亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于電離層電子含量變化率的周跳探測方法*

        2012-04-26 06:37:12崔建勇陳明劍雷娜娜
        全球定位系統(tǒng) 2012年3期
        關鍵詞:組合法歷元電離層

        崔建勇,陳明劍,雷娜娜

        (1.信息工程大學 測繪學院,河南 鄭州450052;2.鄭州大學 信息工程學院,河南 鄭州450000)

        0 引 言

        周跳探測與修復是GNSS載波相位測量數(shù)據(jù)預處理中的重要內(nèi)容,常用的方法有高次差法、多項式擬合法、多普勒積分法、偽距相位組合法、Blewitt法等,但這些方法都有各自的適用條件,如高次差法只能對單個周跳進行探測、多普勒法要求接收機能獲得多普勒數(shù)據(jù)等[1-3],聯(lián)合寬巷與MW組合的Blewitt法[4]無法探測L1和L2上數(shù)值相同的周跳,且只能探測修復5周以內(nèi)的周跳[3,5]。Liu、Shweta等將電離層電子含量變化率引入到周跳、粗差探測等GPS數(shù)據(jù)預處理中[6-7],以此為基礎,詳細推導了基于電離層電子含量(TEC)變化率的周跳探測方法,分析了其探測精度和性能,并用此方法與MW組合法聯(lián)合使用基于不同電離層活躍度的實測數(shù)據(jù)進行實驗分析。

        1 數(shù)學模型

        對于雙頻接收機來說,載波相位觀測量

        式中:λ1,λ2為兩個頻率上波長;φ1,φ2為載波相位觀測值;ρ為星站幾何距離;dt,dT分別為接收機和星鐘差;I為L1頻率上的電離層延遲誤差;T為對流層延遲;N1,N2分別為兩個頻率上的整周模糊度;γ=f21/f22為L1,L2載波的頻率平方比。

        從式(1)的雙頻載波觀測量能夠求得電離層的總電子含量(TEC)[4]

        式中bi,bp分別為接收機和衛(wèi)星的頻間偏差,在一段時間內(nèi)非常的穩(wěn)定,一般被看作常量。

        上式歷元間作差得TECRφ(k)

        式中,Δt是歷元間隔,則將式(2)(3)組合可得在周跳的檢測量λ1ΔN1(k)-λ2ΔN2(k)

        式(4)變換為

        從式(5)可知,TECRφ由當前歷元TECφ(k)和前一歷元TECφ(k-1)之間作差得到。

        周跳的探測是逐歷元進行,那么k歷元之前的觀測值被認為無周跳或者已被修復,所以可以利用k-1歷元的TECφ(k-1)估計當前歷元的TECRφ(k),以及利用k-2歷元的TECφ(k-2)估計k-1歷元的TECRφ(k-1),如果k-1歷元的TECRφ(k-1)的變化率已知,則可求出當前歷元的TECRφ(k)

        在實際應用中,TECRφ(k-1)和TECRφ(k-2)都是用前面歷元估計所得,這樣可將觀測值中的噪聲進行平滑,從而減小誤差。

        利用式(5)和式(6)求解的結(jié)果作差,如果差值小于閾值,就認為數(shù)據(jù)中存在周跳。

        T0時刻:根據(jù)風力、光伏的出力預測,冷熱電等負荷需求預測,外部電網(wǎng)運行狀態(tài)、電力市場價格機制等,做出下一步的生產(chǎn)調(diào)度計劃。

        2 誤差分析

        λ1ΔN1(k)-λ2ΔN2(k)的方差為

        組合式(8)和(9)可得檢測量方差為

        式中σφ為相位觀測標準差,為毫米級,考慮其它噪聲誤差,設σφ=5mm,則周跳檢測量標準差為5.4mm.由此可知,TECRφ進行周跳估計的精度很高,這是因為算法使用的都是載波相位數(shù)據(jù)而沒有使用偽距數(shù)據(jù)。

        進行上述分析的前提是在短時間內(nèi)電離層的TECRφ不變,但實際情況并非如此,分大氣平靜期和活躍期發(fā)生電磁暴時這兩種情況分析電離層TEC的變化。

        1)大氣平靜期的TEC變化率

        圖1示出了利用2011年5月6日某次測量數(shù)據(jù)(1s采樣間隔)解算的TECRφ,當天電離層變化較為平靜,TECRφ變化很小,絕對值幾乎都小于0.02TECU/s.式(3)與式(6)得到的TECRφ(k)作差,其差值稱為TECRφ(k)殘差。據(jù)文獻[3]、[4]、[5],若其小于4倍標準差(實際可取0.15TECU/s),認為數(shù)據(jù)中無周跳,反之認為有周跳。

        圖1 電離層的電子含量變化率

        2)大氣活躍期電磁暴時TEC變化率

        觀測數(shù)據(jù)的時間為2001年3月31日,當天發(fā)生了電磁暴,其強度幾乎是十多年來最大的一次,與磁暴強度密切相關的地磁Kp指數(shù)如圖2所示,利用受磁暴較大影響IGS的bucu站數(shù)據(jù)進行了實驗,數(shù)據(jù)采樣間隔為30s,計算當天的電離層變化最劇烈時的歷元間殘差變化如圖3所示。從圖中可知,歷元間殘差最大為0.149m,若采樣間隔為1s,殘差約為0.005 0m,換算為TECR約為0.047TECU/s,因此,可以認為電磁暴不會對TECR方法進行周跳探測產(chǎn)生影響。

        3 算法驗證與實驗分析

        表1為電離層TEC變化率方法對一些小周跳的探測性能預估,這些周跳組合對很多周跳探測方法來說都較難探測。

        圖2 電磁暴時bucu站的電磁暴Kp指數(shù)

        圖3 電磁暴時bucu站某段數(shù)據(jù)歷元間殘差

        表1 采樣間隔1s數(shù)據(jù)小周跳的TECR計算值

        在某次觀測數(shù)據(jù)中加入表1中的周跳組合,數(shù)據(jù)來源于2011年5月6日,采樣間隔1s,衛(wèi)星截止角15°。探測結(jié)果如圖4所示。

        圖4 電離層TEC變化率法對小周跳的探測結(jié)果

        對比圖4探測結(jié)果和表1的理論計算結(jié)果可知,所有周跳檢測量的理論值與實際探測結(jié)果非常接近,表1中的所有周跳都被成功探測出,從而證明電離層TEC變化率法對載波觀測數(shù)據(jù)的小周跳具有非常好的探測效果。

        4 TEC變化率與MW組合法聯(lián)合探測周跳

        雖然電離層TEC變化率法對小周跳具有很強的探測能力,但從式(5)可知,TEC變化率法對一些周跳不敏感,當λ1ΔN1(k)-λ2ΔN2(k)等于0或接近0時,可能使TECRφ(k)很小甚至為0.例如表2中的周跳即是這種情況。

        表2 TEC變化率不敏感的周跳

        從表2可以看出,這些周跳使TECRφ為0或很小,因此使用TEC變化率法無法將這些周跳探測出,但從表2第四列可看出這些周跳組合的差值不為0,而MW方法對這些周跳很敏感。因此,可以聯(lián)合TEC變化率與MW法進行周跳的探測,MW組合法表示如下:

        式中:λWL=c/(f1-f2)≈0.86m為寬巷波長;NWL=N1-N2寬巷整周模糊度,可表示為

        式中ΔN1,ΔN2分別為頻率L1,L2上周跳值。

        假設在k-1時刻無周跳,在歷元間求差可得周跳檢測量表達式為

        為了驗證電離層TEC變化率與MW聯(lián)合方法對不同電離層活躍程度下的周跳探測效果,利用多個IGS站和其它一些觀測實驗中的1s采樣間隔數(shù)據(jù)進行了大量實驗分析,實驗分為電離層平靜期和電離層發(fā)生電磁暴,在各組數(shù)據(jù)中人為加入了一些較難探測的周跳組合。所有實驗結(jié)果顯示:組合法對1s數(shù)據(jù)中的周跳探效果基本一致。下面以兩組實驗為代表進行說明。

        電離層平靜期數(shù)據(jù)來源于2011年5月6日,每個周跳組合加入50次,探測結(jié)果如表3所示;受電磁暴較大影響數(shù)據(jù)來源于2001年3月31日IGS的gold站,探測結(jié)果如表4所示。

        表3 聯(lián)合法在電離層平靜期1s采樣間隔數(shù)據(jù)實驗結(jié)果

        表4 聯(lián)合法在電離層磁暴時1s采樣間隔數(shù)據(jù)實驗結(jié)果

        從表3、表4結(jié)果來看,聯(lián)合法對于電離層平靜期的1s采樣間隔數(shù)據(jù)中的周跳可全部探測修復;在發(fā)生電磁暴時,聯(lián)合法對1s采樣間隔的數(shù)據(jù)中的周跳,除了2個(-1,-1)周跳組合未成功探測,其余全部成功,具有很高的成功率。其它的實驗結(jié)果也驗證了這一點,因此,可認為TEC變化率法聯(lián)合MW組合對1s采樣率數(shù)據(jù)中的周跳具有極高的探測修復成功率。

        除此之外,還利用聯(lián)合法對30s采樣間隔數(shù)據(jù)中人為加入周跳進行了探測實驗,探測成功率有高有低,這應與采樣間隔及數(shù)據(jù)受電磁暴影響不同導致的TEC變化率差異較大有關,下一步計劃對此問題展開深入的實驗和分析。

        5 結(jié)論

        推導了基于電離層TEC變化率的周跳探測方法,分析了電離層平靜期和活躍期的TEC變化率,對于1s采樣率的數(shù)據(jù),電磁暴發(fā)生與否不影響TEC變化率法的探測能力。針對電離層TEC變化率法對某些周跳不敏感的問題,提出了結(jié)合MW法聯(lián)合探測周跳,經(jīng)實驗證明:對采樣間隔1 s以內(nèi)的數(shù)據(jù),即使發(fā)生電磁暴,組合法仍具有很高的周跳探測修復成功率。

        [1] 伍 岳.第二代導航衛(wèi)星多頻數(shù)據(jù)處理理論及應用[D].武昌:武漢大學,2005.

        [2] 生仁軍.GPS載波相位定位中周跳探測方法研究[D].南京:東南大學,2006.

        [3] 嚴新生,王一強,白征東,等.聯(lián)合使用高次差法和TurboEdit法自動探測修復周跳[J].測繪信息網(wǎng),2007(9):5-9.

        [4] BLEWITT G.An automatic editing algorithm for GPS data[J].Geophys Res Lett,1990,17(3):199-202.

        [5] 鄭作亞,程宗頤,黃 珹,等.對Blewitt周跳探測與修復方法的改進[J].天文學報,2005,46(2):216-224.

        [6] LIU Zhizhao.A new automated cycle slip detection and repair method for a single dual-frequency GPS receiver[J].J Geod,2010,85(3):171-183.

        [7] SHWETA S,DASHORA N,GALAY P,et al.Cycle slip detection correction and phase leveling of Rinex formatted GPS observables[J].Current Science,2011(2):205-212.

        [8] 袁運斌.基于GPS的電離層監(jiān)測及延遲改正理論與方法的研究[D].北京:中國科學院,2002.

        猜你喜歡
        組合法歷元電離層
        奇妙的組合法
        一種電離層TEC格點預測模型
        Kalman濾波估算電離層延遲的一種優(yōu)化方法
        數(shù)列前n項和的一種求法
        歷元間載波相位差分的GPS/BDS精密單點測速算法
        “拼”出來的精彩
        ——記敘文選材組材創(chuàng)新方法之三
        青少年日記(2018年3期)2018-11-30 06:43:21
        電離層對中高軌SAR影響機理研究
        雷達學報(2017年6期)2017-03-26 07:53:02
        Recent advances of TCM treatment of childhood atopic dermatitis
        Clinical observation of Huatan Huoxue Formula in treating coronary heart disease with hyperlipidemia
        Mechanism of sex hormone level in biological clock disorder induced acne and analysis of TCM Pathogenesis
        亚洲av网一区二区三区| 亚洲中文字幕无码不卡电影| 精品日本韩国一区二区三区| 亚洲天堂av在线免费观看| av人摸人人人澡人人超碰下载| 99国产精品人妻噜啊噜| 日本大片免费观看完整视频 | 亚洲中文字幕乱码第一页| 无码av不卡一区二区三区 | 手机在线精品视频| 激情一区二区三区视频| 久久精品国产亚洲av高清三区 | 国产人妻大战黑人20p| 欧美丰满大屁股ass| 揄拍成人国产精品视频肥熟女| 国产一区二区美女主播| 精品国产粉嫩内射白浆内射双马尾| 午夜无码片在线观看影视| 亚洲AV无码精品一区二区三区l| 熟女人妻一区二区中文字幕| 久久伊人这里都是精品| 少妇久久久久久被弄到高潮| 欧美国产日本精品一区二区三区 | 亚洲一区第二区三区四区| 亚洲精品www久久久久久| 欧美黑人又粗又大久久久 | 中文字幕天堂在线| 国内自拍偷拍一区二区| 日本精品一区二区高清| 三男一女吃奶添下面| 亚洲韩国在线| 久久免费精品日本久久中文字幕 | 国产精品无码无片在线观看| 亚洲av日韩一区二三四五六七| 日本久久伊人特级黄色| 全部孕妇毛片丰满孕妇孕交| 亚洲嫩模高清在线视频| 久久精品国产亚洲av日韩一| 伊人色综合久久天天五月婷| 四虎影视国产在线观看精品| 色噜噜精品一区二区三区|