博客
关于我
GNSS——GNSS and troposphere
阅读量:387 次
发布时间:2019-03-05

本文共 1493 字,大约阅读时间需要 4 分钟。

GNSS与地ト罗波

背景

地面授信定位系统(GNSS)不仅在精确定位方面具有重要作用,还在监测和建模地表大气层(地trophere,通常指低层大气,约为12 km以下)方面发挥着关键作用。通过费马原理,GNSS卫星发出的无线电信号会因中性大气层(包括地trophere和外大气)的折射率而产生延迟,延迟距离可达60 km。这种延迟对GNSS定位有重要影响,通常被称为“地trophere效应”。

地trophere效应可以划分为干燥和湿润两种类型。干燥成分(在正交方向最大可达2.3米)可以通过大气压力模型较为准确地建模,而湿润成分(在正交方向最大可达50厘米)则与高时空变异的温度和湿度密切相关。因此,湿润成分通常被视为一个额外的时间可变参数,在定位过程中作为未知数进行估计。

为了避免系统过参数化,通常采用基站的延迟(ZTD,Zenith Tropospheric Delay)作为单个站点和特定时间间隔内的地trophere延迟参数。该参数反映了正交方向的地trophere延迟,并假设了对站点周围水蒸气分布的对称性。然而,这一假设通常不成立,因此引入了第一顺序的水平梯度修正,通过与其他状态向量参数一起估计。

地trophere校正模型

在精确GNSS应用中,地trophere延迟需要与其他参数(如接收机坐标、时钟校正等)一起最优化估计。这种方法在静态坐标解算中效果较好,但在动态定位(kinematic positioning)中,由于高度坐标分量与ZTD高度相关,可能导致估计精度下降。

为了提高定位精度,可以通过引入外部精确ZTD模型进行校正。此外,结合高精度的外部模型可以减少收敛周期。在高级方法中,整数初始载波相位不确定性(AR,Ambigu Resolution)解算可以显著提升定位效率,使传统RTK方法在实际应用中与PPP( Precise Point Positioning)技术相竞争。

气象

GNSS信号路径因湿润成分的分布而受到延迟和折射效应,这些信息对于理解大气中的水蒸气分布具有重要意义。通过密集GNSS站点网络获取的地trophere参数,可以为气象数值模型(NWM,Numerical Weather Models)提供高精度、高分辨率的实时数据,从而改善天气预报。

GNSS技术在气象领域具有优势,主要体现在其高精度、低成本和易于部署等方面。相比传统气象工具(如气象气球),GNSS提供的数据更为经济高效。下图展示了从实时GNSS分析中得到的地trophere延迟时间序列。

气候学

长期运行的稳定GNSS站点网络已建立30年,其中部分站点持续运行。这些站点累积的地trophere参数数据为气候变化研究提供了重要数据源。然而,由于硬件升级等因素,数据系列中可能存在非齐次性问题,这需要在使用前进行严格的清洗和标准化处理。

GNSS产品不仅可用于模型验证和改进,还可用于评估水循环和其他应用领域。通过高精度的地trophere参数数据,可以更好地理解大气变化过程,为气候建模提供有力支持。

定位校正

在精确GNSS定位中,地trophere延迟需要与其他参数(如接收机坐标、时钟校正等)一起最优化估计。这种方法在静态坐标解算中效果较好,但在动态定位中,由于高度坐标分量与ZTD高度相关,可能导致估计精度下降。

通过引入外部精确ZTD模型,可以显著提高定位精度并缩短收敛周期。高级方法还可以结合整数初始载波相位不确定性(AR)解算,通过引入外部的地trophere和外电离层校正参数加速解算,从而使PPP技术在实际应用中与传统RTK技术相竞争。

转载地址:http://qkqwz.baihongyu.com/

你可能感兴趣的文章
PYTHON-模块定义 搜索路径
查看>>
Python-爬虫工程师-面试总结
查看>>
Python-类与文件读取结合
查看>>
python-类思想-实现简单增删查改
查看>>
python-网络编程
查看>>
python写入文件出现空行
查看>>
PYTHON-返回给定x的多边形路径的y坐标
查看>>
python-进程池与线程池,协程
查看>>
Python-通过函数传递变量
查看>>
Python内置函数详解——总结篇
查看>>
Python.对象集合中的标识.和散列
查看>>
Python.硒.拖放错误“AttributeError:move_to 需要 WebElement“
查看>>
Python内置函数详解
查看>>
Python/Kivy:从一个类调用函数到另一个类并在 Python 中显示小部件
查看>>
Python/Kivy:我可以在双击标签时调用函数吗
查看>>
python内置函数5-frozenset()
查看>>
Python/Plotly:如何使用要显示的信息自定义悬停模板?
查看>>
Python/Selenium - 无法单击 www.instagram.com 上的“接受 cookie“按钮
查看>>
Python内置函数(35)——next
查看>>
python写入mysql
查看>>