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单频精密单点定位中电离层延迟改正方法
摘要
电离层延迟现象对于单频精密单点定位技术具有极大的影响，因此，对于这种技术中的电离层延迟现象应该进行合理的改正。本文分析了单频精密单点定位技术中电离层延迟现象的根源和影响，总结了电离层延迟改正方法的研究现状和发展趋势，提出了多种电离层延迟改正方法的优缺点，为单频精密单点定位技术中电离层延迟现象的合理处理提供了重要参考。
关键词：单频精密单点定位；电离层延迟；改正方法
一、引言
在GNSS（全球卫星导航系统）应用中，单频精密单点定位技术已经成为了一种广泛应用的定位技术。然而，由于空间信号在穿过电离层时会受到延迟作用，因此，单频精密单点定位技术在进行定位时需要解决电离层延迟问题。如果不对电离层延迟进行合理的改正，则会对定位精度产生很大的影响。因此，对单频精密单点定位技术中的电离层延迟问题进行研究和探索，提出适合该技术的电离层延迟改正方法是非常必要的。
二、单频精密单点定位中电离层延迟现象的影响因素
1.电离层密度
电离层是地球大气圈的一部分，其中主要成分为电离气体，密度会随高度的增加而减小。因此，电离层密度的变化会对GNSS信号传播造成影响，影响信号传播速度，进而影响到定位精度。
2.电离层的高度
电离层高度因素也会影响GNSS信号传播速度，更高的电离层会导致GNSS信号传播速度增加。
3.时间
电离层的密度随着时间也会发生变化，这也是电离层延迟对GNSS信号传播速度和定位精度影响的主要因素之一。
三、电离层延迟改正方法的现状和发展趋势
目前，电离层延迟改正方法主要包括以单星模糊度为基础的方法、基于双差技术的方法、基于多路径误差抑制的方法、基于近似伪距技术的方法和基于克里金（Kriging）插值技术的方法等。这些方法都有各自的优点和缺点，需要根据实际情况选取适合的方法进行电离层延迟的改正。
目前，电离层延迟改正方法的发展趋势主要是发展更为精细的方法。比如，基于Kalman滤波器的方法、基于机器学习的方法、基于天顶距（ZenithTotalDelay）的方法等都是当前正在研究的领域。
四、不同电离层延迟改正方法的优缺点
1.基于单星模糊度的方法
这种方法的优点是涉及参数较少，容易实现，而且对于GPS、GLONASS、GALILEO等系统都适用。但其缺点是需要精确伪距和载波相位的数据，且对于电离层密度变化较大的情况准确率较低。
2.基于双差技术的方法
这种方法需要同时使用两颗以上的卫星完成双差处理，减小电离层延迟的影响。对于不同卫星，其电离层延迟的影响也不同，需要进行更为精细的处理。此外，这种方法还可以减小其他误差，如天线相位中心偏差等。但这种方法需要增加系统的硬件成本，数据处理的难度也较大。
3.基于多路径误差抑制的方法
这种方法主要是通过采用滤波等方法抑制信号中的多路径干扰，以减小电离层延迟对定位精度的影响。但其缺点是需要采用专用的设备进行多路径干扰的抑制，增加了成本。
4.基于近似伪距技术的方法
这种方法主要是通过伪距的近似值来计算电离层延迟，从而减小延迟对定位精度的影响，同时也减少了所需数据的大小。但其缺点是对于信号衰减和信号传播的非对称性较为敏感，而且需要频繁的计算，增大了系统的计算量。
5.基于克里金（Kriging）插值技术的方法
这种方法主要是通过建立电离层与GNSS信号传播关系的模型，然后利用Kriging插值算法进行处理。这种方法的优点是处理精度较高，而且对于大范围的变化也具有很好的适应性。但其缺点是需要实时对电离层变化进行监测，且对电离层变化的判断需要较高的准确性。
五、结论
电离层延迟在单频精密单点定位技术中是一个比较棘手的问题。为了减小电离层延迟的影响，目前主要采用的是基于多种方法进行的电离层延迟改正方法。不同的电离层延迟改正方法都具有其适用的范围和优缺点，需要根据实际情况选择适合的电离层延迟改正方法。目前，电离层延迟改正方法的研究还在不断发展之中，希望在未来能够提出更为精细、高效的电离层延迟改正方法，以进一步提高单频精密单点定位技术的精度和稳定性。