衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)中電離層模型的改進探討

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1、CSNC2010第一屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會北京衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)中電離層模型的改進探討12尹萍唐衛(wèi)明1.中國民航大學(xué)電子信息工程學(xué)院,天津市,300300;2.武漢大學(xué)GNSS中心,湖北省武漢市,430079摘要:衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)的研制是為了改善全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的導(dǎo)航定位精度,同時為用戶提供系統(tǒng)失效情況下的告警信息,主要是使用靜止通信衛(wèi)星廣播信號來傳送:1)附加的類GPS測距信號;2)GPS空間信號修正值,包括電離層,時鐘和星歷誤差修正值;3)完好性監(jiān)測和及時警告用戶超差情況,其中電離層的延遲修正

2、值需要建立在對電離層進行建模的基礎(chǔ)上來完成。目前世界上衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)中電離層延遲修正廣泛采用的是格網(wǎng)-薄殼模型(Thin-S,如在美國的廣域增強系統(tǒng)(WAAS)中,電離層修正值和格網(wǎng)電離層垂直誤差(GIVE)有關(guān)。該方法簡單易行,便于操作,但不適用于電離層異常狀態(tài)和低緯度地區(qū)。因此,本文提出借助無線電層析技術(shù),對電離層進行多維成像,反演構(gòu)建出總電子含量(TEC)時空分布圖,從而來獲取廣域范圍內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的電離層延遲信息。本文通過比較分析薄殼模型和層析方法解算出的TEC數(shù)據(jù),探討在廣域增強系統(tǒng)中使用電離層

3、層析技術(shù)的優(yōu)越性及可行性。關(guān)鍵詞:衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng);電離層模型;層析技術(shù)Researchontheimprovementofionosphericmodelsappliedforsatellitenavigationaugmentationsystems12YinPingTangWeiming1.CollegeofElectronicInformationEngineering,CivilAviationUniversityofChina,300300,China;2.GNSScenter,WuhanUni

4、versity,430079,ChinaAbstract:SatellitenavigationaugmentationsystemshavebeendevelopedtoimprovetheaccuracyofGlobalNavigationSatelliteSystem(GNSS),andprovidealertinformationincaseofsystemfailure.TheinformationisbroadcastbytheGEOsandcomprisedofthefollowingdata

5、:1)additionalGPSrangingsignal,2)GPSSIScorrections,includingionospheric,satelliteclockandephemeriscorrections,3)integritymonitoringandtimelyalertinformationofsystemfailure.Theionosphericcorrectionsarecomputedbasedoncertainassumptionsintheionosphere.Atpresen

6、t,agridthin-shellapproach,whichiseasytobeimplemented,hasbeenappliedinsatellitenavigationaugmentationsystemstoderiveionosphericdelays.Forexample,inUSwideareaaugmentationsystem(WAAS),ionosphericcorrectionsaredependentongridionosphereverticalerrors(GIVE).Howe

7、ver,thisapproachisnotsuitableforionosphericanomaliesandlow-latituderegions.Hereweproposethationosphericdelaysinwideareasareinvertedwithatomographicmethod,bymeansofmappingtotalelectroncontents(TEC)inspaceandtime.Thefeatureofionosphericimagingusedinwide-area

8、augmentationsystemsarediscussedbycomparingthinshellTECandinvertedTEC.Keywords:satellitenavigationaugmentationsystems;ionosphericmodels;ionospherictomography1引言衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)的發(fā)展是為了改善導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)(如GPS和GLONASS)的導(dǎo)航精度,提供對系統(tǒng)失效

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