基于北斗卫星的水汽探测性能分析_施闯
GPS遥感水汽含量的检测与解的可靠性分析

SIC &T H00Y CNE E NLG E C
,
GP 感水 汽 含 量 的检 测 与解 的可 靠性 分析 ① S遥
罗恒 ’ 尹 劲松 (. 1 湖南省湘 西 自治 州保靖 县气象局 湖 南湘西 自治州 4 5 0 2 湖 南省攸县 气象局 湖 南攸县 1 0 ; . 6
2 单站G S P测量水汽 的试验研 究
对 地 基 G S 气水 汽 监 测 资 料 在 强 降 P 大 水 预 报 中 的 作 用 开 展 天 气 学 分 析 , 用 三 利 维 变 分 同化 技 术 和 中 尺 度 数值 预 报 业 务 模 式 , 估地 基 G S 汽监 测 网探测 资 料 在 综 评 P 水 合 气 象 立 体 监 测 网 中 的 作 用 。 降 水 个 例 强 研 究表 明 , 引入 地 基G S 气水 汽 监 测 网 资 P 大 料 , 使3 , 和2 小时 降 水 T 评 分值 在 1 可 d时 4 S 、 5 1 和 2 rm预 报 检 验 阈 值 下 分 别 提 高 、 O 0 a 2 %~l %; 于 先 进 的地 基 G S 值 同化 分 0 基 P数 析 与 预 报 结 果 揭 示 : 形 对 降 水 地 理 分 布 地 特 征 的 重 要作 用 。 基 G S 气水 汽 监测 资 地 P 大 料 对 分 析 空 中 云 水 资 源 分 布 状 况 与 未 来 中 、 尺 度 高 影 响 天 气 发 展 关 系 , 提 高 天 小 对 气预测准确 率有 重大的实用价 值 。图l ( 地
G S 感 大 气水 汽 技 术 是 上 世 纪 9 年 P 遥 0 代发展 起来的一 种全新大 气观测手段 。 自 上 世 g B v s 出 利用 G S 量 水汽 的 想 法 g e i提 P 测 后 , 关 的原理 和 探测方 法逐 渐发 展 。 相 朱 继 文 、王 明 爽 … 利 用 H oPf e d模 型 和 il S a t mon n模型 , GP a sa i e 对 S遥感 大 气综 合 水 汽 含量 进 行 分 析 得 出 一 些 有 益 的 结 论 。 周 国 君 和 潘 雄 采 取 加 权 平 均 温 度 方 法 , 利 用 地 基 G S 行 大 气水 汽 遥 感 遥 感结 果 与 P 进 实 际对 比 发现 , 与通 用 加权 平 均 温度 模 型 的 精 度 相 比 平 均 温 度 模 型 可 比提 高 近 6 。 倍 本 文 从G S 测水 汽 的 原理 出发 , P 监 探讨 了单站 G S 测 范 围 的确 定 问题 , P监 并对 解 的 可 靠性 进行 重 点 分析 。 果表 明G S 结 P 遥感 水 汽 含量 的检 测具 有较 高 的定 位 精 度 , 合理 应 用 能够 提 高 预报 中小 尺 度 灾 害 性 天 气 的 能 力 。
开题报告书 北斗卫星导航系统(BDS)数据质量分析及定位精度评价

学科、专业
研究方向
指导教师
姓名、职称
培养学院
开题报告时间
**大学研究生院制表
重点针对重点针对重点针对现阶段基本星座下现阶段基本星座下现阶段基本星座下33颗地球同步轨道卫星颗地球同步轨道卫星颗地球同步轨道卫星geogeogeo33颗倾斜地球同步轨道卫星颗倾斜地球同步轨道卫星颗倾斜地球同步轨道卫星igsoigsoigso的北斗的北斗的北斗卫星导航系统服务性能进行了仿真分析对比了北斗卫星导航系统卫星导航系统服务性能进行了仿真分析对比了北斗卫星导航系统卫星导航系统服务性能进行了仿真分析对比了北斗卫星导航系统compasscompasscompass与与与gpsgpsgps兼容兼容兼容后在中国地区测量精度的变化后在中国地区测量精度的变化后在中国地区测量精度的变化20112011分析了北斗卫星导航系统分析了北斗卫星导航系统分析了北斗卫星导航系统的组成结构在仿真的组成结构在仿真的组成结构在仿真compasscompasscompass系统星座结构的基础上分析该系统在中国大陆区域内卫星系统星座结构的基础上分析该系统在中国大陆区域内卫星系统星座结构的基础上分析该系统在中国大陆区域内卫星的可见性的可见性的可见性pdoppdoppdop值和定位精度
基于北斗卫星的水汽探测性能分析_施闯

全球卫 星 导 航 系 统 (global navigation satellite system,GNSS)是 20 世 纪 对 人 类 生 活 具 有 广 泛 重 大影响的 空 间 技 术 之 一,目 前 已 经 应 用 于 大 地 测 量 、地 理 信 息 系 统 (GIS)、智 能 交 通 、城 市 规 划 等 各 个领域。全球卫星导航系统的相关技术也被应用 到大气、海洋 和 空 间 的 探 测 和 应 用 领 域 ,对 这 些 领 域产生了深刻影响,目前已经在高空探测的定位测 风 、地 基 遥 感 水 汽 和 电 离 层 、海 风 海 浪 探 测 、无 人 飞 机导航、授 时 及 气 象 信 息 传 输 领 域 得 到 广 泛 应 用 。 其中,地基 GNSS遥感水汽探测通过获取卫星导航 系统信号可以得到高时空分辨率的大气水汽资料, 监测灾害性 天 气 的 产 生 和 发 展 ,对 天 气 预 报 、气 候 研究和人工影响天气等有着重要的应用价值。
基于北斗卫星的水汽探测性能分析
施 闯1,2,3 王 海 深1,2 曹 云 昌2 张 恩 红4 梁 宏2 付 志 康5
1 武汉大学测绘学院,湖北 武汉,430079 2 中 国 气 象 局 气 象 探 测 中 心 ,北 京 ,100081 3 武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北 武汉,430079 4 广东省气象信息中心,广东 广州,510080 5 中国气象局武汉暴雨研究所暴雨监测预警湖北省重点实验室 ,湖北 武汉,430074
北斗水 汽 解 算 中 首 先 利 用 Saastamoinen 经 验模型,根据测站 气 象 参 数 求 得 天 顶 对 流 层 延 迟 改正近似值,然后 依 据 与 观 测 值 的 仰 角 和 方 位 角 有关的 Davis 映 射 函 数 获 取 斜 路 径 延 迟 改 正 初 值。在数据处理过程中将残余的天顶延迟模型误 差作为未知参数 参 与 平 差,为 顾 及 大 气 方 位 的 不 对称性对定位结 果 的 影 响,在 平 差 过 程 中 进 一 步 引入大气的水平 梯 度 参 数,最 后 通 过 平 差 计 算 来 获取大气延迟的 参 数 估 值,对 待 定 参 数 采 取 分 段 线 性 的 形 式 处 理 ,每 2h 估 计 一 个 参 数 ,求 解 过 程 中对流层延迟 的 湿 分 量 变 化 过 程 采 用 一 阶 高 斯-
新一代北斗卫星系统在海洋测量船中的应用

揖Abstract铱In order to ensure the smooth development of the whole survey work, we need to make a comprehensive analysis on the application of
communication technology in the marine surveying work. And we should ensure that in the analysis of the application of ocean communication
的通信系统应该进行分解,借助系统框架分析,能够明确在海
洋测量船通信系统构建中,其系统构建中的数据通信传输架
设应用需求。下图 1 为新一代北斗卫星通信系统应用框架,整
个系统应用中,由船载设备、岸基数据控制中心和卫星通信系
统三部分组成。
175
中小企业管理与科技
Management &Technology of SME
吴依国
(交通运输部北海航海保障中心天津海事测绘中心,天津 300000) WU Yi-guo
(Maritime Surveying and Mapping Center of The Navigation Guarantee Center of North China Sea(NGCN),MOT, Tianjin 300000, China)
2 海洋测量通信技术应用需求分析
海洋测量通信技术的应用需要满足整个海洋行船中的通 信技术控制传输应用需求,并且在海洋通信传输技术的控制 中,对应的系统控制需求应该满足通信传输中的控制架设能 力应用需求。按照这种需求,将海洋测量船通信技术应用中的 需求进行了汇总,具体的需求如下表 1 所示。
基于北斗卫星通信的海洋监测系统研究

3 海面浮标监测 子系统
3 . 1 北 斗 卫 星 系 统简 介 目前 , 在 远洋航 海过程 中 , 主 要 采 用 基 于 卫 星 通 信 的 全 球海 事遇 险 与安 全系 统( Gl o b a l Ma r i t i me D i s t r e s s a n d S a f e t y S y s t e m, G MDS S ) 来 实 现 海 事 卫 星通 讯 、 定位 、 地面通信 、 海 上 安 全 信 息 播 放 和 遇 险 报 警 等 业 务 ; 近 海 的 海 洋 监 测 系 统 中 通常采 用 G P R S 、 C DMA等 方 式 实 现 海 洋 数 据 信 息 与 地 面 数 据 中 心 的 通 信 。 我 国 的北 斗 区域 卫 星导 航 系统 ( 也 称 北 斗 2代 l 期) 于 2 0 1 2 年 1 2月 2 7日正 式 开 始 运 行 , 系统由1 4 颗 卫星组 成, 包 括5 颗地球静止轨道卫 星、 5 颗 倾 斜 地 球 同 步轨 道 卫 星 和 4 颗 中 圆 地 球 轨 道 卫 星 。北 斗 卫 星 导 航 验 证 系 统 已 在 多 个 领
接收站 、 监 测数据 信息 中心等方 面 , 海 洋立 体监测 系统结构
框图如图 1 所示。
作 者 简介 : 赵荣阳( 1 9 8 2 一) , 男, 黑龙 江哈 尔滨人 , 硕士, 讲师, 研 究 方向 为嵌入 式 系统 。 基金 项 目 : 水 下传感 器 网络 高效能 信 息感知 模 型研 究 ( 2 O 1 7 K Y0 8 O 3 ) ; 钦 州 市物联 网先进技 术重点 实验 室
43 . .
..
学 术探 讨 ・ 基金牙
域 得 到成 功应用 , 并发 挥 了重要 作用 , 包括 : 通信 、 水利 、 减 灾、 海事、 海洋 渔业 、 交通 、 勘探 、 森 林 防火 等 等 , 其 应 用 的 显
2018年国家科学技术进步奖提名公示内容-我国信息通信研究院

7
主要完成人情况表
姓名 行政职务 工作单位
王志鹏 无
北京航空航天大学
性别 技术职称
男 讲师
完成单位
北京航空航天大学
对本项目技术创造性贡献
4
主要知识产权证明目录(10 件)
知识产权 类别
发明专利
发明专利
发明专利
知识产权具体名称
实时精密单点定位方 法
国家 (地 区)
中国
授权号
ZL 2014102 87579.4
授权日 期
2016.04 .13
证书 编号
2022 111
权利人
武汉大 学
发明专
发明人
利有效
状态
施闯、楼益
栋、宋伟伟、 易文婷、辜声
沈兵,刘建, 李晶,冯涛, 有权 卢红洋
刘建,何惠
良,沈兵,李
晶,康小勇, 卢红洋,齐海
有权
勇,杨晓婧,
杨立,邵宁
5
主要完成人情况表
姓名 行政职务 工作单位
施闯 无
北京航空航天大学
性别 技术职称
男 教授
完成单位
武汉大学
对本项目技术创造性贡献
排 名1 国 籍 中国
总体负责项目需求分析、方案设计、关键技术攻关,及项目实施协调,参与应用推广工 作,负责中国高精度位置网核心软件系统研制。设计了中国高精度位置网的总体架构,提出 基于北斗的精确坐标框架的建立方法,发展和完善了北斗厘米级实时定轨方法、非差非组合 单点定位方法等,提出了未模型化的北斗系统误差识别与精确修正模型、顾及广域大气延迟 改正约束模型等。对创新点 1、2、3、4 有贡献。
项目研究成果已经在我国公路、海事、铁路、航空、岛礁建设、大众出行等方面取得成 功应用,大幅提升了生产效率、减少了资源消耗,保障了国家位置信息安全,实现了北斗在 交通运输行业从“无”到“有”的体系化、规模化应用。形成了基于北斗的装备制造及导航、 监控、管理服务等全产业链条,直接经济效益超过 60 亿元,社会经济效益显著,对推动北斗 系统在我国关键行业和公众位置服务的规模化应用做出实质性的贡献。
基于北斗信号的土壤水分反演研究

基于北斗信号的土壤水分反演研究基于北斗信号的土壤水分反演研究引言:随着全球气候变化和能源需求的不断增长,土壤水分的快速准确反演变得至关重要。
由于传统的土壤水分监测方法存在高成本、侵入性和局限性等问题,基于北斗信号的土壤水分反演成为了一个备受关注的研究领域。
北斗导航卫星系统是我国自主研发的卫星导航定位系统,具备全球覆盖、高精度和高可靠等优势,为土壤水分反演提供了新的思路和方法。
本文将对基于北斗信号的土壤水分反演研究进行综述,并探讨其应用前景和挑战。
一、北斗信号在土壤水分反演中的原理和方法基于北斗信号的土壤水分反演方法主要是通过接收北斗卫星的信号,利用信号的传播特性和土壤介电常数之间的关系,计算得到土壤水分的信息。
通过测量北斗信号在土壤中的传播速度、衰减损失或相位变化等参数,可以推导出土壤水分的含量。
基于这一原理,研究者们开展了一系列关于北斗信号在土壤水分反演中的实验和模拟研究,取得了较为显著的成果。
二、基于北斗信号的土壤水分反演应用基于北斗信号的土壤水分反演技术具有许多潜在的应用前景。
首先,该技术可以广泛应用于农业领域。
通过实时、非侵入性地监测土壤水分,农民可以根据土壤水分状态合理调控灌溉和施肥,减少资源浪费和环境污染。
其次,该技术可以用于防灾减灾。
土壤水分的变化与洪涝、旱灾等自然灾害密切相关,通过实时监测土壤水分,可以提前预警和采取相应措施。
此外,该技术还可以应用于城市规划、环境保护和气候变化研究等领域。
三、基于北斗信号的土壤水分反演的挑战和展望尽管基于北斗信号的土壤水分反演技术具有诸多优势和应用前景,但也面临着一些挑战。
首先,信号传播路径中的多路径效应和干扰对土壤水分反演结果的精度和稳定性有较大影响。
其次,土壤复杂的结构和性质使得土壤介电常数的估计存在一定困难。
此外,北斗信号的接收和处理等技术也需要进一步提升。
未来的研究方向包括优化信号处理算法、改进土壤介电常数模型和建立有效的校正方法等。
结论:基于北斗信号的土壤水分反演研究是一个具有重要意义的领域。
浅析北斗卫星通信技术在水情自动测报系统的运用

浅析北斗卫星通信技术在水情自动测报系统的运用作者:李小曼来源:《科学与财富》2016年第34期(安徽省人民防空指挥信息保障中心安徽合肥 230000)摘要:随着科技信息技术逐渐发展,借助先进的信息技术进行不同信息监测,对重大事件进行预警,是保障社会稳定发展的基础。
水情自动测报系统是针对我国自然水灾害所研发的智能系统,近年来,该自动测报信系统能够与卫星通信技术相互结合,使得水情测报可预测性明显提升。
基于此,在本文中浅要分析北斗卫星通信技术在水情自动测报系统中的实际运用。
关键词:北斗卫星通信技术;水情自动测报系统;运用前言:我国在水情信息的采集方面,一般采用的是基于GSM网络为测试站点和监测中心沟通的主要方式。
该种方式虽然具备一定的优势,但是在我国幅员辽阔的前提下,该种网络监测还存在着很多盲点,导致监测结果缺乏一定的真实性。
由我国自主研发的北斗卫星通信技术在水情自动测报系统中的实际应用,使得监测的效果提升很多。
1.北斗卫星通信系统特点分析北斗卫星通信系统的特点突出,与其他类型的卫星通信技术相比,具有极强的安全性、可靠性、数据传输的迅速性。
由于北斗卫星通信系统是我国自主研发,因此在通信数据信息的安全性方面毋庸置疑,数据的安全决定着国家的稳定发展。
同时该种数据传输系统能够体现出较强的抗雨水能力,设备本身低功耗。
在不同制式下都能够实现水情测报系统的无缝衔接。
此外,该通信系统的工作频段比较特殊,范围比较宽泛,在信息传输方面具有较为突出的优势[1]。
2.北斗卫星通信技术下的水情自动测报站的基本构成基于北斗卫星通信技术下的水情自动测报站主要由四部分组成,分别为北斗通信模块、测试中心的终端机、前端的传感器、电源。
这些模块在测报站中的功能不同,并且这些模块相互协作,实现了自动测报站的整体功能。
在北斗卫星通信模块中,直接的面向用户端,在用户端中包含天线设备和主机设备,由于这两种设备在北斗卫星通信模块中集成,其体积都比较小,在设备安装维护上比较简单;而测试中心的终端机的功能特殊,与传感器直接联系,虽然测试中心远离检测中心,但是在数据传输环节中能够支持不同数据信息的传输,同时在数据信号上也能够实现自由切换;在前端传感器中,能够涉及到测报水情的相关数据,能够对实际测试中的雨量、水质、水位变化等信息进行捕捉与传输;电源,在电源模块的选择上更加注重如何借助自然能源,采用的密封的蓄电池,通过太阳能电池板进行充电,该种方式具有一定的环保性。
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间监 测 预 警 应 用 试 验 网 中 恩 施、宜 昌、荆 州、咸 宁 和孝感等5个 GNSS 基 准 站 数 据,分 别 进 行 北 斗 系统与 GPS系 统 的 比 较 分 析,同 时 利 用 恩 施、宜 昌与 GNSS基 准 站 同 址 的 探 空 站 数 据 与 探 空 系 统进行比较分析,综 合 分 析 北 斗 卫 星 导 航 系 统 水 汽探测的性能和精度。
收 稿 日 期 :2015-07-10 项目资助:中国第二代卫星导航系统重大专项基金;国家自然科学基金(41274049 );国家杰出青年科学基金(41325015)。 第 一 作 者 :施 闯 ,博 士 ,教 授 ,主 要 从 事 空 间 大 地 测 量 与 地 球 动 力 学 研 究 。shi@whu.edu.cn 通 讯 作 者 :王 海 深 ,博 士 ,高 级 工 程 师 。whsb520@163.com
q
=
P
-
εe (1-ε)e
最后积分得出整层大气可降水量:
∫ PWV
=
1 g
Ps
qdP
0
式中,t为温度;U 为 相 对 湿 度;ε=0.622 为 经 验
常数;P 为气压;Ps 为 测 站 地 面 气 压;g 为 地 球 重 力加速度。
2 北斗水汽探测分析
2.1 北斗与 GPS系统比较分析 根据§1提到的数据处理方法,对5个 GNSS
20 世 纪 90 年 代,Bevis 提 出 了 GPS 气 象 学 的 [1] 概念,此 后,相 关 研 究 表 明 通 过 地 基 GPS 水汽探测网络,可 以 提 供 高 时 空 分 辨 力 的 大 气 可 降水量的数据,弥 补 常 规 探 空 在 时 间 和 空 间 上 的 不足[2-3]。文献 [4-6]也 在 不 同 方 向 进 行 了 研 究, 对地基 GPS的遥 感 水 汽 探 测 技 术 的 完 善 和 在 中 国的本地化发展作出了贡献。
表1 北斗与 GPS的系统误差和标准偏差/mm Tab.1 Systematic Errors,Standard Deviation
北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫 星导 航 系 统,是 继 美 国 GPS 和 俄 罗 斯 的 GLO-
NASS之后第3 个 全 球 卫 星 导 航 系 统,整 个 系 统 将在2020年形 成 全 球 覆 盖 能 力。 众 多 学 者 对 北 斗 系 统 的 系 统 性 能 、观 测 质 量 、模 型 精 度 等 进 行 了 分析评估 。 [7-9] 随 着 中 国 北 斗 卫 星 导 航 系 统 的 逐 步完善,基于北斗 卫 星 导 航 系 统 的 水 汽 探 测 技 术 将逐步发展起来。
286
武汉大学学报·信息科学版
2016 年 3 月
本文处理 分 析 了 2013 年 12 月 和 2014 年 6 月的 北 斗、GPS 及 探 空 数 据,其 中 2013 年 12 月 各站平均观测北斗卫星 数 约 8 颗,2014 年 6 月 各 站平 均 观 测 北 斗 卫 星 数 约 10 颗,卫 星 分 布 不 均 匀,主 要 在 南 部 地 区,北 面 卫 星 数 较 少,卫 星 几 何 构型会对定位精度产生一定影响。 1.2 北 斗 、GPS 数 据 处 理 方 法
全球卫 星 导 航 系 统 (global navigation satellite system,GNSS)是 20 世 纪 对 人 类 生 活 具 有 广 泛 重 大影响的 空 间 技 术 之 一,目 前 已 经 应 用 于 大 地 测 量 、地 理 信 息 系 统 (GIS)、智 能 交 通 、城 市 规 划 等 各 个领域。全球卫星导航系统的相关技术也被应用 到大气、海洋 和 空 间 的 探 测 和 应 用 领 域 ,对 这 些 领 域产生了深刻影响,目前已经在高空探测的定位测 风 、地 基 遥 感 水 汽 和 电 离 层 、海 风 海 浪 探 测 、无 人 飞 机导航、授 时 及 气 象 信 息 传 输 领 域 得 到 广 泛 应 用 。 其中,地基 GNSS遥感水汽探测通过获取卫星导航 系统信号可以得到高时空分辨率的大气水汽资料, 监测灾害性 天 气 的 产 生 和 发 展 ,对 天 气 预 报 、气 候 研究和人工影响天气等有着重要的应用价值。
第41卷 第3期 2016 年 3 月
武汉大学学报·信息科学版 Geomatics and Information Science of Wuhan University
Vol.41 No.3 March 2016
DOI:10.13203/Fra bibliotek.whugis20140944
文 章 编 号 :1671-8860(2016)03-0285-05
探空秒数据计算大气可降水量的方法是用各
秒 探 测 的 温 度 、气 压 和 湿 度 数 据 积 分 计 算 。
首先利用新系数的马格努斯公式计算饱和水
汽压 Etd :
Etd =6.112×exp(17.62×t+2t43.12)
再 计 算 出 水 汽 压e 和 比 湿q:
e
=
U ·Etd 100
本文基于北斗 试 验 网 的 数 据,给 出 了 北 斗 水 汽探测性能及精 度 的 初 步 分 析 结 果,并 提 出 当 前 存 在 的 问 题 ,以 便 进 一 步 改 进 相 关 模 型 和 算 法 ,提 高北斗水汽探测 的 性 能,推 进 北 斗 水 汽 探 测 的 业 务化进程。
1 数据获取及处理
本文采用 GAMIT 软件解算 GPS数据,采用 Panda软件处理解算北斗数据。从观测数据 中 解 算出对流层天顶 总 延 迟 (ZTD),从 总 延 迟 中 减 去 流 体 静 力 学 延 迟 (ZHD)得 到 湿 延 迟 (ZWD),最 后 根据大气可降 水 量 (PWV)与 湿 延 迟 的 转 换 关 系 得出大气可 降 水 量。 其 中,对 流 层 天 顶 总 延 迟 的 解 算 ,采 取 在 先 验 模 型 改 正 的 基 础 上 ,进 一 步 附 加 天顶方向的延迟改正参数的方法。
基准站的观测数 据 进 行 处 理,分 别 得 出 每 站 的 大 气 可 降 水 量 ,如 图 1 所 示 。
图1 北斗与 GPS探测的大气可降水量 Fig.1 PWV Detected by BeiDou and GPS
典型单站的北斗、GPS 探 测 大 气 可 降 水 量 变 化如图2所示。 由图2可见,北斗系统与 GPS 系统探测大气 可降水量的结果 总 体 较 一 致,但 存 在 明 显 系 统 性 差 异,北 斗 系 统 测 出 的 大 气 可 降 水 量 明 显 高 于 GPS 系 统 。
摘 要:本文利用北斗试验网的数据,结合探空观测,对 北 斗 系 统 与 GPS系 统,北 斗、GPS 与 探 空 系 统 之 间 进 行详细的比较分析,对北斗水汽探测性能及精度给 出 初 步 分 析 结 果 。 北 斗 系 统 与 GPS 系 统 及 探 空 系 统 大 气 可降水量的探测结果较一致,很好地反映了大气可降水量 的 变 化 情 况;北 斗 系 统 解 算 出 的 大 气 可 降 水 量 大 于 GPS系统,两个系统间存在2~3.3mm 的系统误差,水汽含量较低时,一致性更好;北斗系统与探空的系统 误 差 和 标 准 偏 差 较 大 ,定 位 定 轨 模 型 有 待 优 化 ,系 统 稳 定 性 有 待 提 高 。 关 键 词 :北 斗 卫 星 导 航 系 统 ;水 汽 探 测 ;大 气 延 迟 ;大 气 可 降 水 量 中 图 法 分 类 号 :P228.41 文 献 标 志 码 :A
获取高精度水汽含量的一个重要前提是高精 度的卫星定轨。北斗卫星导航系统还处于组网时 期,尚 未 构 成 完 整 星 座,不 能 形 成 良 好 的 星 间 约 束 ,同 时 地 面 观 测 站 较 少 ,且 分 布 不 均 ,因 此 ,对 其 精密定轨采用下述策略:首先以IGS 提 供 的 GPS 精密星历为时空基准,利用 GPS卫星观测数据精 确确定北斗/GPS双模接收机在IGS 框 架 下 的 基 准 站 坐 标 、接 收 机 钟 差 以 及 对 流 层 参 数 ,然 后 固 定 已获 取 的 基 准 站 坐 标、接 收 机 钟 差、对 流 层 参 数, 利用 北 斗 观 测 数 据 计 算 北 斗 卫 星 在 IGS 框 架 下 的精 密 轨 道,解 算 参 数,包 括 卫 星 初 始 轨 道 参 数、 光压参数、卫星 钟 差、北 斗 与 GPS 接 收 机 信 号 延 迟等,实 现 IGS 框 架 下 的 北 斗 卫 星 精 密 轨 道 确 定。该方法通 过 充 分 利 用 已 有 GPS 系 统 的 精 密 时 空 基 准 ,约 束 地 面 基 准 站 坐 标 、接 收 机 钟 差 等 参 数实现高精 度 北 斗 精 密 定 轨。 利 用 此 方 法,实 现 MEO 与 IGSO 卫 星 三 维 定 轨 精 度 优 于 0.5 m, GEO 卫星三维 定 轨 精 度 优 于 5 m 的 水 平,MEO 和IGSO 卫星在径向的精 度 略 优 于 GEO,三 者 均 能达到优于10cm 的水平 。 [10]
图3 北斗与 GPS各自标准差 Fig.3 Standard Deviation of BeiDou and GPS
图2 单站北斗与 GPS探测大气可降水量变化 Fig.2 Single Station PWV Detected by BeiDou and GPS
计算 出 北 斗 系 统 与 GPS 系 统 之 间 的 系 统 误 差 和 标 准 偏 差 ,见 表 1。
基于北斗卫星的水汽探测性能分析
施 闯1,2,3 王 海 深1,2 曹 云 昌2 张 恩 红4 梁 宏2 付 志 康5
1 武汉大学测绘学院,湖北 武汉,430079 2 中 国 气 象 局 气 象 探 测 中 心 ,北 京 ,100081 3 武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北 武汉,430079 4 广东省气象信息中心,广东 广州,510080 5 中国气象局武汉暴雨研究所暴雨监测预警湖北省重点实验室 ,湖北 武汉,430074