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第四十三篇Klobuchar电离层时延改正模 Klobuchar Model for lonosphericdelay computation 李英冰 2013年9月20日 [ http://user. qzone. blog/1379699805】 1. 基本原理 Klobuchar模型是美国科学家Klobuchar于1987年提出的电离层时延改正方法，经 过多年观测验证，被广泛认为是一种计算方便、使用可靠的电离层时延改正算法，特别是对 于中纬度地区，可以改正到60%左右。 如图1所示，Klobuchar模型将电离层层所有的自由电子看做位于高度H （350-400km） 的单层球壳上，GPS卫星与用户的连线与电离层的交点叫做穿刺点（IP）。GPS 播星历发射％和凰系数其中：系数％是表示垂直延迟的幅度（4个系数），系数成表 示模型的周期（4个系数）。令E是用户和卫星之间的仰角，A是用户和卫星之间的方位 角，L是接收机的经度，t是当地时间（r = 4.32*104VGPS时（s））,久是电离层交 叉点在地球上投影点的地磁纬度，是电离层交叉点在地球上投影点的地磁经度，是 用户位置和电离层交叉点的地球投影点之间的地球中心角。 图1单层电离层模型 L1频率电离层延迟改正时间为: ? =v f F* . \ 2 4、 5.0*10-9+G4A/P) 1- —+ — 【2 24J ,|x|1.57 u 、/ F*(5.0*10-9) \ J s|x|1.57 (sec) (1) AMP= ?-0 sAAfP0 (sec) ： PER = ?3 - ￡{3此 PER27K 确 ?0 0 I ,AAfPQ^ 72000. P以 72000 J (sec) 其中F = 1.0 + 16.0[0.53-￡]3, x= 2双°— 50400)(佰如冏； PER %和舟(n=0, 1, 2,3)是从卫星获得的电离层数据，E为用户和卫星之间的仰角(即卫 星高度角)，此外还需要计算： 火=0 + 0.064cos(4-L617):人乂+既世 4 ■ cosp Ll Ll + cos A ;| Q | 0.416 0.416 ;。0.416 一 0.416 ;。一0.416 1~ =竺里+ 0.022 E+0.11 式中 0t 86400s ;因此 若/86400s,则减去 86400s 若 tOs,则加上 86400s。 2.计算实例 例：已知 a = [7.4506￡- 09; 2.2352￡- 08; -5.9605￡- 08: -1.1921￡- 07], (3=[8.6016￡ + 04： 8.1920E + 04： -1.31075 + 05； -5.2429E + 05],测站坐标为(? 2248551.5924, 5050329.56458, 3170383.73538 ) 求 2012 年 12 月 12 B 10 时 30 分 30 秒高度角为45度方位角为30度方向上L1和L2频率的电离层改正。 基本计算过程为 (1)高度角E=0.52359877559829004,方位角A=0.250000,用户位置的大地维度 和大地经度为(0.16666666666663787, 0.63333333333265740) （2）用户位置和电离层交叉点的地球投影点之间的地球中心角 0.00137 W = + 0.022 =0.18057118564962144 ￡ + 0.11 3）是电离层交叉点在地球上投影点的地磁经度°七+常=。翊852。7929球37 电离层交叉点在地球上投影点的地磁纬度久=0 + 0.064 cos（Z-1.617） =0.11678214653849917 (4)当地时间：r = 4.32*104Z.+GPS 时二65601.209825709389 T PER 72000 PER = 1 纺 - =92960.223840722610 72000：尸以 72000 3 .AMP 20 ,4AIP = = ? ? =9.0581536443813518e-009 0 ,AMP0 * 》=丑箜*U.0274555M。 PER F = 1.0 + 16.0[0.53-￡]3 =1.3512320000000000 LI的电离层时延为1.3103730063983606*008(S)；距离改正为 J.9283994448501427 (m) L2的时延是在L1的改正数乘^y = (fn/fL2)2因子相应的时延为 .1581115424553566e-008(S) 距离改正为 6.4698556395086273 (m)