利用Klobuchar模型和载波平滑伪距观测值模型分析电离层变化
2013-08-13罗和平
罗和平,邱 蕾
(深圳市地籍测绘大队,广东 深圳518034)
1 概 述
连续运行参考站系统(Continuously Operating Reference Stations,CORS)是利用GNSS卫星导航定位、计算机、数据通信和互联网络等技术,在一个城市、一个地区或一个国家根据需求按一定距离建立常年连续运行的若干个固定GNSS基准站组成的数据通信、处理分析的网络系统[1]。
电离层延迟是GNSS观测的主要误差源之一,其大小变化可直接影响到RTK是否成功固定整周模糊度。试验表明电离层延迟在天顶方向最大可达50m,在接近地平方向时(高度角为20°)可超过100m,在最恶劣的条件下可达150m[2]。在白天高温时段或者电离层活动较活跃的时候,网络RTK中固定整周模糊度的成功率明显降低。
本文利用深圳市连续运行卫星定位参考站系统的双频观测数据,分别用Klobuchar模型和载波平滑伪距观测值两种方法计算深圳市5个CORS站上的电离层延迟值并进行了比较,同时分析了深圳市电离层延迟的周日变化规律。
2 Klobuchar模型
Klobuchar[3]模型是美国科学家 Klobuchar于1987年提出的适用于GPS单频接收机的电离层时延改正。该模型是单层电离层模型,可以根据GNSS广播星历计算得到。Klobuchar电离层模型在垂直方向的电离层延迟表达式[4]为

式中:IZ(t)为t时刻下的测站在天顶方向的电离层延迟量;A1=5×10-9为夜间延迟常数;A2为白天余弦曲线的幅度(单位:s),可以根据广播星历文件中的ai(i=1,2,3,4)系数求得,如式(2)所示;A3为初始相位,为50 400s;A4为余弦曲线的周期(单位:s),根据广播星历文件中的bi(i=1,2,3,4)系数求得,如式(3)所示。

式(2)和式(3)中φm为估计电离层所在位置的地磁纬度。……
