[發(fā)明專利]一種適用于中國(guó)地區(qū)的無(wú)氣象參數(shù)對(duì)流層延遲改正方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610095969.0
• 申請(qǐng)日: 2016-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105785407B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡伍生;韓偉;夏曉明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S19/38
• 分類號(hào): G01S19/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及全球?qū)Ш较到y(tǒng)領(lǐng)域，是一種適用于中國(guó)地區(qū)的無(wú)氣象參數(shù)對(duì)流層延遲改正方法。

背景技術(shù)

對(duì)流層延遲是影響衛(wèi)星導(dǎo)航定位精度特別是高程方向上的精度的主要原因。目前對(duì)流層延遲改正的主要方法是模型改正法。模型改正法根據(jù)不同的假設(shè)和影響因素建立能夠反映對(duì)流層延遲的函數(shù)關(guān)系式。根據(jù)模型計(jì)算時(shí)是否需要?dú)庀髤?shù)可以分為需要?dú)庀髤?shù)模型以及無(wú)氣象參數(shù)模型。但是在實(shí)際的GNSS導(dǎo)航定位應(yīng)用中，大多數(shù)用戶(包括部分IGS跟蹤站)無(wú)法獲得測(cè)站處的氣象參數(shù)。因此，需要建立對(duì)流層延遲的預(yù)報(bào)模型來(lái)滿足GNSS實(shí)時(shí)的導(dǎo)航定位應(yīng)用。目前，利用氣象觀測(cè)資料進(jìn)行氣象參數(shù)的數(shù)值預(yù)報(bào)并計(jì)算天頂對(duì)流層延遲是一種有效的預(yù)報(bào)對(duì)流層延遲的手段。此類模型主要包括美國(guó)的UNB系列模型和歐洲的EGNOS模型。這兩種模型在計(jì)算對(duì)流層延遲時(shí)不需要實(shí)測(cè)的氣象數(shù)據(jù)，而是提供時(shí)空變化只與緯度和年積日有關(guān)且年變化呈余弦函數(shù)的五個(gè)氣象參數(shù)，這五個(gè)氣象參數(shù)的振幅和年積日通過(guò)氣象資料擬合求得。然而上述模型是采用北美地區(qū)氣象分析資料建立的局部地區(qū)或全球范圍內(nèi)的對(duì)流層延遲，在中國(guó)地區(qū)的精度以及適用性方面的研究較少。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提出一種計(jì)算簡(jiǎn)單、精度高的適用于中國(guó)地區(qū)的無(wú)氣象參數(shù)對(duì)流層延遲改正方法。

技術(shù)方案：為達(dá)到此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的適用于中國(guó)地區(qū)的無(wú)氣象參數(shù)對(duì)流層延遲改正方法，包括以下的步驟：

S1：確定中國(guó)地區(qū)對(duì)流層延遲隨時(shí)間的變化關(guān)系：使用基于二次函數(shù)的拋物線模型來(lái)表示中國(guó)地區(qū)對(duì)流層延遲隨時(shí)間變化的關(guān)系，其中，拋物線模型如式(1)所示：

式(1)中，doy為年積日，a、c為系數(shù)，ZTD為中國(guó)地區(qū)對(duì)流層延遲；

S2：確定中國(guó)地區(qū)對(duì)流層延遲隨海拔的變化關(guān)系：如式(2)所示：

ZTD_h＝ZTD₀·e^c1·h(2)

式(2)中，ZTD_h為高程在h處的對(duì)流層延遲，ZTD₀為對(duì)應(yīng)平面位置上高程為0的對(duì)流層延遲，c1為系數(shù)；

S3：確定中國(guó)地區(qū)對(duì)流層延遲隨經(jīng)緯度的變化關(guān)系：如式(3)所示：

ZTD＝(a₁·E+b₁)·(c₁·N+d₁)+e(3)

式(3)中，E為經(jīng)度，N為緯度，a₁、b₁、c₁、d₁和e為系數(shù)。

S4：計(jì)算對(duì)流層延遲，如式(4)所示，確定雙線性模型，如式(5)所示：

(doy＜182.625時(shí)，D_min＝28；doy＞182.625時(shí)，D_min＝393)

式(5)中，δ為測(cè)站處最終的對(duì)流層延遲預(yù)報(bào)值，D_min為對(duì)流層延遲達(dá)到最小的年積日。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需要輸入測(cè)站處的經(jīng)度、緯度、高程和年積日就可以直接獲得測(cè)站處的對(duì)流層延遲預(yù)報(bào)值。本發(fā)明模型在中國(guó)地區(qū)偏差較小，更加符合中國(guó)地區(qū)對(duì)流層延遲時(shí)間序列的變化規(guī)律。且在高海拔地區(qū)也同樣具有較高精度，優(yōu)于傳統(tǒng)的EGNOS模型。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式的kunm站的拋物線模型與EGNOS模型及余弦函數(shù)模型的擬合結(jié)果比較；

圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式的lhaz站的拋物線模型與EGNOS模型及余弦函數(shù)模型的擬合結(jié)果比較；

圖3為本發(fā)明具體實(shí)施方式的shao站的拋物線模型與EGNOS模型及余弦函數(shù)模型的擬合結(jié)果比較；

圖4為本發(fā)明具體實(shí)施方式的xian站的拋物線模型與EGNOS模型及余弦函數(shù)模型 的擬合結(jié)果比較；

圖5為本發(fā)明具體實(shí)施方式的bjfs站的雙線性模型與EGNOS模型的擬合結(jié)果比較；

圖6為本發(fā)明具體實(shí)施方式的chan站的雙線性模型與EGNOS模型的擬合結(jié)果比較；

圖7為本發(fā)明具體實(shí)施方式的guao站的雙線性模型與EGNOS模型的擬合結(jié)果比較；

圖8為本發(fā)明具體實(shí)施方式的kunm站的雙線性模型與EGNOS模型的擬合結(jié)果比較；