專利名稱：一種廣域電離層誤差改正新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，具體是一種廣域電離層誤差改正新方法。
背景技術(shù)：
電離層延遲誤差是影響衛(wèi)星導(dǎo)航定位精度最大的誤差源，也是改善我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度迫切需要解決的重要問題之一。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者在這方面做了大量卓有成效的工作。雙頻接收機(jī)用戶可以利用電離層延遲與信號(hào)頻率的平方反比關(guān)系，采用雙頻組合方式削弱該影響；對(duì)于單頻接收機(jī)用戶，電離層延遲修正通常有兩種方法一是基于導(dǎo)航電文的電離層延遲預(yù)報(bào)模型，如GPS導(dǎo)航電文中的Klobuchar模型，可以消除60%左右的電離層延遲誤差；二是采用實(shí)時(shí)差分電離層格網(wǎng)模型，如WAAS格網(wǎng)模型，可以消除80%左右的電離層延遲誤差。但是以上方法都有各自的不足之處，如Klobuchar模型的總體精度不高，難以應(yīng)對(duì)高精度的導(dǎo)航定位研究；WASS格網(wǎng)電離層改正模型對(duì)版圖比較規(guī)整且處于中緯度地區(qū)的美國(guó)是比較合適的，但中國(guó)版圖呈雄雞狀不規(guī)整分布，且低緯度區(qū)域在版圖中占據(jù)的比例較大，采用WAAS格網(wǎng)電離層改正模型，難以從整體上實(shí)現(xiàn)我國(guó)區(qū)域電離層精確改正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種廣域電離層誤差改正新方法，該方法能根據(jù)中國(guó)地形分布難以建立格網(wǎng)模型的特點(diǎn)，解決我國(guó)區(qū)域電離層精確改正的問題。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種廣域電離層誤差改正新方法，根據(jù)電離層監(jiān)測(cè)站的分布，選擇一個(gè)地理位置居中的監(jiān)測(cè)站作為中心站，與兩個(gè)向外輻射的邊緣站構(gòu)成三角幾何圖形，作為一個(gè)三角分區(qū)。把監(jiān)測(cè)站覆蓋區(qū)域劃分為若干三角分區(qū)組成的區(qū)域，建立覆蓋整個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)域的三角分區(qū)電離層模型。根據(jù)用戶電離層穿刺點(diǎn)所落在的三角分區(qū)解算得到的三個(gè)頂點(diǎn)(監(jiān)測(cè)站)處的垂向電離層延遲，通過距離冪指數(shù)權(quán)重法，求出穿刺點(diǎn)處的電離層數(shù)據(jù)(VTEC)。再通過傾斜因子轉(zhuǎn)化為站-星斜向電離層含量(TEC)。一種廣域電離層誤差改正新方法，具體包括如下步驟(I)三角分區(qū)的劃分根據(jù)電離層監(jiān)測(cè)站的分布，選擇一個(gè)地理位置居中的監(jiān)測(cè)站作為中心站，與兩個(gè)向外輻射的邊緣站構(gòu)成三角幾何圖形，作為一個(gè)三角分區(qū)。將區(qū)域根據(jù)電離層監(jiān)測(cè)站的分布劃分為若干三角分區(qū)；(2)穿刺點(diǎn)位置及傾斜因子的解算穿刺點(diǎn)諱度Φρρ = arcsin (sin (J)uCOS Ψρρ+cos (J)uSin ￥ppcosAZ),穿刺點(diǎn)經(jīng)度
權(quán)利要求
1.一種廣域電離層誤差改正新方法，其特征是包括如下步驟 (1)三角分區(qū)的劃分 根據(jù)電離層監(jiān)測(cè)站的分布，選擇一個(gè)地理位置居中的監(jiān)測(cè)站作為中心站，與兩個(gè)向外輻射的邊緣站構(gòu)成三角幾何圖形，作為一個(gè)三角分區(qū)；將區(qū)域根據(jù)電離層監(jiān)測(cè)站的分布劃分為若干三角分區(qū)； (2)穿刺點(diǎn)位置及傾斜因子的解算 穿刺點(diǎn)諱度 Φρρ = arcsin (sin (J)uCOS ψρρ+cos (J)uSin ￥ppcosAZ),穿刺點(diǎn)經(jīng)度,=4+arcsm(Sm^ ’傾斜因子卜^ = J1 — ( r^cos邡 cos^,,·V Re+hi 其中AZ為方位角，Ψρρ為地心角，(Φ。，Au)為用戶位置，Re為地球平均半徑，E為用戶仰角，E'為穿刺點(diǎn)IPP的仰角，h和hi分別為電離層監(jiān)測(cè)站和最大電子濃度距地面的高程; (3)電離層監(jiān)測(cè)站及電離層下點(diǎn)(即穿刺點(diǎn)在地球表面的投影點(diǎn))的大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為大 J 二( N -f H ) cos B cos I.地直角坐標(biāo)·>’ = (#+ COSB sin Z ,其中^ aa(B, L, H)表示測(cè)站/電離層z 二 |_即-^) + "]sin BW yl\-c2 sin2 B下點(diǎn)的緯度、經(jīng)度和高程，(x，y，z)表示相應(yīng)的大地直角坐標(biāo)，N為地球面卯酉圈的曲率半徑，e為地球的第一偏心率，a為地球的長(zhǎng)半徑； (4)距離冪指數(shù)權(quán)重法內(nèi)插(IDW) 監(jiān)測(cè)站到電離層下點(diǎn)的距離= (Xi -X0)2 + (v, -.y0)2 + -z0 f其中點(diǎn)(xi； Yi, Zi)為測(cè)站大地直角坐標(biāo)，點(diǎn)(XtlZtl)為穿刺點(diǎn)的電離層下點(diǎn)的大地直角坐 I標(biāo)ZO0= xW.................d'羊0，其中權(quán)重w,=^~，k為權(quán)重系數(shù)，Z1為點(diǎn) Λ........................ d(Xi, Yi, Zi)垂向TEC值(即監(jiān)測(cè)站天頂方向的TEC) ；Z(x0, y0, z0)為電離層穿刺點(diǎn)處的VTEC值； (5)利用插值得到的穿刺點(diǎn)的電離層延遲及傾斜因子解算得到斜向電離層延遲誤差
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廣域電離層誤差改正新方法，根據(jù)電離層監(jiān)測(cè)站的分布，選擇一個(gè)地理位置居中的監(jiān)測(cè)站作為中心站，與兩個(gè)向外輻射的邊緣站構(gòu)成三角幾何圖形，作為一個(gè)三角分區(qū)。把監(jiān)測(cè)站覆蓋區(qū)域劃分為若干三角分區(qū)組成的區(qū)域，建立覆蓋整個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)域的三角分區(qū)電離層模型。根據(jù)用戶電離層穿刺點(diǎn)所落在的三角分區(qū)解算得到的三個(gè)頂點(diǎn)(監(jiān)測(cè)站)處的垂向電離層延遲，通過距離冪指數(shù)權(quán)重法，求出穿刺點(diǎn)處的電離層數(shù)據(jù)(VTEC)。再通過傾斜因子轉(zhuǎn)化為站-星斜向電離層含量(TEC)。該方法能根據(jù)中國(guó)地形分布難以建立格網(wǎng)模型的特點(diǎn)，解決我國(guó)區(qū)域電離層精確改正的問題。
文檔編號(hào)G01S19/07GK102928850SQ20121047676
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者蔡成林, 席超, 李思敏, 韋照川, 李天松, 王利杰, 李志斌 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)