梁　寅　王俊东　王红咏

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京　100055)



GPS区域电离层建模与实验分析

梁寅王俊东王红咏

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京100055)

摘要介绍GPS电离层的建模原理及模型方程，利用现有GPS观测数据求解电离层TEC并建立区域电离层模型。分析部分IGS站和CORS站的实验数据，通过计算结果的残差和中误差得出随着测站数、测站距离以及时间段等因素的不同，区域电离层建模VTEC的精度变化情况，为多项式建模估算电离层VTEC并削弱电离层延迟误差对GPS导航定位精度的影响提供了有价值的参考。

关键词GPSVTEC(天顶方向总电子含量)电离层建模

GPS导航定位信号穿过电离层时会产生折射、散射、反射、吸收等作用，由此产生的误差可高达几十米以上，严重时可致使导航定位失效。因此，研究电离层对GPS信号的影响可提高定位精度。电离层对GPS定位的影响有以下几个方面：(1)电离层使信号通过时产生相位变化，从而使测相导航系统产生偏差；(2)GPS信号穿过电离层时传播速度减慢产生时间延迟；(3)电离层使GPS信号折射造成传播路径弯曲，对基于测角的测速系统会引起测速误差。

作为GPS测量主要误差源之一的电离层延迟一直是相关领域的研究重点。利用GPS独特的技术优势监测区域及全球电离层总电子含量(TEC)的特性对认识电离层变化规律及结构特征，进而提高卫星导航定位精度具有重要意义，尤其对铁路勘察设计长大干线的长基线GPS框架网解算能够提供更有价值的理论依据和更优化的算法。……