The invention provides a method for estimating the zenith tropospheric delay integral method in the calculation of hydrostatic zenith tropospheric delay and zenith tropospheric humidity delay are considered adjacent to the two level on the hydrostatic refractive index and atmospheric pressure and humidity of variable refractive index and the atmospheric pressure change to strong, and hydrostatic refractive index and humidity index index to atmospheric pressure with height transform function, and then the integral are estimated tropospheric zenith hydrostatic delay and tropospheric zenith wet delay. In the space distribution, the new integral model can estimate ZTD more accurately when there exists the inverse layer of atmospheric pressure and the inversion of atmospheric temperature.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于全球卫星导航系统气象学
,特别涉及一种估算天顶对流层延迟的积分方法。
技术介绍
全球卫星导航系统(后简称为GNSS)卫星信号经过对流层时,对流层对它产生传播速度延迟和传播路径弯曲延迟两部分影响。由此产生的路径延迟被称作对流层延迟。在GNSS数据处理的过程中,通常将信号传播路径的对流层延迟投影到天顶方向,并将其分为天顶对流层静水延迟和天顶对流层湿度延迟两部分。再已知大气静水折射指数Ndh和大气湿度折射指数Nwh后,通常采用线性离散化的方法估算出天顶静水延迟ZHD及天顶湿度延迟ZWD。事实上,大气静水折射指数Ndh和大气湿度折射指数Nwh在垂直方向上呈现指数形式的变换,故线性离散化估算ZHD和ZWD会进入较大的误差。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术提出一种新的估算对流层天顶延迟的积分方法,用于解决目前卫星定位系统气象学中,利用探空产品、无线掩星产品、ERA-Interim产品等采用线性离散化的积分模型估算天顶对流层延迟时存在误差较大的问题。为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:一种估算对流层天顶延迟的积分方法,其特征在于包括如下步骤:首先根据垂直与地平面的高度方向上,大气压强、大气水汽压和大气温度的空间分布信息,分别估算出不同高度层上的大气静水折射指数Ndh和大气湿度折射指数Nwh;然后分别得出大气静水折射指数与大气压强在空间分布中存在的关系、大气湿度折射指数与大气水汽压强在空间分布中存在的关系、以及大气压强与大气水汽压强在空间分布中存在的关系;之后,在估算天顶对流层静水延迟时,考虑相邻两高度层上大气静水折射指数和大气压强的 ...
【技术保护点】
一种估算对流层天顶延迟的积分方法,其特征在于包括如下步骤:首先根据垂直与地平面的高度方向上,大气压强、大气水汽压和大气温度的空间分布信息,分别估算出不同高度层上的大气静水折射指数Ndh和大气湿度折射指数Nwh;然后分别得出大气静水折射指数与大气压强在空间分布中存在的关系、大气湿度折射指数与大气水汽压强在空间分布中存在的关系、以及大气压强与大气水汽压强在空间分布中存在的关系;之后,在估算天顶对流层静水延迟时,考虑相邻两高度层上大气静水折射指数和大气压强的改变量,并将大气静水折射指数转化为大气压强随高度变换的函数;在估算天顶对流层湿度延迟时,在相邻两高度层上,考虑大气湿度折射指数、大气水汽压强、大气压强和大气水汽压强的改变量,并最终将大气湿度折射指数转换为大气压强随高度变换的函数;最后,对两个函数分别进行积分后既可以估算出天顶对流层静水延迟和天顶对流层湿度延迟。
【技术特征摘要】
1.一种估算对流层天顶延迟的积分方法,其特征在于包括如下步骤:首先根据垂直与地平面的高度方向上,大气压强、大气水汽压和大气温度的空间分布信息,分别估算出不同高度层上的大气静水折射指数Ndh和大气湿度折射指数Nwh;然后分别得出大气静水折射指数与大气压强在空间分布中存在的关系、大气湿度折射指数与大气水汽压强在空间分布中存在的关系、以及大气压强与大气水汽压强在空间分布中存在的关系;之后,在估算天顶对流层静水延迟时,考虑相邻两高度层上大气静水折射指数和大气压强的改变量,并将大气静水折射指数转化为大气压强随高度变换的函数;在估算天顶对流层湿度延迟时,在相邻两高度层上,考虑大气湿度折射指数、大气水汽压强、大气压强和大气水汽压强的改变量,并最终将大气湿度折射指数转换为大气压强随高度变换的函数;最后,对两个函数分别进行积分后既可以估算出天顶对流层静水延迟和天顶对流层湿度延迟。2.根据权利要求1所述的估算对流层天顶延迟的积分方法,其特征在于在垂直与地平面的高度方向上,大气静水折射指数Ndh与大气压强的关系、大气湿度折射指数Nwh与水汽压的关系、以及水汽压强和大气压强的关系表示如下:(NhidNhi+1d)=(PiPi+1)τi,i+1d---(1)]]>(NhiWNhi+1W)=(eiei+1)τi,i+1W---(2)]]>(ee0)=(PP0)γ---(3)]]>其中,Ndh表示大气静水折射指数;Nwh表示大气湿度折射指数;τd为静水延迟混合比指数;τw为湿度延迟混合比指数;e代表为水汽压强;P为大气压强;e0和P0表示地表处的水汽压强和大气压强;γ定义为大气混合比指数;大气压强随高度的分布表示为:Pi=P0exp(H·hi)(4)其中,H为大气层等效高度,且h为高度坐标。3.根据权利要求1所述的估算对流层天顶延迟的积分方法,其特征在于选取地表向上不同高度层hi(i=0,1,2,3,…,n)的高度区间[h1,h2],对大气静水折射指数Ndh和大气湿度折射指数Nwh分别积分,估算天顶静水延迟ZHD及天顶湿度延迟ZWD:∫h1h2Nhddh=Nh2dP2τ1,2d∫h1h2Pτ1,2ddh---(5)]]>由公式(4)得到公式(6)P=P1exp(H1,2·(h-h1))代入公式(5)后:∫h1h2Nhddh=Nh2dP2τ1,2d∫h1h2[P1exp(H1,2·(h-h1))]τ1,2ddh=Nh1dH1,2·τ1,2d...
【专利技术属性】
技术研发人员:叶世榕,夏朋飞,陈德忠,王剑英,胡广保,谢蓝天,
申请(专利权)人:武汉大学,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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