张 勇 张 斌 马能武

单频GPS接收机的电离层延迟改正模型研究*

张 勇1)张 斌1，2)马能武2)

针对单频GPS接收机受电离层影响较大的特点，利用GPS实测数据，比较研究了Klobuchar模型、NeQuick模型、IRI模型和IGGSH模型的电离层延迟改正效果，统计分析了各模型在时空上的特点，计算结果表明，IGGSH模型优于其他3种电离层延迟改正模型。

单频GPS;电离层延迟模型;总电子含量;单层模型;时空特征

1 引言

在单频GPS接收机应用中，无论是地基用户还是星载空基用户，电离层延迟都是最主要的误差源，而该误差源很难准确预报和模拟［1］，特别是在低纬度地区难度更大［2］。目前，单频GPS接收机常用的电离层延迟改正模型有GPS广播电离层模型(Klobuchar)、全球参考电离层模型(IRI)、欧洲Galileo系统广播电离层模型(NeQuick)以及由中国科学院测量与地球物理研究所提出的IGGSH模型［3，4］。本文将采用中国及邻区IGS观测站GPS实测数据准确提取站星斜距间的电离层延信息，并在此基础上计算比较不同模型的电离层延迟改正效果，统计分析各模型特性。

2 电离层延迟模型简述

对于GPS信号，电离层延迟量主要与信号频率和传播路径上的电子总含量有关。延迟量Vion和电子总含量TEC有如下关系式:

式中，f为GPS信号频率，TEC为GPS信号传播路径上电子总含量。

2.1 双频改正模型

双频改正模型为P4组合，即通过双频数据中的P1、P2码在消除仪器误差的基础上求解出电离层的延迟量，其计算公式为［5，6］:

式中，i表示第i颗卫星，k表示时间(历元)，I实测(i，k)为第i颗卫星第k历元的双频改正模型计……