对流层延迟模型的残差包络建模.pdf

第 卷第期测绘学报V o l ,N o 年月A c t aG e o d a e t i c ae tC a r t o g r a p h i c aS i n i c aJ u n e,引文格式:符运日,杨玲,沈云中,等对流层延迟模型的残差包络建模J测绘学报,():D O I:/j A G C S F UY u n r i,YANGL i n g,S HE NY u n z h o n g,e t a l R e s i d u a l so v e r b o u n d i n gm o d e l i n go f t h et r o p o s p h e r i cd e l a ym o d e l sJ A c t aG e o d a e t i c ae tC a r t o g r a p h i c aS i n i c a,():D O I:/j A G C S 对流层延迟模型的残差包络建模符运日,杨玲,沈云中,李博峰同济大学测绘与地理信息学院,上海 RR ee ss ii dd uu aa ll ssoo vv ee rr bb oo uu nn dd ii nn ggmm oo dd ee ll ii nn ggoo ff tt hh ee tt rr oo pp oo ss pp hh ee rr ii ccdd ee ll aa yymm oo dd ee ll ssFF UUYY uu nn rr ii,YY AA NN GGLL ii nn gg,SS HH EE NNYY uu nn zz hh oo nn gg,LL IIBB oo ff ee nn ggC o l l e g eo fS u r v e y i n ga n dG e o i n f o r m a t i c s,T o n g j iU n i v e r s i t y,S h a n g h a i ,C h i n aAA bb ss tt rr aa cc tt:T h es a t e l l i t es i g n a l so f t h eg l o b a ln a v i g a t i o ns a t e l l i t es y s t e m(G N S S)w i l lb ed e l a y e dw h e nt r a v e l i n g t h r o u g h t h e t r o p o s p h e r e,a n d t h e s ed e l a y sc a nb ec o r r e c t e db yu s i n ge m p i r i c a lm o d e l s T oe n s u r es a f ea n d r e l i a b l ep o s i t i o n i n g,a no v e r b o u n d i n gm o d e l o f t r o p o s p h e r i cd e l a y r e s i d u a l sa f t e rm o d e l c o r r e c t i o ns h o u l db ee s t a b l i s h e dt om o n i t o r t h ei n t e g r i t yo fp o s i t i o n i n gs e r v i c e s T h er a d i ot e c h n i c a lc o m m i t t e ef o ra e r o n a u t i c s(R T C A)r e c o m m e n d e dt h a tt h eo v e r b o u n d i n gs t a n d a r dd e v i a t i o no ft h ez e n i t ht r o p o s p h e r i cd e l a yu s e di na v i a t i o ni s m H o w e v e r,t h i sc o n s t a n tv a l u ed o e sn o tc o n s i d e rt h eg e o g r a p h i c a la n ds e a s o n a l v a r i a t i o no f t h e t r o p o s p h e r i cd e l a y r e s i d u a l s,w h i c hw o u l dr e d u c et h ec o n t i n u i t ya n da v a i l a b i l i t yo fG N S S i ns a f e t yo f l i f e(S o L)a p p l i c a t i o n s C o n s i d e r i n gt h eg e o g r a p h i c a la n ds e a s o n a lv a r i a t i o n so f t h et r o p o s p h e r i cd e l a y r e s i d u a l s,t h ee x t r e m ev a l u ea n a l y s i s i s u s e d t oe s t a b l i s h t h eo v e r b o u n d i n gm o d e l o f t h et r o p o s p h e r i cd e l a y r e s i d u a l s F i r s t l y,t o t a l y e a r r e s i d u a l sw e r e s t a n d a r d i z e d f o r e a c h l a t i t u d eb a n d t oe x t r a c t t h es e a s o n a l v a r i a t i o n T h e n t h eg e n e r a l e x t r e m ev a l u e(G E V)d i s t r i b u t i o nw a s f i t t e d t o t h ea n n u a lm a x i m u ma n dm i n i m u mv a l u e so f t h es t a n d a r d i z e dr e s i d u a l s,a n dt h ee x t r e m ev a l u e sa tap r o b a b i l i t yo f w e r ec a l c u l a t e d w i t ht h ef i t t e dp a r a m e t e r s F i n a l l y,t h ee x t r e m ev a l u e s w e r ec o n v e r t e dt ot h eo v e r b o u n d i n gs t a n d a r dd e v i a t i o n T h eo v e r b o u n d i n gm o d e l so f t h r e et r o p o s p h e r i cd e l a ym o d e l s,i n c l u d i n gG P T w,U N B a n dS a a s t a m o i n e n,a r ee s t a b l i s h e db yu s i n g t h i sm e t h o d,a n d t h eb o u n d i n gp e r f o r m a n c eo ft h e s em o d e l s i sv a l i d a t e db yu s i n g t h e i n t e r n a t i o n a lG N S Ss e r v i c e(I G S)t r o p o s p h e r i cd e l a yp r o d u c t s T h er e s i d u a l ss h o wt h a tt h eo v e r b o u n d i n g m o d e li sc o n s e r v a t i v ea n da v a i l a b l e F o rt h eU N B m o d e l,t h ec a l c u l a t e d r a n g eo f o v e r b o u n d i n gs t a n d a r dd e v i a t i o ni s m,w h i c hd e c r e a s e sb y t o c o m p a r e dw i t h t h ec o n s t a n tv a l u eo f ms p e c i f i e db yM O P S,e f f e c t i v e l yi m p r o v i n gt h ec o n t i n u i t ya n da v a i l a b i l i t yo fG N S Ss e r v i c ei nS o La p p l i c a t i o n F o rG P T w a n dS a a s t a m o i n e n m o d e l s,t h er a n g eo fo v e r b o u n d i n gs t a n d a r dd e v i a t i o n i s ma n d m,r e s p e c t i v e l y KK ee yyww oo rr dd ss:i n t e g r i t y;r e s i d u a l t r o p o s p h e r i cd e l a y;o v e r b o u n d i n gm o d e l;G E VFF oo uu nn dd aa tt ii oo nnss uu pp pp oo rr tt:T h e N a t i o n a lN a t u r a lS c i e n c eF o u n d a t i o no fC h i n a(N o s ;);F u n d a m e n t a l R e s e a r c hF u n d s f o r t h eC e n t r a lU n i v e r s i t i e s(N o )摘要:全球导航卫星系统(G N S S)的信号在穿过对流层时会产生延迟,通常使用经验模型对其进行修正.为确保定位结果安全可信,需建立经模型改正后的对流延迟残余误差的包络模型,用于位置服务的完好性监测.航空无线电技术委员会(r a d i ot e c h n i c a l c o mm i t t e e f o ra e r o n a u t i c s,R T C A)推荐航空中使用 m作为天顶对流层延迟残差的包络标准差.这一常值设定忽略了对流层延迟残余误差的地理和季节性变化,一定程度上降低了G N S S在涉及生命安全(s a f e t yo f l i f e,S o L)应用中的连续性和可用性.本文同时考虑经模型改正后的对流层延迟残余误差的地理和季节性变化,利用极值分析法建立了这些残余误差的包络模型.首先,将 年间共 a的对流层延迟残差以 为一带分纬度J u n e V o l N o A G C Sh t t p:x bc h i n a s m pc o m带进行日标准化,以提取对流层延迟残差的季节性变化信息;然后,用广义极值(g e n e r a le x t r e m ev