二阶电离层延迟对GPS PPP时间传递的影响
2021-09-02杨海彦杨旭海赵坤娟
丁 硕,杨海彦,3,杨旭海,3,张 喆,3,赵坤娟
(1.中国科学院 国家授时中心,陕西 西安 710600;2.中国科学院大学 天文与空间科学学院,北京 100049;3.中国科学院 精密导航定位与定时技术重点实验室,陕西 西安 710600)
利用全球定位系统(Global Positioning System,GPS)进行时间频率传递是目前远距离时间频率传递的主要方法之一。主要方法包括共视法、全视法和精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)。精密单点定位时间传递一般采用单个全球定位系统接收机采集的码伪距与载波相位观测值,利用卫星精密星历与钟差进行高精度测站钟差解算。精密单点定位时间传递的天稳定度达到10-15~10-16,比共视法高约2个数量级[1-6]。目前,精密单点定位时间传递已广泛应用于各国时间基准实验室之间的时间频率传递[1-2]。
当前全球定位系统精密单点定位数据处理采用双频消电离层组合观测模型,消除了一阶电离层延迟误差,将高阶电离层延迟误差作为随机误差处理。尽管一阶项占电离层延迟总误差的99%以上,但随着全球定位系统精密产品性能的不断提升,二阶电离层延迟成为全球定位系统高精度数据处理中不能忽略的误差项。已有研究表明,二阶电离层延迟对相位观测值影响达到厘米级,引起低纬度地区静态精密单点定位偏差达1.1 cm,对动态精密单点定位的影响最大可达2.4 cm,在电离层扰动期间达7 cm,且带有毫米级南向偏移[6-15]。目前,国际全球卫星导航系统服务(International GNSS Service,IGS)发布测站钟差的均方根误差约为75 ps,但未进行二阶电离层延迟修正[16]。在精密时间传递方面,在电离层平静期间,二阶电离层延迟对共视时间传递精度的影响达到10 ps,在电离层扰动期间可达15 ps[17-18],但尚未有关于其对精密单点定位时间传递影响的研究成果。……
