选择可编码的特点,提出了利用遗传算法进行参数择优的方法及步骤.以欧洲定轨中心(CODE)提供的电离层数据作为参考标准,对参数择优模型、低阶球谐模型和Klobuchar模型模拟的区域电离层VTEC精度进行了比较分析.结果表明,较之相同系数个数的低阶球谐模型,参数择优模型精度平均改进了1~2TECU,而且比Klobuchar模型及低阶球谐模型能更好地反映电离层的周日变化及纬度变化特征.(本文来源于《空间科学学报》期刊2015年02期)

刘东[9](2013)在《利用电离层延迟改正模型提高GPS高程测量值的精度的研究》一文中研究指出GPS由于其高效方便,得到了迅猛发展,成为了现在地形测量、变形监测、低等级高程控制测量的首选。近年来在GPS理论和技术高速发展的带动下,GPS在平面测量精度和高程测量精度方面都得到了很大的提高。硬件方面,扼流圈天线使得GPS的多路径效应得到了有效的消除;理论方面,各种对流层、电离层延迟改正模型的提出及其应用,以及许多研究表明有效的GPS消除误差理论的应用,使得GPS的诸多与卫星及接收机之间的误差得到了很好的改正,所以GPS在平面位置和高程的测量精度也进一步提高,在平面测量中的精度达到甚至小于±1mm+lppm。由于GPS测量的大地高应用于实际时需要经过高程转换为正常高,中间转换过程中需要解算高程异常,一系列的计算使得GPS在高程控制测量方面误差偏大,影响了GPS高程控制测量在许多方面的应用。本文在GPS双频观测的基础上,通过解算GPS原始的观测数据,建立一种区域的电离层延迟改正模型,取代现在最常用的克罗布歇模型来消除电离层对GPS测量的影响,更好的消除电离层延迟的影响,以提高GPS的解算数据的精度。区域模型建立采用多项式电离层延迟改正模型,将整个电离层中电子浓缩在一个单层,单层高度取350km,将单层上的垂直方向上的总电子含量(VTEC)的值看作是纬度和太阳时角的函数,计算穿刺点的位置。根据在某段时间内接收机接收到的卫星的观测数据,并将这些观测数据通过TEQC数据处理软件进行处理,限制卫星的高度角,分离出需要的数据,解算多项式中的系数及诸多难以在公式间求差消除的系统误差总量,利用最小二乘法拟合出这些未知项的最优解,进而建立区域性电离层延迟改正模型。利用这种模型解算电离层延迟量且与实际的延迟量进行比较,验证模型的效果。这种在双频测值的基础上,精确求定穿刺点上空的电子含量,反求出多项式模型中的系数建立区域电离层延迟改正模型,更具有针对性的解决当地的电离层延迟量。通过实际应用的例子来比较本文中建立的多项式模型对实际电离层延迟的改正效果,验证本模型的优势,说明多项式模型更具有针对性,特定性。但是由于建立模型的先天条件也限制了本模型在预报电离层延迟方面的不足。综合模型的优劣性的比较,应用这种GPS双频观测值建立起来的区域性多项式电离层延迟改正模型可以很好的提高GPS的测量精度,也使得GPS在高程控制测量方面得到更广泛的应用。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2013-03-27)

马怀武,王俊强,郝恒强[10](2012)在《中国区域电离层延迟改正模型建立方法的研究》一文中研究指出电离层是影响卫星导航定位的主要误差源之一,建立电离层延迟改正模型对提高卫星导航定位的精度是十分必要的,本文采用球谐函数对中国区域电离层延迟改正模型的建立进行了研究,并分析了模型的精度。(本文来源于《现代测绘》期刊2012年05期)

电离层延迟改正模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

电离层是地球表面从50千米到几千千米的大气,由于太阳辐射的原因,该区域的大气被弱电离化,产生大量的自由电子和离子。这些粒子对无线电波产生很大影响,引起的GNSS延迟可达数米甚至数百米,是目前GNSS应用中最主要的误差源之一,因此在进行无线电导航与应用时,需要进行电离层延迟改正。此外,卫星导航系统正进入新纪元,目前除了现有的GPS和GLONASS全球导航系统外,中国的北斗导航系统、欧洲的Galileo导航系统以及区域导航系统,如QZSS、NAVIC系统,均在迅猛发展。基于这种现状,本文对电离层延迟改正开展了一系列的研究工作。本文的主要工作和创新点如下:1.文中详细介绍GPSK8、Galileo NeQuick G、BDSK8、BDSK14、BDSSH广播电离层延迟改正模型的用户算法,并且评估了几种模型在不同区域的性能,为北斗全球广播电离层模型的性能优化提供了必要的支撑与保障。在中国区域,BDSSH模型性能最好,改正率均在75%以上,RMS精度为5TECU以内,模型改正效果由高到低依次为BDSSH、BDSK14、NeQuick G、BDSK8、GPSK8模型;在全球范围,也是BDSSH模型精度最好,改正率在70%以上,RMS精度为5TECU内,模型改正效果由高到低依次为BDSSH、NeQuick G、GPSK8模型。2.本文基于GPS、GLONASS、BDS、Galileo四系统的观测信息,开展了多系统的电离层VTEC建模研究,该策略能够更充分地利用当前多GNSS导航的特点,在一定程度上提高了电离层信息的拟合精度,为卫星导航应用与电离层研究工作提供了更加有效、可靠的途径。建模结果在北半球高纬和中纬地区的精度要比南半球好,并且精度比较稳定,与CODE最终GIM相比,平均偏差在1TECU左右,RMS在1.5TECU左右;建模结果无论在南半球还是北半球,中纬和高纬地区的建模结果都要比低纬好,北半球低纬地区,平均偏差为2.77TECU,RMS为3.92TECU;南半球低纬地区,平均偏差为2.33TECU,RMS为3.34TECU。3.本文开展了电离层图(GIM)的评估工作,主要讨论了CODE、ESA、UPC、JPL、CAS、IGS和iGMAS几家机构的最终、快速和预报的GIM精度,为GNSS单频用户进行高精度导航和科研工作者开展电离层信息的精密研究提供了有力保障。CODE的最终GIM精度在中纬和低纬地区的精度都是最好的,在中纬和低纬地区STD依次为1.78、2.84TECU;在高纬地区,JPL的最终GIM精度最好,STD为1.76TECU。JPL的快速GIM精度是所有快速GIM中精度最好的,在高纬、中纬和低纬地区的STD依次为1.77TECU、1.91TECU和3.14TECU。此外,预报GIM要比最终和快速GIM精度差一些。4.本文采用ARMA时间序列模型进行了电离层信息的建模与预报研究,为GNSS用户提供了高精度的实时电离层延迟改正模型,同时该方法也为电离层的研究工作提供了一条有效、可行的途径。预报结果在北半球的精度要比南半球高一些。在北半球,预报31天时,预报精度比较稳定,平均RMS为3.53TECU;随着纬度的降低,预报精度也随之降低;在中国区域,预报40天的预报精度比较稳定,平均RMS为4.01TECU;白天的预报精度要比夜晚好,互差在0.5TECU内。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电离层延迟改正模型论文参考文献

[1].张兆龙,王跃钢,腾红磊,王乐.一种基于泰勒级数展开的电离层延迟改正模型[J].测绘通报.2018

[2].陈秀德.电离层延迟改正模型算法的研究与探讨[D].长安大学.2017

[3].王甫红,郭磊,邵晓东,龚学文.两种电离层延迟改正模型对星载单频GPS实时定轨精度的影响[J].大地测量与地球动力学.2016

[4].徐玉健.克里金内插方法和电离层延迟改正模型研究[D].中国地质大学(北京).2016

[5].王松寒.区域电离层延迟改正及预报模型研究[D].东南大学.2016

[6].管明雷,王英刚,徐威杰,伏天淑,刘志强.常用电离层延迟改正模型的对比研究[J].现代测绘.2016

[7].陶学林.基于地基GPS的电离层延迟改正模型建立及精度估计[D].合肥工业大学.2015

[8].康娟,王玲,黄文德.一种基于系数择优的低阶球谐电离层延迟改正模型[J].空间科学学报.2015

[9].刘东.利用电离层延迟改正模型提高GPS高程测量值的精度的研究[D].昆明理工大学.2013

[10].马怀武,王俊强,郝恒强.中国区域电离层延迟改正模型建立方法的研究[J].现代测绘.2012

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