基于GNSS TEC的电离层模型IRI-Plas 2020与IRI-2020的全球精度评估

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作者 金俐君 陈必焰 +1 位作者 王晓嫚 吴定一 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1031-1046,共16页

在信号传播与接收的过程中对电离层延迟进行改正可以提升卫星导航定位的精度,电离层经验模型,如国际参考电离层(International Reference Ionosphere, IRI)模型和IRI-Plas (IRI Extended to Plasmasphere)模型在估计电离层参数时得到广... 在信号传播与接收的过程中对电离层延迟进行改正可以提升卫星导航定位的精度,电离层经验模型,如国际参考电离层(International Reference Ionosphere, IRI)模型和IRI-Plas (IRI Extended to Plasmasphere)模型在估计电离层参数时得到广泛应用.基于太阳活动低年2021年全球135个GNSS站的双频观测数据,提取了垂直总电子含量(VTEC)和倾斜总电子含量(STEC)作为评价基准,评估了同化GIM TEC数据的IRI-Plas2020模型、未同化外部TEC的IRI-Plas 2020模型和IRI-2020模型.针对不同模型与GNSS观测值之间的精度差异做了详细评估与分析,分析了电离层纬度变化、日变化与季节变化规律,探究了两种模型在不同地磁情况下的精度表现.结果表明,两种模型均能很好地表现电离层特征,其中同化GIM TEC的IRI-Plas模型值精度最高,由于模型计算高度范围的限制,导致IRI模型值偏低,未同化外部TEC的IRI-Plas模型值偏高.同时,两种模型的误差都表现出纬度变化,通常随着纬度的增加而下降,这些变化还显示出季节性趋势. 展开更多

关键词 电离层 全球导航卫星系统 倾斜总电子含量 IRI-Plas 2020模型 IRI-2020模型

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基于NTCM-BC模型的全球卫星导航系统单频电离层延迟修正 被引量：1

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作者 胡菡静 王小妮 刘俊婷 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期46-54,共9页

选择NTCM-BC模型作为单频电离层延迟修正模型,通过非线性最小二乘拟合的方法,利用提前一天预测的电离层图(COPG文件),计算得到NTCM-BC模型修正系数;利用Klobuchar模型和IGS发布的GIM数据对NTCM-BC模型进行比较和分析.对太阳活动高、中... 选择NTCM-BC模型作为单频电离层延迟修正模型,通过非线性最小二乘拟合的方法,利用提前一天预测的电离层图(COPG文件),计算得到NTCM-BC模型修正系数;利用Klobuchar模型和IGS发布的GIM数据对NTCM-BC模型进行比较和分析.对太阳活动高、中、低年实测数据的分析结果表明:全球平均水平上,NTCM-BC模型的电离层延迟修正性能明显优于Klobuchar模型,NTCM-BC模型的TEC平均误差和均方根误差比Klobuchar模型分别下降了41%和30%;模型的TEC计算误差与太阳活动剧烈程度成正相关,即太阳活动高年模型误差较大,太阳活动低年误差相对较低.相较于磁静日,磁扰日期间Klobuchar模型和NCTM模型的误差均有一定程度的增加.此外,模型的电离层修正误差同时存在明显的纬度、季节和地方时差异. 展开更多

关键词 电离层延迟 全球卫星导航系统 非线性最小二乘拟合 KLOBUCHAR模型 NTCM-BC模型

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利用GIM和IRI模型比较分析宜昌地区电离层变化规律 被引量：3

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作者 卢立 李平 《城市勘测》 2011年第2期71-74,共4页

卫星导航定位系统中,电离层延迟是一个很重要的误差源。为了有效削弱该误差源的影响,提高导航定位的精度,需要选择一个很好的电离层延迟改正模型。本文介绍了GPS电离层模型的原理与方法,对两种主要的电离层模型进行了比较,并分析了宜昌... 卫星导航定位系统中,电离层延迟是一个很重要的误差源。为了有效削弱该误差源的影响,提高导航定位的精度,需要选择一个很好的电离层延迟改正模型。本文介绍了GPS电离层模型的原理与方法,对两种主要的电离层模型进行了比较,并分析了宜昌市区域的电离层TEC值的时空变化特征。 展开更多

关键词 GPS IRI gim 电离层模型

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基于SHF的全球电离层模型建立

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作者 张明泽 徐宗秋 《科技创新与应用》 2021年第22期22-24,共3页

为研究全球电离层的时空变化特征以及建模精度,实验基于球谐函数模型,采用全球CORS网2019年第305天-第334天的GPS双频观测数据,建立全球电离层模型。并对GPS卫星的DCB进行可靠性、稳定性分析,对欧洲区域电离层的VTEC进行精度分析与评价... 为研究全球电离层的时空变化特征以及建模精度,实验基于球谐函数模型,采用全球CORS网2019年第305天-第334天的GPS双频观测数据,建立全球电离层模型。并对GPS卫星的DCB进行可靠性、稳定性分析,对欧洲区域电离层的VTEC进行精度分析与评价。实验结果表明:GPS卫星的DCB与欧洲定轨中心(CODE)偏差在所选时段RMS值保持在0.25ns以内。第305天-第334天的电离层计算结果与CODE的VTEC差值的RMS保持2.52TECU以内。 展开更多

关键词 全球电离层 VTEC 球谐函数模型

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GNSS电离层模型改正精度评估与分析 被引量：8

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作者 刘帅 贾小林 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期297-304,共8页

电离层时延误差是导航定位信号在空间传播路径上的主要误差源之一,因此全面了解GNSS电离层模型的改正精度具有一定现实意义.根据GPS,BDS和Galileo系统所采用的电离层修正模型,利用2014年电离层校正参数,以高精度全球电离层图为基准,评... 电离层时延误差是导航定位信号在空间传播路径上的主要误差源之一,因此全面了解GNSS电离层模型的改正精度具有一定现实意义.根据GPS,BDS和Galileo系统所采用的电离层修正模型,利用2014年电离层校正参数,以高精度全球电离层图为基准,评估分析了三大系统电离层时延的改正精度.结果表明：目前GNSS使用的几种电离层修正模型的改正率在65%~75%左右;Galileo系统使用的第二版NeQuick模型与第一版NeQuick模型相比在修正精度上并无显著提高;GPS使用的Klobuchar 8参数模型在北半球25°一45°N的中纬度地区精度很高,但是在全球其他区域精度较低,分布性较差,而NeQuick模型全球改正率分布则较为平均且平滑. 展开更多

关键词 GNSS 电离层时延误差 全球电离层图 KLOBUCHAR模型 NeQuick模型

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电离层改正模型对GPS共视时间传递的影响分析

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作者 盛传贞 张京奎 +1 位作者 应俊俊 韩国峰 《现代导航》 2016年第4期246-251,共6页

本文以2016年001~010d的观测数据，分析了广播星历的电离层模型、全球格网电离层模型、消电离层组合模型三种不同的电离层模型对4对IGS站间GPS共视时间频率传递的影响。结果表明，广播电离层模型模式下GPS共视时间频率传递的RMS值最大... 本文以2016年001~010d的观测数据，分析了广播星历的电离层模型、全球格网电离层模型、消电离层组合模型三种不同的电离层模型对4对IGS站间GPS共视时间频率传递的影响。结果表明，广播电离层模型模式下GPS共视时间频率传递的RMS值最大，表明精度最差；电离层格网模型模式下RMS值较小，表明精度比较高，消电离层组合模型模式下除了NANO跟ALBH的站间RMS值大外，相应的精度较差外，其它3组站间跟电离层格网模型的精度相当。 展开更多

关键词 广播星历的电离层模型 全球格网电离层模型 消电离层组合模型 GPS共视时间频率传递

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45°(N)纬度带的Klobuchar-like电离层延迟季节修正模型与评估 被引量：5

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作者 李启航 王剑 刘瑞华 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期30-37,共8页

电离层延迟是全球卫星导航系统(GNSS)的主要误差源之一。对于装配GNSS单频接收机的航空器,选择简单有效的Klobuchar广播电离层模型来改正电离层延迟误差,其修正率为50%~60%。针对45°(N)纬度带,提出了更高电离层修正需求。考虑到季... 电离层延迟是全球卫星导航系统(GNSS)的主要误差源之一。对于装配GNSS单频接收机的航空器,选择简单有效的Klobuchar广播电离层模型来改正电离层延迟误差,其修正率为50%~60%。针对45°(N)纬度带,提出了更高电离层修正需求。考虑到季节因素对中高纬度地区电离层的显著影响,利用GIMs(Global Ionospheric Maps)分析了昼夜中TEC(Total Electron Content)的峰值和谷值随季节(年积日)的变化,建立了一种适用于45°(N)纬度带的Klobuchar-like电离层模型。该模型不增加广播模型系数,新模型的夜间和VTEC高峰时电离层修正率分别达到了82%和80%,表明在穿刺点集中的45°(N)纬度地区使用该模型可以更精确地描述该地区的电离层,帮助航空器实现更高精度的定位。 展开更多

关键词 Klobuchar-like模型 广播电离层模型 电离层延迟 全球定位系统

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区域格网电离层模型的建立和试算 被引量：2

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作者 刘迪 兰孝奇 杨永平 《城市勘测》 2009年第5期67-70,共4页

简要叙述了格网电离层延迟模型的建立原理和数学模型,重点探讨了确定格网点处电离层延迟的权值的确定。借用江苏CORS网中的五个基准站数据建立了覆盖江苏的格网电离层模型,并用三个基准站的数据检验的模型的精度。实例表明,模型精度能达... 简要叙述了格网电离层延迟模型的建立原理和数学模型,重点探讨了确定格网点处电离层延迟的权值的确定。借用江苏CORS网中的五个基准站数据建立了覆盖江苏的格网电离层模型,并用三个基准站的数据检验的模型的精度。实例表明,模型精度能达到0.2 m,Kriging插值法具有一定的优势。 展开更多

关键词 全球定位系统 电离层格网模型 TEC Kriging插值法

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载波相位观测对传统双频GPS电离层模型改进研究 被引量：1

9

作者 张君莉 田天 +1 位作者 易欣 曹志茹 《装备环境工程》 CAS 2011年第1期90-93,共4页

详细推导出利用GPS双频码距和载波相位观测联合双频码距进行电离层电子密度求定的2种模型,给出了求定这2种模型参数的数学表达,从理论上指出该2种模型分别适合单历元和多历元解算的基本条件,通过实例进行了2种模型的电离层修正误差的分... 详细推导出利用GPS双频码距和载波相位观测联合双频码距进行电离层电子密度求定的2种模型,给出了求定这2种模型参数的数学表达,从理论上指出该2种模型分别适合单历元和多历元解算的基本条件,通过实例进行了2种模型的电离层修正误差的分析和比较。结果表明,载波相位观测联合双频码距建立电离层延迟模型具有观测数据利用率较高、解算精度高等优点。 展开更多

关键词 全球定位系统 电离层 模型 改进

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基于IGS数据的电离层VR模型构建研究

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作者 杨晓云 刘代志 +2 位作者 何恒 侯维君 李义红 《现代防御技术》 北大核心 2017年第5期7-11,52,共6页

全球电离层模型的构建是描述地球近地空间环境的重要环节。IGS提供了全球电离层图GIMs,其时间和空间的分辨率较低。研究了BERN程序代码的GIMs插值方法和格网插值算法,对比了最邻近插值、三次样条插值和双线性插值不同插值算法间的差异... 全球电离层模型的构建是描述地球近地空间环境的重要环节。IGS提供了全球电离层图GIMs,其时间和空间的分辨率较低。研究了BERN程序代码的GIMs插值方法和格网插值算法,对比了最邻近插值、三次样条插值和双线性插值不同插值算法间的差异。程序实现了全天任意时刻全球电离层模型的三维动态演示功能。为全球电离层分布变化研究提供了动态交互的三维电离层模型,为全球电离层模型的构建和电离层形态学研究提供了一种更为逼真、可交互的电离层三维演示平台。 展开更多

关键词 IGS gim VTEC VRML 电离层模型 虚拟现实

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融合电离层延迟改正与多频信号优化的全球导航卫星系统部分模糊度解算方法

11

作者 张旭 杨杰 《电子与信息学报》 2025年第5期1543-1553,共11页

针对全球导航卫星系统(GNSS)在遮挡环境下定位精度受限以及差分方法在较长基线时难以消除电离层延迟的问题,该文提出一种改进的部分模糊度解算(MPAR)方法。该方法融合了无几何模式下的基于电离层延迟改正模型的级联整数解算(ICIR)与几... 针对全球导航卫星系统(GNSS)在遮挡环境下定位精度受限以及差分方法在较长基线时难以消除电离层延迟的问题,该文提出一种改进的部分模糊度解算(MPAR)方法。该方法融合了无几何模式下的基于电离层延迟改正模型的级联整数解算(ICIR)与几何模式下的最小二乘降相关平差(LAMBDA)。通过引入电离层延迟改正模型并将其融入ICIR方法中,有效解决了电离层延迟误差对模糊度解算(AR)的影响,提高了长基线条件下的定位精度。同时,为提升观测值质量不佳时的数据利用率,本研究利用卫星三频最优子集信息辅助非三频子集进行AR。具体而言,对最优子集卫星采用改进的ICIR方法进行解算,而对非三频卫星子集则结合最优子集的辅助信息,采用LAMBDA方法进行解算。两阶段解算策略不仅降低了计算复杂度,还显著提高了AR的成功率和可靠性,从而全面提升了GNSS定位的性能。实验结果表明,MPARICIR方法在各种基线条件和卫星数据质量下均表现出优异的定位精度和稳定性。 展开更多

关键词 全球导航卫星系统 模糊度解算 电离层延迟改正模型 级联整数解算 最小二乘降相关平差

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基于全球电离层模型的静态GPS测量成果分析

12

作者 吉长东 郭敬 徐爱功 《煤矿开采》 北大核心 2016年第2期87-89,77,共4页

为研究全球电离层模型（GIM） 和精密星历对GPS 测量控制网成果的影响, 以阜新市城市GPS 控制网为例展开相关研究.利用Trimble Total Control （ TTC） 软件对时段长度从10-360min 不等的观测数据进行处理.数据处理时采用CODE 的全球电... 为研究全球电离层模型（GIM） 和精密星历对GPS 测量控制网成果的影响, 以阜新市城市GPS 控制网为例展开相关研究.利用Trimble Total Control （ TTC） 软件对时段长度从10-360min 不等的观测数据进行处理.数据处理时采用CODE 的全球电离层模型, 以及广播星历/ 精密星历.实践证明, 全球电离层模型的引入可显著地提高精度, 卫星轨道的影响可以忽略不计. 展开更多

关键词 全球电离层模型(gim) 静态GPS 时段 CODE 垂直总电子含量(VTEC)

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针对星载SAR法拉第旋转估计的NeQuick-2模型精度分析 被引量：1

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作者 訾海峰 门志荣 +2 位作者 陈筠力 孙永岩 刘艳阳 《上海航天（中英文）》 CSCD 2020年第5期79-85,共7页

P波段星载合成孔径雷达(SAR)凭借其较强的穿透能力,在对森林、沙地等观测方面具有较强的优势,但易受法拉第旋转等电离层干扰的影响,其图像质量严重下降。本文针对现有电离层模型的精度开展分析,以基于GPS的CODE GIM全球电离层实测数据... P波段星载合成孔径雷达(SAR)凭借其较强的穿透能力,在对森林、沙地等观测方面具有较强的优势,但易受法拉第旋转等电离层干扰的影响,其图像质量严重下降。本文针对现有电离层模型的精度开展分析,以基于GPS的CODE GIM全球电离层实测数据为参考,对比评估NeQuick-2模型的电离层总电子量表征能力。在分析CODE GIM实测数据特点的基础上,讨论其在星载SAR领域的局限性;在解析NeQuick-2模型和方法的基础上,研究其表征精度的影响因素;通过对比该模型生成的电离层数据与CODE GIM数据,验证NeQuick-2模型的估计精度。结果表明:NeQuick-2模型可满足P波段星载SAR的法拉第旋转角估计和校正的需求。 展开更多

关键词 星载合成孔径雷达(SAR) P波段 CODE gim数据 NeQuick-2模型 电离层TEC

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Klobuchar模型与CODE-TEC的比较分析 被引量：1

14

作者 薛道义 张亭 《科学技术创新》 2021年第4期50-52,共3页

本文利用国际GNSS服务发布的电离层TEC格网数据和Klobuchar模型预测TEC数据,应用数理统计、时间序列分析方法,对两者进行全球、单站的对比分析,研究发现:通过全球整体性的TEC对比发现,Klobuchar模型预测TEC普遍低于CODE-TEC,且2016年Klo... 本文利用国际GNSS服务发布的电离层TEC格网数据和Klobuchar模型预测TEC数据,应用数理统计、时间序列分析方法,对两者进行全球、单站的对比分析,研究发现:通过全球整体性的TEC对比发现,Klobuchar模型预测TEC普遍低于CODE-TEC,且2016年Klobuchar模型的预报能力较低,其TEC与CODE-TEC相差较大,Klobuchar模型在除异常区域外的地区预测能力较差,未体现南北半球TEC的不对称性。基于单个格网点TEC日变化对Klobuchar模型和CODE-TEC进行对比分析发现,2008年Klobuchar模型预测TEC与CODE-TEC符合度较高,但未体现出夜间增强现象,2016年该模型的预测能力较差,精度较低。 展开更多

关键词 KLOBUCHAR模型 CODE gim 电离层TEC 日变化

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