【对流层参数估计模型】在亚太区域的卫星导航定位,如GPS和北斗(BDS)系统的组合定位中,扮演着关键角色。对流层是大气层的一部分,其气压、温度和湿度的变化会对卫星信号传播产生延迟效应,进而影响定位精度。在高精度定位应用中,必须对这种延迟进行精确建模和校正。
【BDS和GPS系统的优势】北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统,尤其在亚太区域内,由于其卫星布局特点,能提供更多的可见卫星,相对于GPS系统,具有更高的定位优势。北斗系统包括GEO(地球静止轨道)、IGSO(倾斜地球同步轨道)和MEO(中地球轨道)卫星,这使得在亚太地区大部分地方可以同时观测到至少11颗卫星,提高了定位的可靠性。
【对流层延迟影响】对流层延迟是卫星导航定位的主要误差源之一,其影响量级约为2.3米到10米,远大于电离层延迟的一阶项,且无法通过简单的双频观测组合消除。因此,需要建立有效的对流层参数模型进行改正。
【模型选择】文章分析了三种对流层参数估计模型:2小时分段线性ZTD(Zenith Total Delay,顶点总延迟)、附加8小时水平梯度参数和附加24小时水平梯度参数。研究发现,2小时分段线性和24小时水平梯度参数模型在数据质量较差的情况下,能更稳定地减少定位结果在高程方向的系统性偏差,平均提升量级约1.1厘米(约20%)。这表明,在亚太区域的BDS/GPS组合定位中,这些模型能提供更精确的定位服务。
【研究现状与局限】尽管已有研究对比了不同经验型对流层模型的性能,但针对亚太区域BDS和GPS组合定位的模型效能分析相对较少。文章填补了这一空白,为区域内的高精度定位提供了理论支持和实践指导。
【未来工作】未来的研究可能涉及更多复杂环境和不同气候条件下的模型比较,以优化对流层参数估计,进一步提升定位精度。此外,结合实时气象数据动态调整模型参数,实现更精准的实时定位,也是未来可能的研究方向。
综上,对流层参数估计模型的选取直接影响到亚太区域的BDS/GPS组合定位效果,而2小时分段线性ZTD和24小时水平梯度参数模型因其在数据质量不佳时的稳定表现,被推荐用于该区域的定位服务中。这一研究对于提升北斗系统在全球尤其是亚太地区的定位精度,具有重要的实践意义。