iGMAS观测质量改进及电离层高精度监测研究

发布时间：2020-10-22 07:12

　　 国际GNSS监测评估系统iGMAS(international GNSS Monitoring and Assessment System)是对GNSS(Global Navigation Satellite System)系统运行状况和主要性能指标进行监测与评估,提供GNSS观测数据和高精度卫星星历和钟差、跟踪站坐标与速率、全球电离层延迟模型等产品的开放信息平台。跟踪站高质量观测数据是iGMAS系统提供服务的最基本保障。本文围绕如何提升iGMAS观测数据质量及电离层高精度监测研究展开,在以下几个方面深入探讨与研究:(1)提出了一种使用吸波巢来削弱多路径效应并改进GNSS观测质量的方法。在研制建设iGMAS国内跟踪网的基础上,针对iGMAS观测数据质量存在的问题,提出了在iGMAS跟踪站天线周边安装吸波巢改善局部观测环境,削弱多路径效应对GNSS观测值精度的影响,设计适用于跟踪站的吸波巢结构。在8个iGMAS国内跟踪站进行试验,结果表明:该方法可有效削弱多路径效应的影响,提高GNSS标准定位精度。(2)提出了基于北斗GEO卫星的定点电离层TEC连续高精度监测方法。利用GEO(Geosynchronous Eearth Orbit)卫星电离层穿刺点几乎固定的特性,提出并深入研究了基于GEO卫星固定穿刺点处电离层TEC(Total Electron Content)监测方法。利用全球不同区域分布的8个iGMAS和MGEX(Multi-GNSS Experiment)跟踪站观测数据,分析了利用GEO卫星监测电离层变化的特点;分析了基于北斗B1/B2、B1/B3、B2/B3不同双频组合的监测精度;给出了位于澳大利亚西澳大利亚州(南半球)、新加坡(赤道)、中国武汉(北半球)3个跟踪站观测北斗GEO卫星固定穿刺点连续3年的电离层TEC监测结果。(3)研究了顾及高阶项的全球电离层建模方法。研究了电离层高阶项对GNSS观测值的影响与改正方法,基于电离层高阶项改正前、后的观测值建立高精度全球电离层模型,分别与IGS(International GNSS Service)组织公布的事后电离层产品比较,结果表明:顾及高阶项的全球电离层模型精度有一定程度提高。(4)卫星和接收机DCB的长期变化分析。应用近1400天DCB(Differential Code Bias)数据,比较分析了BDS GEO、IGSO(Inclined Geosynchronous Satellite Orbit)和MEO(Medium Earth Orbit)卫星、GPS和GLONASS卫星DCB的长期变化;发现接收机DCB解算结果存在近年周期变化,初步分析,具体原因与电离层TEC的周年变化相关。
【学位单位】：中国科学院大学(中国科学院国家授时中心)
【学位级别】：博士
【学位年份】：2016
【中图分类】：P228.4;P352
【部分图文】：

1 绪论观测与数据处理，无偿向全球用户提供精密卫星星历、精密钟差、电离层等，为天文、地学、时间等多学科多领域的应用及研究提供了大量的基础数据密产品（Dow J.M at el., 2009）。该组织于 2012 年发起多 GNSS 系统试验计GEX（Multi-GNSS Experiment），为未来多 GNSS 观测数据与精密产品服务技术试验，以进一步提高 GNSS 服务精度与可靠性（Dow J.M at el., 20ontenbruck at el., 2014）。截止 2016 年 8 月底，IGS 全球跟踪网共包括约 497踪站，跟踪观测各 GNSS 系统跟踪站数量统计见表 1.3。目前，IGS MGEX全球分布的多 GNSS 跟踪网提供各 GNSS 系统精密轨道、钟差和各类偏差（偏差、系统间偏差等）产品，推动了多 GNSS 系统兼容共用、融合处理技术速发展。图 1.1 和图 1.2 给出了 IGS 跟踪站数量及 IGS MGEX 跟踪站数量的历程；图1.3给出了 IGS全球跟踪网的分布及各站可跟踪观测的卫星导航系统

偏差、系统间偏差等）产品，推动了多 GNSS 系统兼容共用、融合处理技术速发展。图 1.1 和图 1.2 给出了 IGS 跟踪站数量及 IGS MGEX 跟踪站数量的历程；图1.3给出了 IGS全球跟踪网的分布及各站可跟踪观测的卫星导航系统图 1.1 IGS 跟踪站数量

IGS全球跟踪网
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本文编号：2851279