不同Klobuchar模型参数的性能比较

不同 Klobuchar 模型参数的性能比较王 斐1,2, 吴晓莉 2, 周 田2, 李宇翔2【摘要】对于GP单频用户而言,电离层延迟是最重要的误差来源之一。GPSK统使用Klobuchar模型对电离层延迟进行改正，其改正数从370组常数中选取。目前全球分布的GPSffl站可以获得高精度的全球电离层监测结果，GPS为什么不发播采用实测数据计算得到的Klobuchar模型参数呢？本文针对这一问题进行分析。首先,对欧洲定轨中心COD提供的全球电离层图 GIM预报COP电离层进行精 度评估,然后根据COP电离层进行Klobuchar模型参数拟合,并利用IGS提供的事后高精度电离层图 进行精度分析 , 最后将不同的电离层模型参数应用于单点定位以评估其对单频用户的影响。分析结果 表明, 采用全球实测数据计算的电离层模型参数与导航电文中发播的电离层模型参数精度相当, 为55%左右。而仅采用地磁纬度 45° S以北的数据拟合得到的模型参数,其电离层改正精度有明显提升, 可达65%左右 , 但其对单频用户定位精度改善不明显。【期刊名称】测绘学报【年( 卷), 期】 2014(000)011【总页数】7【关键词】Klobuchar模型;GPS;电离层延迟；全球电离层图1 引 言电离层延迟作为导航计算的误差源之一 , 严重影响着用户的定位精度 1-3 。对于单频用户 , 需要依靠 导航系统发播的电离层模型参数进行相应的电离层延迟改正, 其精度受用户所处位置和发播模型精度所限。许多国内外学者都分析讨论了电离层监测及电离层延迟的建模方法4-8, 其中 Klobuchar 模型是单频用户最常使用的电离层延迟改正模型之一 9 。GPSH户市场主要使用单频接收机3。单频用户使用的电离层模型即为Klobuchar模型。该模型有8个参数 , 这些参数是地面控制系统根据当天为一年中的第几天(将一年分为 37个区间 )以及前 5天太阳的平均辐射强度,从370组常数中选取的10-11,其全球改正精度约为 50%-60%12。在此基础上 ,我国学者提出了 14参数的Klobuchar模型,其精度在中国区域明显优于GPSg播模型,可以达到70%以上 ,应用于我国区域卫星导航系统13-15。目前遍布全球的 GPSffl站可以获得高精度的全球电离层监测结果，为电离层演化与建模研究提供了重要支撑，为什么GPSf采用全球的观测数据拟合参数发播给用户呢?本文针对这一问题进行了分析研究。首先对欧洲定轨中心 (center for orbit determination in Europe,CODE)预报的全球电离层图 (global ionosphere maps,GIM)进行精度评估；其次利用预报电离层图进行Klobuchar模型参数拟合；然后采用IGS提供的高精度GIM对不同模型的参数改正精度进 行分析；最后分别将拟合得到的模型参数与GP发播的参数应用到单点定位以比较其对单频用户定位