高阶电离层改正对PPP对流层估计的影响

徐韶光 熊永良 王德军 陈伟伟

1 西南交通大学地球科学与环境工程学院，成都市高新区西部园区，611756

电离层延迟是电磁波信号在通过电离层时引起的偏差。在精密单点定位（PPP）中，通常通过消电离层组合来消除一阶电离层以提高参数的解算精度。由于一阶电离层延迟在总电离层延迟中占99%以上，而相位消电离层观测量中的二阶电离层一般不超过2cm，目前大多数用户在数据处理时未加入该项改正［1－3］。但在mm级定位中，若处于低纬度区域或电离层异常时，则必须考虑二阶项甚至三阶项。不少学者研究了二阶电离层对定位精度的影响，但高阶电离层改正对对流层估计的影响却未见报道［4－7］。本文在探讨二阶、三阶电离层计算方法的基础上，重点研究高阶电离层对PPP对流层估计的影响。

1 顾及高阶电离层影响的对流层估计模型

顾及高阶电离层影响的PPP模型如下：

其中，Pion、Lion分别为伪距和相位消一阶电离层观测量，包括各项误差改正［8］；ρ为卫星至测站的空间几何距离；dt为接收机钟差；dt为卫星钟差；c为光速；Md、Mw分别为干延迟和湿延迟投影函数，dry、wet分别为对流层天顶干延迟和湿延迟；I2为二阶电离层延迟；I3为三阶电离层延迟；Nc为组合模糊度；εP、εL为未模型化的伪距和相位噪声。干延迟的近似值可以通过GPT 模型求取［9］，则待估参数为：

其中，Nm为第m颗卫星对应的组合模糊度。

将式（1）线性化，得：

其中，

若投影函数用三角函数近似表示，则：

由式（3）可知，二阶、三阶电离层对伪距和相位方程中湿延迟的影响与卫星高度角的正弦函数密切相关，其影响因子如图1所示。……