附有国际参考电离层约束的全球电离层模型

王成; 王解先; 段兵兵

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附有国际参考电离层约束的全球电离层模型

王成, 王解先, 段兵兵

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王成, 王解先, 段兵兵. 附有国际参考电离层约束的全球电离层模型[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2014, 39(11): 1340-1346.

引用本文:

王成, 王解先, 段兵兵. 附有国际参考电离层约束的全球电离层模型[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2014, 39(11): 1340-1346.

Wang Cheng, Wang Jiexian, Duan Bingbing. Global Ionospheric Model with International Reference Ionosphere Constraint[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(11): 1340-1346.

Citation:

Wang Cheng, Wang Jiexian, Duan Bingbing. Global Ionospheric Model with International Reference Ionosphere Constraint[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(11): 1340-1346.

附有国际参考电离层约束的全球电离层模型

¹同济大学测绘与地理信息学院上海 200092;²迈阿密大学牛津分校电子和计算机工程系牛津 45056

基金项目: 国家自然科学基金资助项目40974018 41174023 41304126

详细信息

作者简介:
王成博士生主要从事电离层模型及其应用研究

中图分类号: P228

Global Ionospheric Model with International Reference Ionosphere Constraint

¹College of Surveying and Geo-Informatics Tongji University Shanghai 200092 China²Department of Electrical and Computer Engineering Miami University Oxford 45056 United States

摘要: 提出利用国际参考电离层附加虚拟观测值对总电子含量值为负数的地区、赤道异常区域和南半球区域电离层进行约束，在日固地磁参考系下采用15阶次的球谐展开建立全球电离层模型，解算得单位权中误差约为1. 6TECU，残差绝对值小于3TECU的比例达90%以上，且全球电离层图与IGS电离层工作组的电离层产品精度相当，偏差RMS约为3. 7 TECU，卫星差分码偏差与欧洲定轨中心相比优于0. 1 ns，与 IGS相比优于0. 2 ns，接收机差分码偏差与欧洲定轨中心相比优于1 ns(大部分优于0. 5 ns)，与lGS相比优于1. 5 ns.实验结果表明，附有国际参考电离层约束的全球电离层模型确保了全球各个地区的电离层总电子含量为正值，且有效提高了全球电离层模型在赤道异常区域、海洋地区和南半球的精度。
- 全球电离层模型 /
- 国际参考电离层 /
- 球谐函数 /
- 总电子含量 /
- 差分码偏差
Abstract: An optimized method for global ionospheric modeling with an international reference ionosphere constraint is proposed. It constrains the total electron content of the ionosphere over the equatorial anomaly area，southern hemisphere and the area where the value of the total electron content is negative. The vertical total electron content was modeled in a solar-geomagnetic reference frame usinga spherical harmonics expansion up to degree and order 15. The standard deviation of unit weight derived from processing was about 1. 6 TECU. The proportion of absolute residual errors was less than3 TECU achieves above 90%.Global ionosphere maps have a good agreement with IGS，and the RMS of difference is around 3. 7 TECU. The difference of the satellite’s differential code bias is just about0. 1 ns when compared with CODE，and 0. 2 ns compared with IUS. The difference of receivers differential code bias is about lns (mostly 0. 5 ns) when compared with CODE，and 1.5 ns when comparedwith IGS. The results indicate that the global ionosphere model with international reference ionosphere constraint ensures that the values of total electron content all over the globe are positive，andenhances total electron content precision of ionosphere over the equatorial anomaly area，ocean and southern hemisphere.
- global ionosphere model /
- international reference ionosphere /
- spherical harmonics funstion /
- total electron content(TEC) /
- differential code bias

[1]	李涌涛, 赵昂, 李建文, 车通宇, 潘林, 陈晨. 单站区域电离层TEC建模及精度分析 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2022, 47(1): 69-78. doi: 10.13203/j.whugis20190286
[2]	陈镜渊, 朱武, 张勤, 李振洪. 联合全极化SAR和IRI估计三维电子密度分布 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2021, 46(11): 1677-1685. doi: 10.13203/j.whugis20210061
[3]	李涌涛, 李建文, 魏绒绒, 师一帅, 张硕, 车通宇. 全球电离层TEC格网时空变化特性分析 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2020, 45(5): 776-783. doi: 10.13203/j.whugis20180431
[4]	施闯, 王成, 张涛. 基于超算的全球电离层模型快速并行解算 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2018, 43(12): 2093-2098. doi: 10.13203/j.whugis20180114
[5]	张强, 赵齐乐. OpenMP并行计算在全球电离层反演中的应用 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2018, 43(2): 227-233, 240. doi: 10.13203/j.whugis20160065
[6]	王成, 施闯, 章红平. 全球电离层模型的OpenMP多线程并行解算 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2018, 43(6): 813-819. doi: 10.13203/j.whugis20150223
[7]	王成, 毛大智, 施闯, 章红平. 全球电离层模型的分布式并行解算 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2018, 43(8): 1207-1213. doi: 10.13203/j.whugis20160274
[8]	范磊, 钟世明, 李子申, 欧吉坤. 跟踪站分布对非组合精密单点定位提取GPS卫星差分码偏差的影响 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2016, 41(3): 316-321. doi: 10.13203/j.whugis20140114
[9]	王成, 施闯, 段兵兵, 刘晓莉. 利用位置与云计算建立电离层TEC主动式播发平台 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2016, 41(3): 304-309. doi: 10.13203/j.whugis20130307
[10]	张强, 赵齐乐, 章红平, 陈国. 利用北斗观测实验网解算北斗卫星差分码偏差 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2016, 41(12): 1649-1655. doi: 10.13203/j.whugis20140640
[11]	谢益炳, 伍吉仓, 陈俊平, 刘伟洲. GPS和GLONASS组合的全球实测电离层TEC建模 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2014, 39(8): 930-934. doi: 10.13203/j.whugis20130128
[12]	谢益炳, 陈俊平, 伍吉仓, 胡丛玮. 不同约束条件对电离层电子含量和硬件延迟的影响 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2014, 39(7): 799-803.
[13]	王建强, 李建成, 王正涛, 赵国强. 球谐函数变换快速计算扰动引力 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2013, 38(9): 1039-1043.
[14]	吴寒, 姚宜斌, 陈鹏, 肖勇. GNSS电离层层析成像算法研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2013, 38(12): 1405-1408.
[15]	唐龙, 张小红. 利用北斗GEO卫星观测数据探测中尺度电离层行波扰动 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2013, 38(12): 1409-1412.
[16]	汤俊, 姚宜斌, 陈鹏, 张顺. 利用EMD方法改进电离层TEC预报模型 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2013, 38(4): 408-411.
[17]	章红平, 韩文慧, 黄玲, 耿长江. 地基GNSS全球电离层延迟建模 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2012, 37(10): 1186-1189.
[18]	陈鹏, 姚宜斌, 吴寒. 利用时间序列分析预报电离层TEC . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2011, 36(3): 267-270.
[19]	李征航, 陈锴, 刘万科, 黄欢. 顾及f~3项的电离层延迟模型 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2007, 32(2): 139-143.
[20]	蔡昌盛, 高井祥, 李征航. 利用GPS监测电离层总电子含量的季节性变化 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2006, 31(5): 451-453.

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附有国际参考电离层约束的全球电离层模型

¹同济大学测绘与地理信息学院上海 200092;²迈阿密大学牛津分校电子和计算机工程系牛津 45056

基金项目: 国家自然科学基金资助项目40974018 41174023 41304126

作者简介:
王成博士生主要从事电离层模型及其应用研究

收稿日期: 2013-06-13
刊出日期: 2014-11-05

中图分类号: P228

关键词:

摘要: 提出利用国际参考电离层附加虚拟观测值对总电子含量值为负数的地区、赤道异常区域和南半球区域电离层进行约束，在日固地磁参考系下采用15阶次的球谐展开建立全球电离层模型，解算得单位权中误差约为1. 6TECU，残差绝对值小于3TECU的比例达90%以上，且全球电离层图与IGS电离层工作组的电离层产品精度相当，偏差RMS约为3. 7 TECU，卫星差分码偏差与欧洲定轨中心相比优于0. 1 ns，与 IGS相比优于0. 2 ns，接收机差分码偏差与欧洲定轨中心相比优于1 ns(大部分优于0. 5 ns)，与lGS相比优于1. 5 ns.实验结果表明，附有国际参考电离层约束的全球电离层模型确保了全球各个地区的电离层总电子含量为正值，且有效提高了全球电离层模型在赤道异常区域、海洋地区和南半球的精度。

English Abstract

Global Ionospheric Model with International Reference Ionosphere Constraint

¹College of Surveying and Geo-Informatics Tongji University Shanghai 200092 China²Department of Electrical and Computer Engineering Miami University Oxford 45056 United States

Received Date: 2013-06-13
Publish Date: 2014-11-05

Keywords:

Abstract: An optimized method for global ionospheric modeling with an international reference ionosphere constraint is proposed. It constrains the total electron content of the ionosphere over the equatorial anomaly area，southern hemisphere and the area where the value of the total electron content is negative. The vertical total electron content was modeled in a solar-geomagnetic reference frame usinga spherical harmonics expansion up to degree and order 15. The standard deviation of unit weight derived from processing was about 1. 6 TECU. The proportion of absolute residual errors was less than3 TECU achieves above 90%.Global ionosphere maps have a good agreement with IGS，and the RMS of difference is around 3. 7 TECU. The difference of the satellite’s differential code bias is just about0. 1 ns when compared with CODE，and 0. 2 ns compared with IUS. The difference of receivers differential code bias is about lns (mostly 0. 5 ns) when compared with CODE，and 1.5 ns when comparedwith IGS. The results indicate that the global ionosphere model with international reference ionosphere constraint ensures that the values of total electron content all over the globe are positive，andenhances total electron content precision of ionosphere over the equatorial anomaly area，ocean and southern hemisphere.

王成, 王解先, 段兵兵. 附有国际参考电离层约束的全球电离层模型[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2014, 39(11): 1340-1346.

引用本文:

王成, 王解先, 段兵兵. 附有国际参考电离层约束的全球电离层模型[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2014, 39(11): 1340-1346.

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