电离层P4观测值的限差分析与应用

冯 绪，刘长建，刘 宸

信息工程大学地理空间信息学院，河南 郑州，450001

1 引 言

GNSS信号穿越电离层时会受到多种影响，主要与传播路径上的电子密度有关[1，2]，更具体讲，主要与路径总电子含量(slant total electronic content，STEC)有关，而 STEC通常又被视为投影因子与相应垂直总电子含量(vertical total electronic content，VTEC)的函数。GNSS观测值与 TEC/VTEC的函数关系是人们利用GNSS研究电离层的基础，目前用来研究电离层的GNSS组合观测值主要有双频码组合观测值、双频相位组合观测值等[1]。

双频相位组合观测值(L4)理论精度很高，但存在的主要问题是周跳的探测和修复。一方面周跳的漏判和误判会引入一定的误差;另一方面，周跳修复的不准确还会再次引入误差，两者综合导致了利用L4进行电离层建模的不可靠性。双频码组合观测值(P4)理论精度虽然低于双频相位组合观测值(L4)，但也可以满足一定精度的电离层建模要求且不存在模糊度问题，因此，在实际中被广泛使用[3，4]。

已有建模实践表明，P4观测值有时会出现异常值且为孤立值现象，非常类似于粗差。为此，本文通过对P4观测方程的分析，研究并制定了P4观测值的限差，提出了利用该限差值对P4观测值进行粗差检验的方法，以期为电离层VTEC建模提供可靠的数据源。

2 电离层P4观测值

P4观测值为同一历元的双频伪距观测值之差[3]，即P2观测值与P1观测值之差。

其中，I表示电离层延迟;TEC为接收机到卫星路径上的总电子含量(STEC);D表示卫星端的硬件延迟偏差;d表示接收机端的硬件延迟偏差;B4，P为卫星与接收机的硬件延迟偏差的线性组合，一般认为它们在很短的时间内(如一天)几乎没有变化[5];M表示多路径误差;Δ为观测误差;ε4，P为多路径与观测误差的线性组合。……