[發明專利]一種修正對流層延遲誤差的方法

有效

• 申請號: 201210539431.6
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103033833A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 白志強;饒才杰;呂達
• 申請（專利權）人: 中國航天科工信息技術研究院
• 主分類號: G01S19/39
• 分類號: G01S19/39;G01S19/01
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 田俊峰

技術領域

本發明涉及衛星定位技術領域，特別是涉及一種修正對流層延遲誤差的方法。

背景技術

對流層延遲是GNSS（Global?Navigation?Satelite?System全球導航衛星系統）導航定位的主要誤差源之一，改正不當可引起米級的定位誤差。由于對流層大氣為非彌散性介質，故不能用消除電離層延遲的組合觀測值的方法來消除對流層延遲。有關對流層延遲的修正方法，國內外學者做了大量的研究，總結起來有三種：

1.模型改正法

對流層經驗模型是根據一些代表性的氣象資料，用解析的方法，以地面的氣象參數近似反映天頂方向上的氣象時空變化，建立中性大氣天頂延遲的模型。經驗對流層模型因近似方法的不同而各異。具有代表性的對流層模型包括兩類：一類是需要實際氣象參數作為輸入的對流層延遲模型，以Saastamoinen模型為代表；另一類是沒有實測氣象數據條件下的對流層延遲模型，以UNB3模型為代表。

經大量實驗驗證，Saastamoinen模型精度相對較高，然而實測氣象數據的獲得問題限制了Saastamoinen模型的應用；UNB3模型計算公式簡單、預注參數不多，只要注入接收機的緯度、高程和觀測日期，就能得到具有一定精度的對流層大氣延遲改正，它可作為適用的GNSS實時定位和導航的對流層天頂延遲的改正模型，其缺點是模型精度不高。

2.參數估計法

目前眾多模型對干分量的改正精度可達90％--95％，而對濕分量的改正精度只能達到10％--20％。于是將對流層天頂延遲濕分量作為未知參數來進行估計，以達到更高的精度。主要方法有單參數方法、多參數方法、隨機過程方法和分段線性方法。實際上，以上四種方法都是一階高斯馬爾可夫過程的特殊情況。研究表明，單參數方法模擬對流層折射不能反映對流層折射隨時間的變化，具有明顯的缺陷。多參數方法、分段線性方法和隨機過程方法可以顯著地提高垂直方向的重復性。而多參數方法和分段線性方法的結果與參數個數有關，一般取2至3個小時附加一個參數，可以保證解的強度的同時提高天頂方向對流層折射模擬精度；這種方法計算量比較大，算法較復雜，不易實現。

3.外部修正法

外部修正法就是利用外部設備來實際測定衛星信號傳播路徑上水汽對信號傳播的影響。外部修正法雖然達到很高的精度（天頂方向優于1cm），但儀器比較笨重，價格又相當昂貴，使用不方便，而且不能全天候觀測，難以大范圍密集設置站網和實現觀測業務化。此外，由于儀器內部溫度的變化，在數小時的較長時間段中呈現漂移現象，所以還須經常標定，從而也限制了廣泛應用的可能性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種修正對流層延遲誤差的方法，用以解決現有技術中存在的上述問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種修正對流層延遲誤差的方法，包括：

步驟S101，計算實測日平均天頂對流層延遲d_IGS；

步驟S102，計算天頂對流層延遲校正值d_UNB3；

步驟S103，根據d_IGS和d_UNB3，利用Fourier級數方法對誤差進行擬合，得到修正后的對流層延遲。

進一步，跟蹤站實測數據為每天一個數據文件，該文件包含當天0至24時的所有對流層天頂延遲數據，每隔5分鐘一個數據，對這些數據求平均即得到日平均天頂對流層延遲d_IGS。

進一步，

d_UNB3=d_dry+d_wet；