武大《GPS原理与应用》.ppt
GPS原理及其应用(六),第三章 GPS定位中的误差源,3.4 卫星星历误差3.5 电离层延迟,3.4 卫星星历误差,3.4卫星星历（轨道）误差,定义由卫星星历给出的卫星在空间的位置与卫星的实际位置之差称为卫星星历误差。,广播星历（预报星历）的精度(无SA)2030米(有SA)100米精密星历（后处理星历）的精度可达1厘米应对方法精密定轨(后处理)相对定位或差分定位,GPS测量定位的误差源 卫星星历（轨道）误差,星历误差对单点定位的影响星历误差对单点定位的影响主要取决于卫星到接收机的距离以及用于定位或导航的GPS卫星与接收机构成的几何图形星历误差对相对定位的影响,GPS测量定位的误差源 卫星星历（轨道）误差,3.5 电离层延迟,3.5 电离层延迟,GPS测量定位的误差源 电离层延迟,地球大气结构,地球大气层的结构,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 地球大气结构,大气折射效应,大气折射信号在穿过大气时，速度将发生变化，传播路径也将发生弯曲。也称大气延迟。在GPS测量定位中，通常仅考虑信号传播速度的变化。色散介质与非色散介质色散介质：对不同频率的信号，所产生的折射效应也不同非色散介质：对不同频率的信号，所产生的折射效应相同对GPS信号来说，电离层是色散介质，对流层是非色散介质,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 大气折射效应,相速与群速,相速群速相速与群速的关系相折射率与群折射率的关系,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 相速与群速,相速与群速,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 相速与群速,电离层折射,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 电离层折射,电离层折射,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 电离层折射,电子密度与总电子含量,电子密度与总电子含量电子密度：单位体积中所包含的电子数。总电子含量（TEC Total Electron Content）：底面积为一个单位面积时沿信号传播路径贯穿整个电离层的一个柱体内所含的电子总数。,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 电子密度与总电子含量,电子密度与大气高度的关系,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 电子密度与大气高度的关系,电子含量与地方时的关系,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 电子含量与地方时的关系,电子含量与太阳活动情况的关系,与太阳活动密切相关，太阳活动剧烈时，电子含量增加太阳活动周期约为11年,1700年 1995年太阳黑子数,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 电子含量与太阳活动情况的关系,电子含量与地理位置的关系,2002.5.15 1:00 23:00 2小时间隔全球TEC分布,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 电子含量与地理位置的关系,常用电离层延迟改正方法分类,经验模型改正方法：根据以往观测结果所建立的模型改正效果：差双频改正方法：利用双频观测值直接计算出延迟改正或组成无电离层延迟的组合观测量效果：改正效果最好实测模型改正方法：利用实际观测所得到的离散的电离层延迟（或电子含量），建立模型（如内插）效果：改正效果较好,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 常用电离层延迟改正方法分类,电离层改正的经验模型简介,Bent模型由美国的提出描述电子密度是经纬度、时间、季节和太阳辐射流量的函数国际参考电离层模型（IRI International Reference Ionosphere）由国际无线电科学联盟（URSI International Union of Radio Science）和空间研究委员会（COSPAR-Committee on Space Research）提出描述高度为50km-2000km的区间内电子密度、电子温度、电离层温度、电离层的成分等以地点、时间、日期等为参数,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 电离层改正的经验模型简介,电离层改正的经验模型简介,Klobuchar模型由美国的提出描述电离层的时延广泛地用于GPS导航定位中GPS卫星的导航电文中播发其模型参数供用户使用,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 电离层改正的经验模型简介,Klobuchar模型,中心电离层,中心电离层,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 Klobuchar模型,Klobuchar模型,模型算法,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 Klobuchar模型,Klobuchar模型,模型算法（续）改正效果：可改正60左右,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 Klobuchar模型,电离层延迟的双频改正,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 电离层延迟的双频改正,电离层延迟的实测模型改正,基本思想利用基准站的双频观测数据计算电离层延迟利用所得到的电离层延迟量建立局部或全球的的TEC实测模型类型局部模型适用于局部区域全球模型适用于全球区域,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 电离层延迟的实测模型改正,电离层延迟的实测模型改正,局部（区域性）的实测模型改正方法适用范围：局部地区的电离层延迟改正,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 电离层延迟的实测模型改正,电离层延迟的实测模型改正,全球（大范围）的实测模型改正方法适用范围：用于大范围和全球的电离层延迟改正格网化的电离层延迟改正模型,GPS测量定位的误差源 电离层延迟 电离层延迟的实测模型改正,
