CAJ | 학술논문

在无线电GPS大气掩星观测中,GPS和LEO卫星的位置误差、速度误差、卫星钟的漂移、载波相位观测误差等会给其反演的大气参量带来一定的误差.为定量分析上述GPS测量误差对大气掩星反演精度的影响,本文采用模拟分析的方法,利用CHAMP实测轨道数据和大气与电离层经验模式,采用三维射线追踪方法模拟得到大气附加相位观测数据;然后根据各种GPS测量误差的不同性质,在模拟掩星观测大气附加相位数据中加入GPS测量误差并进行反演,将其反演结果与未加入误差时的反演结果进行比较,分析各测量误差所带来的掩星反演误差的特点;利用一天的151个分布全球的掩星事件的误差结果进行统计分析.结果表明:(1)±10 m的GPS径向位置误差引起的温度反演误差的平均误差在30 km的高度为(-+)0.8K,标准偏差为0.05K;±0.4 m的LEO径向位置误差引起的温度反演误差的平均误差在30 km的高度为(-+)1.2K,标准偏差为0.07K.(2)仅考虑卫星速度误差对掩星几何关系的影响,则±30 m/s的GPS速度误差引起的温度反演误差的平均误差最大为±0.02K,标准偏差为0.3K;±10 m/s的LEO速度误差引起的温度反演误差的平均误差最大为±0.4K,标准偏差为0.06K.(3)当卫星钟漂为1×10-9时,反演温度误差的平均误差在30 km的高度为263K,标准偏差为16K,当卫星钟漂为1×10-14时,反演温度误差的平均误差在30km的高度为0.019K,标准偏差为0.004K.(4)当L1和L2载波相位观测误差分别为1 mm和2 mm时,引起的温度反演的平均误差在30 km的高度为0.01K,标准偏差为0.4K.(5)利用较接近真实观测的三维大气和电离层背景下的模拟附加相位数据,同时加入国际最新指标的各种GPS测量误差进行反演,误差分析结果为:在30 km以下,折射率和密度的相对误差小于0.3%(1σ),压强的相对误差小于0.5%(1σ),温度误差小于1K(1σ).
재무선전GPS대기엄성관측중,GPS화LEO위성적위치오차、속도오차、위성종적표이、재파상위관측오차등회급기반연적대기삼량대래일정적오차.위정량분석상술GPS측량오차대대기엄성반연정도적영향,본문채용모의분석적방법,이용CHAMP실측궤도수거화대기여전리층경험모식,채용삼유사선추종방법모의득도대기부가상위관측수거;연후근거각충GPS측량오차적불동성질,재모의엄성관측대기부가상위수거중가입GPS측량오차병진행반연,장기반연결과여미가입오차시적반연결과진행비교,분석각측량오차소대래적엄성반연오차적특점;이용일천적151개분포전구적엄성사건적오차결과진행통계분석.결과표명:(1)±10 m적GPS경향위치오차인기적온도반연오차적평균오차재30 km적고도위(-+)0.8K,표준편차위0.05K;±0.4 m적LEO경향위치오차인기적온도반연오차적평균오차재30 km적고도위(-+)1.2K,표준편차위0.07K.(2)부고필위성속도오차대엄성궤하관계적영향,칙±30 m/s적GPS속도오차인기적온도반연오차적평균오차최대위±0.02K,표준편차위0.3K;±10 m/s적LEO속도오차인기적온도반연오차적평균오차최대위±0.4K,표준편차위0.06K.(3)당위성종표위1×10-9시,반연온도오차적평균오차재30 km적고도위263K,표준편차위16K,당위성종표위1×10-14시,반연온도오차적평균오차재30km적고도위0.019K,표준편차위0.004K.(4)당L1화L2재파상위관측오차분별위1 mm화2 mm시,인기적온도반연적평균오차재30 km적고도위0.01K,표준편차위0.4K.(5)이용교접근진실관측적삼유대기화전리층배경하적모의부가상위수거,동시가입국제최신지표적각충GPS측량오차진행반연,오차분석결과위:재30 km이하,절사솔화밀도적상대오차소우0.3%(1σ),압강적상대오차소우0.5%(1σ),온도오차소우1K(1σ).