GPS定位的电离层误差

文章编号0494492只，3中分类号207文献标识码608定位的电离层误差严允朝永平谢，21渭南门峡管理局勘测设计院，71400，2总参谋部干休所，北京188丘星导航定位中主要有7种系统误差，即轨道误差。卫星钟差。电离层误差对流层误差多径误差接收机钟差和接收机噪声。其中电离层误差的影响*大。由此引起的测距卫星至3接收机的距离误差，*大时卫星在地平，每天中午，每年月，太阳黑子高峰年为150，*小时卫星在天顶，每天夜间，每年7月，太阳黑子平静年也有55幸而电离层是种散射介质，即其折射系数是电波频率的函篆因此，双频接收机的观测值可借助这特点基本消除电离层改正电离层的另特点是瞬息万变，即使在天之内也可能变化个数量级，很难模拟因此，电离层误差是3测量中的主要误差源，是限制单频3接收机的测程不能超过203，的决定因素。

电离层对，8定位的主要影响根据电离层折射系数可导出码群延绝对误差载波相位超前相对误差和多普勒时延距离误差也可求出信号波幅的衰减振幅闪烁和相位闪烁所有这些影响都是由于电离层的折射系数同单位1之差引起的。此外，电离层效应对003也是种严重限制电离层群延绝对测距误差电离层群延引起的误差可用距离单位或时延单位。

此群延可山下式得出时延为真空光速03采用的1频段的折射系数的个阶项为n此处电离层群延为称为总电子含量丁，单位为1化2，沿观测者至每个卫星的路线积分。丁的时间空间的变化反映了8卫星至用户的电离层时延变化双频码群延从，3的两个频率的观测值能够直接求出卫星至接收机路线上的丁，凰，担ǔ8接收机在和12频率上测出的电离层时延之差，可由式4得出或电离层载波相位超前相对测距误差弟0电离县载，相立超前载波相位超前是指没有电离层效应时的载波相位相此超前值为2差，载波相位超前电波通过电离层时，载波相位的传播总是比自由空间的速度快。此相位超前量在个频率上是不能测量的，但可由两个相关频率的观测值导出。就3卫星而言，两者都是由同振荡器123，导出，故能测出两种频率之间的差分载波相移对差分观测值同丁0的关系为载波相位超前和码群延之间的关系就3尤1频率而言，载波相位超前周相当于延载波相位超前和码群延之间的关系可简写为AJ=9i电离层多普勒频移距速误差电离层10的时空变化导致电离层多普勒频移，距离变化取决于3个因素电离层丁，坏闹苋毡浠，省⒋蠓段У，不规则性和，8动态用户的速度，用户的运动和电离层的周日变化都将导致距速误差。电离层在天之内的变化很大，即使在固定台站也无法模拟其变化因此，单频3用户试借助电离层模型来改正电离层误差的办法，是很难实现的。

电离层的不规则性使8信号产生绕射和折射，从而使信号常常产生短期衰减，称之为振幅闪烁它能够严重影响切8接收机的跟踪能力，造成信号失锁太阳黑子活动高峰年傍晚后几小时，常常出现这种振幅闪烁。

近年来的研宄明在近赤道区应避免在下列时间进行精密3观测疝地方时19点到24点必太阳黑子活动高峰年③信号闪烁活动激烈时，电离层相位闪烁效应电离层的无规律变化将引起接收机载波相位发生快速变化这种现象称为相位闪瓶如果电离层效应引起的相位变化快于接收机能够允许的宽度，则将导致接收机发生相位失锁1常怡况下。地球。发生强烈相位闪烁效的1域限于赤道区。但是，在发生强大磁暴时例如1989年3月，这种影响将波及中纬度地区，友阳耀斑到达地球面引起的地球磁场的急剧变化称为磁暴。高能质子沿地球磁场到达高纬度地区，同自然大气相互作用产生离子，导致发生红。绿光这些质子也产生电子和强大的电磁场反两者都能够产生很高的电子密度和较大的切断效应，从而使高炜度区的8接收机产生强大的振幅闪烁和相位闪烁，甚至改变仰8信号的传播路线由于电离层诱发的这种磁暴，在高讳度地区可能要持续几小时到几天在中低掉度地区般较少出现，但是，1989年3月发生的强大磁暴却扩大到中纬度地区，甚至北纬50带，使该区的3接收机连续失锁，以致磁暴期间，单频接收机的电离层改正的误差急剧增尤因此，在开展，3会战时要参考电离层预报制定相应计划。

驾观系统提供两种服务精度定位服务和标准定位服实旌政策时。定位粘度降觅土概41双。

差分改正分为码差分改正和载波相位差分改正两者的优缺点！

码差分载波差分单频值双频值投资比星数观测时间4解算模糊值不需要需要成果可靠性解算模糊值的时间不需要长短为常数，约为几秒钟，随接收机而异正常情况下，电离层对，03的影响，在100以内只有分米级但是，电离层对03的影响将随着用户至基地站的距离而急剧增大，用户至基地站的距离*好小于300，因此，电离层误差是对0，定位精度的严重限制在磁暴期间，03甚至无法工作，08接收机的电离层改正电离层改正的经验模和物埋模型电离层模型概分为经验模型和物理模型两类。经验模型是由长期观测数据导出。目前通用的国际参考电离层模型属于经验模型物理模型则是按物理原理演绎而来，但也要电离层折射同高度角的关系早在1974年肘；仙1和6；认抓油就导出了电离层折射同高度角的关系求有经验数据输入，以便描述各种力函数的特征，物理模型能的变化但是，物理模型太复杂，8用户难以直接使用等于地心半径；知是丁0质量中心的高度。对汀8频率付厂户而无需知道各种屯离层模型的优缺点上需知道何种模型*实用。

目前，根据*佳也是*复杂的电离层模型算出的丁，月平均变化，同实际值之差约为2025.因此，*好使用从2的高度角折射误差和丁0=1018时的典型值绘于由1可，当高度角为十1时，电离层的折射误差*大，高度角大于20后，误差迅速减小，12频率的折射满足精度的*简单的电离层模型，以*快速度及时算出改正，单频接收机的电离层改正1改正模型目前，有各种电离层模型可供选用。各种电离层模型的复杂性同电离层改正的关系，2误萑比顿率大模型复杂性单频03接收机的电离层改正模型为对于地方中午的*大相位卫星信息中，简单地用6个系数代这4个变数当今，单频接收机的电离层改正通常用采用模型，它的特点如简单适用，精度足够；只需用1星播发信息中的6个系数描述全球电离，特性；这6个系数不能每天更新；为了减少用户的计算工作量，采用*简单的算法2，0技术根据电波传播原理，电离层对载波相位传播的时延为从式3和式12可；由码观测值得出的距离偏长；与此相反，由载波相位观测值得出的距离则偏短。换言之，电离层对码观测值和载波相位观测值的影响，就其阶项而言，数值相同，符号相反据研究，电离层的阶项改正占总改正鉴于电离层折射效应对码观测值和载波相位观测值的影响具有这重大特点，多年来，国际上不少学者试利用这特点，对斤3接收机的码观测值和载波相位观测值进行加权组合，使其基本消去电离层折射对，1单频观测值制，加权组合的关键是对这两种观测值如何给枕因为般单频接收机的码观测值的精度只有±±2叫高精度单频接收机的精度也只有±1±20.邱而载波相位观测值的精度却高达±1±21两者精度相差2个数量级，这给加权组合带来极大困难1993年，美国学者8雷蒙迪首先提出码杵波相位扩散技术简称技术，将单频接收机的码观测值和载波相位观测值进行巧妙地加权组合，并成功地用于生产实晚在边长为300时得出的精度为±21+215此项研宄成果发后，在国际上引起强烈反响。多数学者认为凡边长约300，相对精度要求为±2.210，的控制测量，均可利用现有高精度的单频，3接收机，加上具有0技术的软件来完成3测量的7种系统误差中，电离层效应是主要误差源，是制约3单频接收机的测程不能超过20，的决定因素。

电离层效应对3定位测量的影响，可以达到6D级，而且随着时间和地点的不同发生急剧变化即使在天之内对固定台站而言，电离层误差的变化也可达到个数量绳削弱电离层误差的办法有是选择*佳观测时间；是采用具有，技术的单频接收机；是使用双频接收机就投资效益和切实可行而言，以采用具有，0技术的单频接收机为宜。

21世杰，0技水的职理1；应用，没程1999，1.

房产测量规范〉2000年8月1日实施本刊讯由建设部和国家测绘局共同制定的家房产测量规于。车以闪测量等舶了新的规定并对全夕=服宋位测量房居外卢果和魏弈法居严要素测量精度控制夂界址点的编提供=，1侧枝房擂的准，销4.峨地产，科学化规娜