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全球定位系统

不同全球电离层格网产品在中国区域的应用精度评估与分析

盛传贞 张京奎 张宝成

盛传贞, 张京奎, 张宝成. 不同全球电离层格网产品在中国区域的应用精度评估与分析[J]. 全球定位系统, 2021, 46(4): 8-15. doi: 10.12265/j.gnss.2021012703
引用本文: 盛传贞, 张京奎, 张宝成. 不同全球电离层格网产品在中国区域的应用精度评估与分析[J]. 全球定位系统, 2021, 46(4): 8-15. doi: 10.12265/j.gnss.2021012703
SHENG Chuanzhen, ZHANG Jingkui, ZHANG Baocheng. Evaluation and analysis of different global ionospheric maps over China[J]. GNSS World of China, 2021, 46(4): 8-15. doi: 10.12265/j.gnss.2021012703
Citation: SHENG Chuanzhen, ZHANG Jingkui, ZHANG Baocheng. Evaluation and analysis of different global ionospheric maps over China[J]. GNSS World of China, 2021, 46(4): 8-15. doi: 10.12265/j.gnss.2021012703

不同全球电离层格网产品在中国区域的应用精度评估与分析

doi: 10.12265/j.gnss.2021012703
基金项目: 湖北省自然科学基金计划项目(2020CFA048);京津冀PPP-RTK技术与应用研究项目(QYYF2017-058)
详细信息
    作者简介:

    盛传贞:(1985—),男,博士,研究方向为GNSS数据处理和地壳形变分析

    张京奎:(1987—),男,在读博士,研究方向为GNSS精密单点定位和时间频率传递

    张宝成:(1985—),男,博士,研究方向为高精度卫星导航定位与应用

    通讯作者:

    盛传贞 E-mail:shengchuanzhen@163.com

  • 中图分类号: P228, P352

Evaluation and analysis of different global ionospheric maps over China

  • 摘要: 基于全球卫星导航系统(GNSS)跟踪站和Jason测高卫星获得的电离层总电子含量(TEC),系统评估了国内外5家国际GNSS服务(IGS)电离层分析中心以及全球连续监测评估系统(iGMAS)综合中心的预报、快速和最终全球电离层格网产品(GIM)在中国区域的精度和标准单点定位应用性能. 结果表明:不同类型GIM产品在中国区域的精度由高到低分别是最终、快速和预报GIM产品;在太阳活动水平较低时,不同GIM产品精度大致相当;在太阳活动水平较高时,西班牙加泰罗尼亚理工大学(UPC)和iGMAS的快速和最终GIM产品精度优于其他机构同类型产品.

     

  • 图  1  选取的GNSS检测站及Jason穿刺点轨迹分布图

    注:红色代表CMONC;蓝色代表IGS;绿色代表JASON穿刺点轨迹

    图  2  2015年(虚线左侧)和2020年(虚线右侧)不同机构GIM产品的电离层TEC的历元间变化精度时间序列

    图  3  2015年(虚线左侧)和2020年(虚线右侧)不同机构GIM产品的电离层TEC的历元间变化精度在各跟踪站的分布情况

    图  4  不同GIM产品相对于Jason VTEC的BIAS和STD

    图  5  2015年(虚线左侧)和2020年(虚线右侧)不同GIM产品获取的水平方向定位精度时间序列

    图  6  2015年(虚线左侧)和2020年(虚线右侧)不同GIM产品获取的高程方向定位精度时间序列

    表  1  不同机构发布的GIM产品

    产品类型CODEESAUPCJPLiGMASCAS
    预报GIMC1PG/C2PGE1PG/E2PGU2PG---
    快速GIMCORGESRGUPRGJPRGISRGCARG
    最终GIMCODGESAGUPCGJPLGISCGCASG
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    表  2  不同机构预测GIM产品电离层TEC的历元间变化精度统计 TECU

    年份指标C1PGC2PGU2PGE1PGE2PG
    2015BIAS−0.45−0.28−0.28−0.52−0.52
    RMS3.183.123.193.253.37
    STD3.113.063.123.163.27
    2020BIAS−0.45−0.37
    RMS2.302.22
    STD2.212.14
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    表  3  不同机构快速GIM产品电离层TEC的历元间变化精度统计 TECU

    年份指标CORGESRGUPRGJPRGISRGCARG
    2015BIAS−0.43−0.59−0.31−0.68−0.33−0.52
    RMS3.032.972.702.852.653.14
    STD2.952.872.652.732.583.05
    2020BIAS−0.36−0.42−0.45−0.76−0.24−0.32
    RMS2.002.132.012.172.112.10
    STD1.932.051.922.002.062.04
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    表  4  不同机构最终GIM产品电离层TEC的历元间变化精度统计 TECU

    年份指标CODGESAGUPCGJPLGISCGCASG
    2015BIAS−0.20−0.56−0.30−0.68−0.30−0.32
    RMS2.722.882.692.812.652.75
    STD2.652.792.642.692.592.68
    2020BIAS−0.30−0.40−0.47−0.79−0.19−0.19
    RMS1.822.132.072.191.942.00
    STD1.742.051.992.011.881.93
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    表  5  不同机构快速和最终GIM产品相对于Jason VTEC的RMS精度统计 TECU

    年份CORGESRGUPRGJPRGISRGCARG
    20156.927.906.398.186.627.52
    20193.503.520.005.124.003.28
    年份CODGESAGUPCGJPLGISCGCASG
    20157.487.376.398.226.587.11
    20193.273.383.965.132.933.43
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    表  6  不同快速GIM产品在各测试站天顶和水平方向上定位误差RMS统计 m

    年份方向CORGESRGUPRGJPRGISRGCARG
    2015天顶2.322.932.412.242.312.39
    水平1.882.061.591.591.751.99
    2020天顶2.052.102.102.102.102.06
    水平1.761.801.801.801.801.79
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    表  7  不同最终GIM产品在各跟踪站天顶和水平方向上定位误差RMS统计 m

    年份方向CODGESAGUPCGJPLGISCGCASG
    2015天顶2.252.342.232.242.292.26
    水平1.551.841.551.601.661.62
    2020天顶2.042.102.102.102.102.04
    水平1.731.801.801.801.801.76
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    表  8  不同预报GIM产品和不施加电离层修正在各跟踪站定位误差RMS统计 m

    年份方向C1PGC2PGNO_IONU2PGE1PGE2PG
    2015天顶2.872.889.642.952.932.94
    水平2.222.183.442.012.022.09
    2020天顶2.082.103.20
    水平1.771.802.00
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  • 收稿日期:  2021-01-27
  • 网络出版日期:  2021-08-17

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