基于電離層電子含量變化率的周跳探測方法＊

崔建勇，陳明劍，雷娜娜

（1.信息工程大學 測繪學院，河南 鄭州450052；2.鄭州大學 信息工程學院，河南 鄭州450000）

0 引 言

周跳探測與修復是GNSS載波相位測量數據預處理中的重要內容，常用的方法有高次差法、多項式擬合法、多普勒積分法、偽距相位組合法、Blewitt法等，但這些方法都有各自的適用條件，如高次差法只能對單個周跳進行探測、多普勒法要求接收機能獲得多普勒數據等［1－3］，聯合寬巷與MW組合的Blewitt法［4］無法探測L1和L2上數值相同的周跳，且只能探測修復5周以內的周跳［3，5］。Liu、Shweta等將電離層電子含量變化率引入到周跳、粗差探測等GPS數據預處理中［6－7］，以此為基礎，詳細推導了基于電離層電子含量（TEC）變化率的周跳探測方法，分析了其探測精度和性能，并用此方法與MW組合法聯合使用基于不同電離層活躍度的實測數據進行實驗分析。

1 數學模型

對于雙頻接收機來說，載波相位觀測量

式中：λ1，λ2為兩個頻率上波長；φ1，φ2為載波相位觀測值；ρ為星站幾何距離；dt，dT分別為接收機和星鐘差；I為L1頻率上的電離層延遲誤差；T為對流層延遲；N1，N2分別為兩個頻率上的整周模糊度；γ＝f21／f22為L1，L2載波的頻率平方比。

從式（1）的雙頻載波觀測量能夠求得電離層的總電子含量（TEC）［4］

式中bi，bp分別為接收機和衛星的頻間偏差，在一段時間內非常的穩定，一般被看作常量。

上式歷元間作差得TECRφ（k）

式中，Δt是歷元間隔，則將式（2）（3）組合可得在周跳的檢測量λ1ΔN1（k）－λ2ΔN2（k）

式（4）變換為

從式（5）可知，TECRφ由當前歷元TECφ（k）和前一歷元TECφ（k－1）之間作差得到。

周跳的探測是逐歷元進行，那么k歷……