| GPS测量误差对大气掩星反演精度影响分析 |
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| 引用本文： | 宫晓艳,胡雄,吴小成,王鑫,肖存英,徐丽.GPS测量误差对大气掩星反演精度影响分析[J].地球物理学进展,2008,23(6):1764-1781. |
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| 作者姓名： | 宫晓艳 胡雄 吴小成 王鑫 肖存英 徐丽 |
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| 作者单位： | 1. 中国科学院空间科学与应用研究中心,北京,100190;中国科学院研究生院,北京,100049
2. 中国科学院空间科学与应用研究中心,北京,100190 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金
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中国科学院知识创新工程项目
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国家高技术研究发展计划(863计划)航天高科技领域课题
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| 摘 要： | 在无线电GPS大气掩星观测中,GPS和LEO卫星的位置误差、速度误差、卫星钟的漂移、载波相位观测误差等会给其反演的大气参量带来一定的误差.为定量分析上述GPS测量误差对大气掩星反演精度的影响,本文采用模拟分析的方法,利用CHAMP实测轨道数据和大气与电离层经验模式,采用三维射线追踪方法模拟得到大气附加相位观测数据;然后根据各种GPS测量误差的不同性质,在模拟掩星观测大气附加相位数据中加入GPS测量误差并进行反演,将其反演结果与未加入误差时的反演结果进行比较,分析各测量误差所带来的掩星反演误差的特点;利用一天的151个分布全球的掩星事件的误差结果进行统计分析.结果表明:(1)±10 m的GPS径向位置误差引起的温度反演误差的平均误差在30 km的高度为(-+)0.8K,标准偏差为0.05K;±0.4 m的LEO径向位置误差引起的温度反演误差的平均误差在30 km的高度为(-+)1.2K,标准偏差为0.07K.(2)仅考虑卫星速度误差对掩星几何关系的影响,则±30 m/s的GPS速度误差引起的温度反演误差的平均误差最大为±0.02K,标准偏差为0.3K;±10 m/s的LEO速度误差引起的温度反演误差的平均误差最大为±0.4K,标准偏差为0.06K.(3)当卫星钟漂为1×10-9时,反演温度误差的平均误差在30 km的高度为263K,标准偏差为16K,当卫星钟漂为1×10-14时,反演温度误差的平均误差在30km的高度为0.019K,标准偏差为0.004K.(4)当L1和L2载波相位观测误差分别为1 mm和2 mm时,引起的温度反演的平均误差在30 km的高度为0.01K,标准偏差为0.4K.(5)利用较接近真实观测的三维大气和电离层背景下的模拟附加相位数据,同时加入国际最新指标的各种GPS测量误差进行反演,误差分析结果为:在30 km以下,折射率和密度的相对误差小于0.3%(1σ),压强的相对误差小于0.5%(1σ),温度误差小于1K(1σ).
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| 关 键 词： | 大气掩星 测量误差 位置误差 速度误差 钟漂 载波相位观测误差 反演精度 |
| 收稿时间： | 2008-1-21 |
| 修稿时间： | 2008-3-11 |
Analysis of the influence of GPS measurements error on inversion precision of atmospheric radio occultation |
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| GONG Xiao-yan,HU Xiong,WU Xiao-cheng,WANG Xin,XIAO Cun-ying,XU Li.Analysis of the influence of GPS measurements error on inversion precision of atmospheric radio occultation[J].Progress in Geophysics,2008,23(6):1764-1781. |
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| Authors: | GONG Xiao-yan HU Xiong WU Xiao-cheng WANG Xin XIAO Cun-ying XU Li |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | GPS |
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