電離層高階項誤差對GPS相對定位精度之影響

The Higher Order Ionospheric Delays Effect on the Accuracy of GPS Relative Positioning

林老生(Lao-Sheng Lin) ； 嚴翊豪(Yi-Hao Yan)

《中正嶺學報》 49卷1期 (2020/05) Pp. 35-47

https://doi.org/10.30188/JCCIT.202005_49(1).0004

摘要

電離層高階項誤差的二階和三階項誤差稱為電離層高階項誤差（I_H）。本研究包含：（1）以RINEX_HO計算GPS觀測量中的I_H，並求I_H的二次差分（Δ▽I_H），並探討Δ▽I_H與不同基線長度等的關係；（2）利用Bernese 5.2，分別對改正I_H前、後之GPS觀測檔案進行基線解算，研究I_H對基線向量的影響。利用2009年到2015年台灣地區5個衛星追蹤站的GPS資料作測試，實驗結果發現：（1）Δ▽I_H會隨著不同基線長度等因素而改變，Δ▽I_H最大可以達到9.70mm；（2）I_H對於基線向量的影響與基線長度、觀測季節、觀測年代與觀測時間長短有關，若不改正I_H會產生基線誤差向量δγ，長度365km的基線對應觀測時間為24、6及1小時的δγ値，分別為3.20mm、6.26mm及12.47mm。

關鍵字

太陽黑子 ； 全球定位系統 ； 相對定位 ； 二次差分 ； 電離層高階項誤差

並列摘要

The second-order and third-order ionospheric delays are denoted as higher-order ionospheric delays (I_H). The main goals of this work include: (1) Using RINEX_HO to compute I_H on the GPS L1/L2 data and the double differences of I_H of each baseline (Δ▽I_H ). Then, study the relationship between Δ▽I_H and the baseline length, etc. (2) The software Bernese 5.2 is used to process the GPS relative positioning, both with and without considering the I_H correction. The GPS data from 5 satellite tracking stations in the region of Taiwan from the years 2009 to 2015 will be used as test data. According to the test results: (1) The values of Δ▽I_H depend on the baseline length, etc. Δ▽I_H can reach 9.70mm. (2) The effects of I_H on GPS baseline solution (δγ) depend on baseline length, etc. The corresponding maximum δγ of 24h (hours), 6h and 1h observation times with 365km baseline length are 3.20mm、6.26mm and 12.47mm respectively.

並列關鍵字

sun spot ； global positioning system (GPS) ； relative positioning ； double difference ； higher-order ionospheric delay