基于单站GPS数据的GPS系统硬件延迟估算方法及结果比较

从GPS数据中解算电离层总电子含量(TEC)的最大误差源是硬件延迟。作者介绍了两种解算电离层TEC和硬件延迟的方法。利用单站的GPS双频数据,计算了2004年电离层TEC和硬件延迟,对两种方法得到的硬件延迟进行了比较,并且和欧洲定轨中心的公布结果进行了对比,同时分析了不同纬度台站数据解算硬件延迟的误差特点。结果表明：这两种方法均可以解算TEC和硬件延迟,结果是可靠的。解算的硬件延迟的标准偏差与观测站的纬度有关,在中国区域,纬度越低,估算的硬件延迟偏差越大,对这一情况进行了分析。     

基于单站GPS数据的GPS系统硬件延迟估算方法及结果比较

从GPS数据中解算电离层TEC的最大误差源是硬件延迟。作者介绍了两种解算电离层TEC和硬件延迟的方法。利用单站的GPS双频数据,计算了2004年电离层TEC和硬件延迟,对两种方法得到的硬件延迟进行了比较,并且和欧洲定轨中心的公布结果进行了对比,同时分析了不同纬度台站数据解算硬件延迟的误差特点。结果表明:这两种方法均可以解算TEC和硬件延迟,结果是可靠的。解算的硬件延迟的标准偏差与观测站的纬度有关,在中国区域,纬度越低,估算的硬件延迟偏差越大,对这一情况进行了分析。     

基于BDS/GPS双系统的全球电离层建模

借助当前比较完善的GPS系统,建立基于BDS/GPS双系统的全球电离层模型,是克服BDS单系统建模弊端,提高全球电离层模型和硬件延迟(DCB)监测精度的一种有效途径.本文分析了基于BDS/GPS双系统的电离层模型所能达到的精度,以及GPS观测对DCB监测的辅助作用.文中选用了太阳活动峰年2013年2月11日–2014年1月13日336天的BDS/GPS双系统观测资料,利用15×15阶球谐函数模型建立了全球电离层模型(GIM/SHA),并利用IGS最终电离层产品(GIM/IGS)、双频实测VTEC和海洋测高数据对该双系统模型的电离层产品进行了全面的精度评估.结果表明:(1)通过与三种基准数据比对,GIM/SHA的外符合精度在3–6 tecu范围内,且系统性偏差较小;(2)GPS卫星P1P2频点DCB与IGS最终产品结果比较BIAS在0.1 ns内,RMS最大不超过0.2 ns;(3)通过比较BDS单系统与双系统生成的卫星和接收机B1B2频点DCB发现,两种方法解算的DCB均值差别为0.01–0.227 ns,双系统解算BDS卫星DCB稳定性稍优于单系统结果,但是GPS观测资料的加入能够明显地提高接收机DCB的稳定性;从14颗BDS在轨卫星B1B2频点DCB长期稳定性统计可见,各卫星DCB长期稳定性为0.2–0.3ns,其中GEO卫星稳定性水平稍差.     

确定GPS接收机码间偏差的一种新算法

针对目前求解GPS接收机码间偏差(B)的主要方法(球谐函数模型法、曲面拟合模型法等)存在计算繁琐和效率不高等问题,研究并提出一种新的计算方法,即利用双频载波相位平滑伪距数据以及CODE提供的全球电离层VTEC地图和卫星B值,通过旋转地图内插VTEC以及伪距差分进行单站GPS接收机B值的解算。采用此方法和IGS跟踪站的观测数据解算GPS接收机的B值,并与CODE提供的跟踪站的B值进行比较,结果表明,这种新算法能够以优于0.4ns的精度确定GPS接收机的B值。     

利用IGS的GPS资料确定全球电离层TEC的初步结果与分析

尝试利用球谐函数模型和2000年7月15日139个IGS(International GPS Service)站的双频GPS观测数据计算了全球电离层电子总合量(total electron content TEC),给出了基本方法和初步结果;分析和讨论了目前利用GPS资料确定全球电离层TEC形态所存在的困难和需进一步解决的问题;对这项工作的深入研究提出了若干建议.     

基于GPS资料研究中国区域电离层TEC的周日变化、半年度及冬季异常现象

利用球谐函数模型和2000-2002年间中国地壳运动观测网络基准站双频GPS P码观测数据,计算了中国区域电离层电子总含量(total electron content,TEC)年变化时间序列值,并着重以2001年计算结果为例,研究了中国区域电离层的周日平均变化特性和"半年度异常"(即电离层TEC值在春秋出现峰值,冬夏出现谷值)、"冬季异常"(即冬季日间的TEC值高于夏季日间的TEC值)现象.     

电离层对耀斑响应的GPS观测研究

利用1997～1999年全球日地电离层观测卫星的耀斑观测资料以及全球定位系统(GPS)网的观测资料,对不同级别耀斑爆发期间的电离层总电子含量(TEC)随时间的变化特点、TEC增幅及其与X射线最大辐射通量之间的关系进行了研究.利用缓变型耀斑爆发期间的GPS观测数据,分析了电离层对此类耀斑的响应特点.     

利用CORS进行格网化电离层TEC实时监测

为了实现对区域电离层的实时监测,利用连续运行参考站观测到的双频GPS数据提取电离层总电子含量(TEC)信息.根据卫星和接收机硬件延迟在一定时间内比较稳定的特点,利用前一天计算的硬件延迟值来修正当日卫星传播路径上的总电子含量值,从而获得实时的电离层总电子含量.由此建立单历元多站多项式模型,结果表明:当基站间距离平均约为250 km时,由7个基站共同建立的实时模型内外符合精度平均优于0.8 TECU(1TECU=1016电子数/m2),将实时模型计算的电离层延迟改正信息应用于静态单频PPP定位中,点位精度能够达到0.3~0.4m,与不进行电离层延迟改正的单频PPP定位结果相比提高80%左右.因此,进一步结合格网技术,可以实现区域电离层总电子含量的实时监测.     

地磁静日北半球电离层电子密度的反演

利用北半球IGS观测站提供的150个GPS观测资料,结合三维电离层层析方法,反演了平静日下北半球上空电离层电子密度的变化特征.结果表明:整个研究区域电子密度在不同纬度和不同高度上存在明显的日变特征,在0°经度剖面上,电子密度最大值出现在世界时13-15时,随着时间推移,峰值幅度衰减;在北纬20°附近,世界时11～ 13时电子密度出现双峰值;北纬50°～80°范围,电子密度无大的起伏;反演结果说明了电离层三维层析技术为监测电离层时空结构提供了一种强有力的实验支持.     

电离层对耀斑响应的GPS观察研究

利用1997－1999年全球日地电离层观测卫星的耀斑观测资料以及全球定位系统（GPS）网的观测资料，对不同级别耀斑爆发期间的电离层总电子含量（TEC）随时间的变化特点,TEC增幅及其与X射线最大辐射通量之间的关系进行了研究，利用缓变型耀斑爆发期间的GPS观测数据，分析了电离层对此类耀斑的响应特点。     

The estimation method of GPS instrumental biases

A model of estimating the global positioning system (GPS) instrumental biases and the methods to calculate the relative instrumental biases of satellite and receiver are presented. The calculated results of GPS instrumental biases, the relative instrumental biases of satellite and receiver, and total electron content (TEC) are also shown. Finally, the stability of GPS instrumental biases as well as that of satellite and receiver instrumental biases are evaluated, indicating that they are very stable during a period of two months and a half.     

Study of the ionospheric anomaly before the Wenchuan earthquake

The behavior of the ionosphere before the Wenchuan earthquake is analyzed with the global TEC and ionospheric foF2 observed at Xiamen. It can be found from TEC maps that in the afternoon (16―18LT) on May 9, 2008, 3 days before the earthquake, there is an enhancement of TEC with an amplitude of 10―15 TECU appearing in the east-south direction of Wenchuan, and another enhancement appears at the conjugate region of the Southern Hemisphere with an amplitude of 10 TECU, but no obvious in-crement or decrement can be seen in other regions on global scale. It can also be found that on May 6 (6 days before the great earthquake), there is a decrement of TEC with small amplitude of 4TECU and larger area with 80° along the longitude in southern China, and there is no synchronous decrement observed at the conjugate region of the Southern Hemisphere. There are also many anomalies ob-served by ionosondes across China. The result shows that foF2 and TEC abnormally increased, which is different from pervious results that ionospheric parameters decreased prior to earthquakes. Pre-liminary results suggest that the enhancement on May 9 maybe has a close relationship with the pos-sible enhancement of ionospheric electric fields, and it may be an ionospheric precursor of earth-quakes. Whereas the decrement on May 6 may be attributed to the geomagnetic disturbance appearing on May 5.     

利用NOAA数据分析地震前总电子含量异常

利用美国国家海洋和大气管理局（NOAA）发布的电离层总电子含量（TEC）数据,采用从点到面的分析方法,分析了墨西哥2012年3月20日和4月12日两次地震前的TEC数据,发现两次地震前均出现TEC异常,具体表现为：以点计算的震中TEC波形图显示3月20日震前的3月7日、3月15日和3月18日出现TEC异常,4月12日震前的4月4日和4月11日出现TEC异常;以面计算的TEC分布显示震中周边区域在震前出现异于其他地区的TEC增大或减少.     

Study of the ionospheric TEC using GPS during the large solar flare burst on Nov. 6, 1997

Using the data from 15 global positioning system (GPS) stations scattered between 28° N—45° N and 90° W—77° E we obtained the total electron content (TEC) variations with time during a large solar flare. The results indicated that the flare makes the TEC of ionosphere increasing in a large spatial area. The amounts of the TEC enhancement are mainly determined by the local time of subionospheric point, and the largest TEC enhancement is about 2.5 TECU. It is also concluded that the TEC enhancement is not symmetrical about the local noon time, the TEC enhancement values during morning hours are larger than those of the afternoon hours.     

STL格式的PIM仿真软件前处理系统

在粉末注射成形(PIM)仿真软件的前处理部分,需要由三维CAD实体模型生成三角形网格.为了实现PIM仿真软件的前处理系统,提出了一种生成三角形网格的算法,它从STL格式文件中获取网格边界,并且将边界离散化,然后由离散化的边界点自动生成有限元网格.根据该算法,实现了粉末注射充模仿真软件MoldFill的前处理系统,给出了一个网格生成的实例,在实例中生成节点865个,三角形单元1752个,占用CPU时间0.125s.此算法可以适应任意形状的单连通或多连通域实体,较好地解决了前处理系统的网格生成问题,对于同类型的CAE仿真软件开发具有参考价值.     

四边形网格的优化处理研究

介绍了海量空间数据点四边形网格划分算法.由于原数据模型的数据点分布有时不是均匀的,因此在网格生成过程中,尽管是依据优化因子生成的网格,但是为了整体网格生成的推进,有时也会产生凹四边形或退化为三角形,因此需要进行优化处理,从四边形网格的形状和边界的优化2个方面介绍了网格形状的优化过程,给出了算法的运行结果.     

一种简易网孔的性能分析

提出了一种新的互连网络模型-简易网孔，它可看作由普通网孔的每个结点删去一条边而产生，比较了这种新式网孔和普通网孔的拓扑性能，并给出了有效的广播算法。     

Correlative ionospheric disturbances in the sunlit hemisphere during the flare on July 14, 2000

Using GPS data obtained from GPS sites located on the sunlit hemisphere during the flare on July 14, 2000, the ionospheric response to the flare was analyzed. A kind of tiny correlative ionospheric fluctuations were revealed from the temporal total electron content (TEC) curves derived from GPS measurements, and the values of this kind of disturbances are about 1015 m-2. A comparative analysis of these disturbances and soft X-ray flux detected at GOES satellite during the flare is done. It is found that this kind of disturbances revealed in the temporal TEC curves did occur in a very large area of sunlit ionosphere and its behavior is mainly controlled by the characteristics of the flare's extra radiation. Because the similar fluctuations are not found in the curve of soft X-ray flux, it is concluded that the flare extra radiation in EUV band should have corresponding fluctuations and it is the fluctuations that cause the TEC disturbances. The height, where the disturbances occur, should be in the F region.