张宝成， 袁运斌， 欧吉坤

1 GNSS Research Centre, Department of Spatial Sciences, Curtin University, Perth 6845, Australia 2 中国科学院测量与地球物理研究所 动力大地测量学国家重点实验室，武汉　430077



GPS接收机仪器偏差的短期时变特征提取与建模

张宝成1, 2， 袁运斌2*， 欧吉坤2

1 GNSS Research Centre, Department of Spatial Sciences, Curtin University, Perth 6845, Australia 2 中国科学院测量与地球物理研究所 动力大地测量学国家重点实验室，武汉430077

摘要卫星和接收机仪器偏差(Differential Code Biases, DCB)是利用GPS(Global Positioning System)研究电离层的两类主要误差源.由于所处的空间环境恒定，且可被全球跟踪站连续观测，GPS卫星的DCB具备长期稳定性和较高的估计精度.但针对各类型接收机而言，受测站环境、硬件设施等影响，其DCB可能会呈现明显的短期变化.精确地模型化接收机DCB的短期变化特征，将有助于提高GPS电离层产品的可靠性，以及基于这些产品反演空间和地球科学现象的准确性.采用零/短基线GPS数据，本文改进了提取和分析接收机DCB变化的现有方案.随后，本文推导了一种能直接估计接收机DCB的函数模型.当检验出接收机DCB的短期变化服从随机游走时，通过对比接收机DCB的直接估值与间接提取值之间的符合程度，可“试探出”过程噪声标准差的最优经验值.实验分析选用4台双频接收机(共形成1条零基线和2条短基线，间距最大为15 m)多天的观测数据，主要结论包括： 1) 改进的接收机DCB提取方案能较好地克服低频伪距噪声和多路径效应的影响； 2) 针对零基线，其接收机DCB在各天内的变化量级小于1 TECu，变化趋势则可采用过程噪声标准差为1.0～1.5 mm的随机游走加以描述； 3) 对应于某短基线的接收机DCB在某天内的变化可达12 TECu，当采用随机游走描述其趋势时，过程噪声标准差的经验值超过2 mm.