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iGMAS觀測質量改進及電離層高精度監(jiān)測研究

發(fā)布時間:2020-10-22 07:12
   國際GNSS監(jiān)測評估系統(tǒng)iGMAS(international GNSS Monitoring and Assessment System)是對GNSS(Global Navigation Satellite System)系統(tǒng)運行狀況和主要性能指標進行監(jiān)測與評估,提供GNSS觀測數據和高精度衛(wèi)星星歷和鐘差、跟蹤站坐標與速率、全球電離層延遲模型等產品的開放信息平臺。跟蹤站高質量觀測數據是iGMAS系統(tǒng)提供服務的最基本保障。本文圍繞如何提升iGMAS觀測數據質量及電離層高精度監(jiān)測研究展開,在以下幾個方面深入探討與研究:(1)提出了一種使用吸波巢來削弱多路徑效應并改進GNSS觀測質量的方法。在研制建設iGMAS國內跟蹤網的基礎上,針對iGMAS觀測數據質量存在的問題,提出了在iGMAS跟蹤站天線周邊安裝吸波巢改善局部觀測環(huán)境,削弱多路徑效應對GNSS觀測值精度的影響,設計適用于跟蹤站的吸波巢結構。在8個iGMAS國內跟蹤站進行試驗,結果表明:該方法可有效削弱多路徑效應的影響,提高GNSS標準定位精度。(2)提出了基于北斗GEO衛(wèi)星的定點電離層TEC連續(xù)高精度監(jiān)測方法。利用GEO(Geosynchronous Eearth Orbit)衛(wèi)星電離層穿刺點幾乎固定的特性,提出并深入研究了基于GEO衛(wèi)星固定穿刺點處電離層TEC(Total Electron Content)監(jiān)測方法。利用全球不同區(qū)域分布的8個iGMAS和MGEX(Multi-GNSS Experiment)跟蹤站觀測數據,分析了利用GEO衛(wèi)星監(jiān)測電離層變化的特點;分析了基于北斗B1/B2、B1/B3、B2/B3不同雙頻組合的監(jiān)測精度;給出了位于澳大利亞西澳大利亞州(南半球)、新加坡(赤道)、中國武漢(北半球)3個跟蹤站觀測北斗GEO衛(wèi)星固定穿刺點連續(xù)3年的電離層TEC監(jiān)測結果。(3)研究了顧及高階項的全球電離層建模方法。研究了電離層高階項對GNSS觀測值的影響與改正方法,基于電離層高階項改正前、后的觀測值建立高精度全球電離層模型,分別與IGS(International GNSS Service)組織公布的事后電離層產品比較,結果表明:顧及高階項的全球電離層模型精度有一定程度提高。(4)衛(wèi)星和接收機DCB的長期變化分析。應用近1400天DCB(Differential Code Bias)數據,比較分析了BDS GEO、IGSO(Inclined Geosynchronous Satellite Orbit)和MEO(Medium Earth Orbit)衛(wèi)星、GPS和GLONASS衛(wèi)星DCB的長期變化;發(fā)現接收機DCB解算結果存在近年周期變化,初步分析,具體原因與電離層TEC的周年變化相關。
【學位單位】:中國科學院大學(中國科學院國家授時中心)
【學位級別】:博士
【學位年份】:2016
【中圖分類】:P228.4;P352
【部分圖文】:

跟蹤站


1 緒論觀測與數據處理,無償向全球用戶提供精密衛(wèi)星星歷、精密鐘差、電離層等,為天文、地學、時間等多學科多領域的應用及研究提供了大量的基礎數據密產品(Dow J.M at el., 2009)。該組織于 2012 年發(fā)起多 GNSS 系統(tǒng)試驗計GEX(Multi-GNSS Experiment),為未來多 GNSS 觀測數據與精密產品服務技術試驗,以進一步提高 GNSS 服務精度與可靠性(Dow J.M at el., 20ontenbruck at el., 2014)。截止 2016 年 8 月底,IGS 全球跟蹤網共包括約 497蹤站,跟蹤觀測各 GNSS 系統(tǒng)跟蹤站數量統(tǒng)計見表 1.3。目前,IGS MGEX全球分布的多 GNSS 跟蹤網提供各 GNSS 系統(tǒng)精密軌道、鐘差和各類偏差(偏差、系統(tǒng)間偏差等)產品,推動了多 GNSS 系統(tǒng)兼容共用、融合處理技術速發(fā)展。圖 1.1 和圖 1.2 給出了 IGS 跟蹤站數量及 IGS MGEX 跟蹤站數量的歷程;圖1.3給出了 IGS全球跟蹤網的分布及各站可跟蹤觀測的衛(wèi)星導航系統(tǒng)

跟蹤站


偏差、系統(tǒng)間偏差等)產品,推動了多 GNSS 系統(tǒng)兼容共用、融合處理技術速發(fā)展。圖 1.1 和圖 1.2 給出了 IGS 跟蹤站數量及 IGS MGEX 跟蹤站數量的歷程;圖1.3給出了 IGS全球跟蹤網的分布及各站可跟蹤觀測的衛(wèi)星導航系統(tǒng)圖 1.1 IGS 跟蹤站數量

iGMAS觀測質量改進及電離層高精度監(jiān)測研究


IGS全球跟蹤網
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