高精度对流层延迟建模与应用研究

发布时间：2020-12-30 00:20

　　对流层延迟误差是影响GNSS数据解算精度和PPP定位效果的重要因素。其中,较长的收敛时间是限制PPP应用发展的关键因素,实践证明高精度对流层延迟的改正可有效缩短收敛时间。因此,研究并改正对流层延迟对改善GNSS导航定位效果具有重要意义。本文在研究GNSS对流层延迟的改正方法、修正模型类型及建模原理的基础上,建立了高精度的全球、区域对流层延迟经验模型。此外,分析了不同全球对流层经验模型的精度和适用性,并将新建最优模型应用于PPP中进行验证分析。本文具体研究内容及成果如下:（1）分析了澳洲大陆区域对流层天顶延迟的时空特征,建立一种基于多面函数和三角函数的对流层延迟改正模型A_ZTD。与GZTD、UNB3、UNB3m、UNB4模型进行模型精度评定发现,A_ZTD模型在澳洲区域的精度（Bias:-0.15cm,RMSE:5.24cm）相较于其他模型都有明显提高,更适合于澳洲区域对流层延迟的精细改正。（2）由于GZTD模型将高程改正系数定为常数,使得该模型在某些区域具有一定的局限性,本研究建立了顾及天顶延迟随高度变化系数时空变化特征的全球对流层延迟模型R<... 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

全球探空站分布图

3区域高精度对流层改正建模23图3.2IGS测站分布图当某一区域有足够多的GNSS测站时，采用GNSS实测数据建立区域对流层改正模型能够取得良好的精度。这是因为在GNSS数据处理中，数值气象数据、探空站的观测数据与GNSS数据存在一定的系统偏差。当充分利用GNSS实测数据进行建模时，其效果与GNSS对流层延迟的符合性更好。3.1.2数据处理方法（1）由气象数据获取对流层延迟在2.1节提到对流层延迟可以通过大气折射率在传播路径上的积分获得。利用气象数据采用积分法计算ZTD具体过程如下：616123210110topZTDNsdsNsnPeeeNkkkTTT（3.1）式中，k1=77.689K/hpa、k2=71.2952K/hpa、k3=375463K2/hpa；T为温度；e为水汽压。此外，本文考虑顶层以上存在部分干延迟量，利用Saastamoinen（1973）公式计算：12550.0022770.05TOPTOPTOPTOPZTDPeT（3.2）式中，PTOP、TTOP、eTOP分别为顶层气压、温度、水汽压。综上，气象测站点的天顶对流层总延迟为：totalTOP1TOPZTDZTDZTD（3.3）

3区域高精度对流层改正建模25分布的116个基准站作为建模站，其余基准站作为检核站，将观测站与澳洲周围4个IGS跟踪站联合解算获得绝对对流层延迟量。图3.3澳洲CORS站及探空站分布图本节使用GAMIT/GLOBK软件对澳洲CORS站观测数据进行天顶对流层延迟估计，对流层参数选择每小时增加一个待估参数。以澳洲区域的4个IGS站的对流层延迟产品作为基准数据评估GAMIT的解算精度，结果表明GAMIT估算的ZTD精度在4mm左右，满足建模数据精度要求，故实验分析将GAMIT解算的ZTD作为参考值。3.2.1澳洲区域ZTD时空特性建立高精度的对流层延迟模型需要精确了解对流层延迟量的时空变化特性。图3.4给出了解算的2013-2017年澳洲MAIN、NMTN、NTJN站的对流层延迟时间序列图。图3.4MAIN、NMTN和NTJN站2013-2017年ZTD时间序列由图3.4可知，该区域的对流层延迟量具有周期性，以年周期和半年周期变化为主。澳大利亚位于中低纬地区，对流层延迟日变化强烈，为了研究其是否存在短周期变化，


本文编号：2946606