一种广域电离层误差改正新方法技术

技术编号:8322413 阅读:208 留言:0更新日期:2013-02-13 22:00
本发明专利技术公开了一种广域电离层误差改正新方法,根据电离层监测站的分布,选择一个地理位置居中的监测站作为中心站,与两个向外辐射的边缘站构成三角几何图形,作为一个三角分区。把监测站覆盖区域划分为若干三角分区组成的区域,建立覆盖整个网络服务区域的三角分区电离层模型。根据用户电离层穿刺点所落在的三角分区解算得到的三个顶点(监测站)处的垂向电离层延迟,通过距离幂指数权重法,求出穿刺点处的电离层数据(VTEC)。再通过倾斜因子转化为站-星斜向电离层含量(TEC)。该方法能根据中国地形分布难以建立格网模型的特点,解决我国区域电离层精确改正的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星导航系统,具体是。
技术介绍
电离层延迟误差是影响卫星导航定位精度最大的误差源,也是改善我国北斗卫星导航系统定位精度迫切需要解决的重要问题之一。国内外众多学者在这方面做了大量卓有成效的工作。双频接收机用户可以利用电离层延迟与信号频率的平方反比关系,采用双频组合方式削弱该影响;对于单频接收机用户,电离层延迟修正通常有两种方法一是基于导航电文的电离层延迟预报模型,如GPS导航电文中的Klobuchar模型,可以消除60%左右的电离层延迟误差;二是采用实时差分电离层格网模型,如WAAS格网模型,可以消除80%左右的电离层延迟误差。但是以上方法都有各自的不足之处,如Klobuchar模型的总体精度不高,难以应对高精度的导航定位研究;WASS格网电离层改正模型对版图比较规整且处于中纬度地区的美国是比较合适的,但中国版图呈雄鸡状不规整分布,且低纬度区域在版图中占据的比例较大,采用WAAS格网电离层改正模型,难以从整体上实现我国区域电离层精确改正。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供,该方法能根据中国地形分布难以建立格网模型的特点,解决我国区域电离层精确改正的问题。实现本专利技术目的的技术方案是,根据电离层监测站的分布,选择一个地理位置居中的监测站作为中心站,与两个向外辐射的边缘站构成三角几何图形,作为一个三角分区。把监测站覆盖区域划分为若干三角分区组成的区域,建立覆盖整个网络服务区域的三角分区电离层模型。根据用户电离层穿刺点所落在的三角分区解算得到的三个顶点(监测站)处的垂向电离层延迟,通过距离幂指数权重法,求出穿刺点处的电离层数据(VTEC)。再通过倾斜因子转化为站-星斜向电离层含量(TEC)。,具体包括如下步骤(I)三角分区的划分根据电离层监测站的分布,选择一个地理位置居中的监测站作为中心站,与两个向外辐射的边缘站构成三角几何图形,作为一个三角分区。将区域根据电离层监测站的分布划分为若干三角分区;(2)穿刺点位置及倾斜因子的解算穿刺点讳度Φρρ = arcsin (sin (J)uCOS Ψρρ+cos (J)uSin ¥ppcosAZ),穿刺点经度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种广域电离层误差改正新方法,其特征是:包括如下步骤:(1)三角分区的划分根据电离层监测站的分布,选择一个地理位置居中的监测站作为中心站,与两个向外辐射的边缘站构成三角几何图形,作为一个三角分区;将区域根据电离层监测站的分布划分为若干三角分区;(2)穿刺点位置及倾斜因子的解算穿刺点纬度φpp=arcsin(sinφucosψpp+cosφusinψppcosAZ),穿刺点经度λpp=λu+arcsin(sinψppsinAZcosφpp),倾斜因子F=1sinE′=11-(Re+hRe+hicosE)2其中AZ为方位角,?ψpp为地心角,(φu,λu)为用户位置,Re为地球平均半径,E为用户仰角,E′为穿刺点IPP的仰角,h和hi分别为电离层监测站和最大电子浓度距地面的高程;(3)电离层监测站及电离层下点(即穿刺点在地球表面的投影点)的大地坐标转化为大地直角坐标x=(N+H)cosBcosLy=(N+H)cosBsinLz=[N(1-e2)+H]sinB,其中N=aW=a1-e2sin2B,(B,L,H)表示测站/电离层下点的纬度、经度和高程,(x,y,z)表示相应的大地直角坐标,N为地球面卯酉圈的曲率半径,e为地球的第一偏心率,a为地球的长半径;(4)距离幂指数权重法内插(IDW)监测站到电离层下点的距离:di=(xi-x0)2+(yi-y0)2+(zi-z0)2其中点(xi,yi,zi)为测站大地直角坐标,点(x0,y0,z0)为穿刺点的电离层下点的大地直角坐标Z(x0,y0,z0)=Σi=1nZi×wi·················di≠0Zi····························di=0,其中权重wi=1dikΣi=1n1dik,k为权重系数,Zi为点(xi,yi,zi)垂向TEC值(即监测站天顶方向的TEC);Z(x0,y0,z0)为电离层穿刺点处的VTEC值;(5)利用插值得到的穿刺点的电离层延迟及倾斜因子解算得到斜向电离层延迟误差FDA00002446076500023.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种广域电离层误差改正新方法,其特征是包括如下步骤 (1)三角分区的划分 根据电离层监测站的分布,选择一个地理位置居中的监测站作为中心站,与两个向外辐射的边缘站构成三角几何图形,作为一个三角分区;将区域根据电离层监测站的分布划分为若干三角分区; (2)穿刺点位置及倾斜因子的解算 穿刺点讳度 Φρρ = arcsin (sin (J)uCOS ψρρ+cos (J)uSin ¥ppcosAZ),穿刺点经度,=4+arcsm(Sm^ ’倾斜因子卜^ = J1 — ( r^cos邡 cos^,,·V Re+hi 其中AZ为方位角,Ψρρ为地心角,(Φ。,Au)为用户位置,Re为地球平均半径,E为用户仰角,E'为穿刺点IPP的仰角,h和hi分别为电离层监测站和最大电子浓度距地面的高程; (3)电离层监测站及电离层下点(即穿刺点在地球表面的投影点)的大地坐标转化为大 J 二( N -f H ) cos B cos I.地直角坐标·>’ = (#...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡成林席超李思敏韦照川李天松王利杰李志斌
申请(专利权)人:桂林电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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