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大气对GPS测量影响的理论与研究

杨力

  随着GPS的发展与应用,对GPS误差源的研究更加精细、更加科学。大气折射是GPS测量的主要误差之一,大气折射误差在很大程度上取决于大气内部结构和测站与卫星的空间几何关系,大气对GPS测量的影响按影响特性分成中性大气影响和电离层影响。国内外通用方法是用大气传播理论来建立大气折射理论和修正模型,本文分别就这两种大气影响作以研究,目的是建立大气修正更为有效的方法。本文的主要内容有:1.定义中性大气折射,归纳为速度延迟和弯曲延迟两项误差,速度延迟是主要项,大气弯曲误差的影响程度较小,只有在高度角<10°或测站高程较低时才应于考虑,否则会增加10cm左右误差。2.分析比较全球大气模式与局部大气模式的差别,发现用标准大气模型修正我国青藏高原大气时,会出现严重修正不足的情况,于是,利用青藏高原探空气象资料,建立了青藏高原局部大气折射改正模型。3.系统研究大气折射理论和改正方法,比较各种天顶延迟和投影函数差异性及灵敏度,认为温度是产生天顶延迟模型差异的主要因素,卫星高度角较低时投影函数才会有差异。4.建立大气折射误差对GPS基线影响的估计方法,通过比较基线重复性,得出随机过程估计方法是计算大气折射最佳方案。5.提出基于大气预报模式的大气修正理论,尝试了一种修正大气延迟新的方法,探讨了GPS在气象学中的应用方法,为预报可降水量寻求新的途径。6.在电离层折射研究中,分析电离层对GPS的主要影响,依据群延迟、相延迟和单频、双频影响的主要特性,全面论述了电离层延迟的各种方法,并重点研究了WAAS的格网改正算法及其所能达到的改正精度。7.阐述了在差分GPS中,单频接收机的电离层参数修正原理和解算方法。从大多数电离层修正方法归纳分析,电离层修正的实质是利用了电离层相关性,电离层的相关程度决定着用户拟合电子含量精度的好坏,同时,GPS监测电离层是反映电离层相对变化的有效方法。……   
[关键词]:大气折射;对流层延迟;电离层延迟;局部大气模式;大气预报模式;电子含量格网改正。
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:解放军信息工程大学2001年
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