基于GNSS信號的對流層建模與延遲誤差分析.pdf

1、隨著全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) GNSS（Global Navigation Satellite System）技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，GNSS系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，尤其在導(dǎo)航定位以及大氣測量方面得到了重要的體現(xiàn)。然而，由于對流層大氣分布的不均勻性，當(dāng)GNSS信號穿過對流層時，不可避免地會產(chǎn)生延遲。而對流層延遲無論作為精確定位的誤差，或者作為 GNSS氣象學(xué)中的數(shù)據(jù)源，都需要對其進(jìn)行研究和分析，本文則利用模型函數(shù)理論針對對流層延遲的誤差修正進(jìn)行研究

2、。
　　本文首先分析了對流層的氣象特征和電磁特性，并建立了折射指數(shù)與大氣溫度、氣壓、水汽壓等氣象參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，并由此對對流層延遲誤差的產(chǎn)生原因及結(jié)果進(jìn)行了深入分析，確定了利用氣象參數(shù)計算對流層延遲誤差的關(guān)系表達(dá)式，重點(diǎn)針對造成誤差的彎曲路徑效應(yīng)進(jìn)行了討論和分析，得到了彎曲路徑延遲與衛(wèi)星高度角之間的關(guān)系，并由此確定，在衛(wèi)星高度角大于15o時，彎曲路徑延遲可忽略不計。
　　其次，函數(shù)模型法可以分為天頂延遲和映射函數(shù)兩部分分

3、別進(jìn)行研究，本文在掌握經(jīng)典天頂延遲模型和經(jīng)典映射函數(shù)模型的基礎(chǔ)上，對經(jīng)典天頂延遲模型誤差的影響因素進(jìn)行了詳細(xì)分析，確定了溫度、氣壓以及水汽壓等氣象參數(shù)以及測站地理位置因素對于Saastamoinen模型、Hopfield模型以及 EGNOS模型的影響程度。通過對三種經(jīng)典模型的比較，說明了 EGNOS模型在標(biāo)準(zhǔn)大氣情況下受氣象參數(shù)的影響最小，Saastamoinen模型受測站高程變化的影響最大，而Hopfield模型受測站高程變化的影響最

4、小。
　　在折射指數(shù)模型的基礎(chǔ)理論之上，本文對哈爾濱地區(qū)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析研究，并分四個季節(jié)對該地區(qū)的天頂延遲數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，通過對全年天頂延遲值的計算與比較，最終建立了適用于該地區(qū)的局域性對流層天頂延遲模型。將所建立的Harbin模型與Saastamoinen、Hopfield以及 EGNOS等經(jīng)典天頂延遲模型進(jìn)行比較分析，證明了 Harbin模型適合于哈爾濱地區(qū)的對流層大氣描述，并且與經(jīng)典天頂延遲模型相比，Harbin模型對哈爾