مدل سازی خطای تروپوسفری برای مشاهدات تعیین موقعیت ماهواره‌ای

Authors

  • Ali Reza Azmoudeh Ardalan
  • Marzieh Jafari
Abstract:

In this paper a practical method for tropospheric effects on GPS derived coordinates in absolute mode is presented. GPS observations at the permanent GPS stations can be used as source of information for the modeling. The developed model is a time-dependent model and as such differs from usual tropospheric models, which are based on atmospheric parameters, i.e. temperature, pressure and humidity. Tropospheric effect on the GPS signals are a source of error, which cannot be eliminated via dual frequency observations. In the other words troposphere is a non-dispersivences environment and therefore, unlike the ionospheric refraction, the effect of tropospheric on the absolute positions cannot be eliminated based on dual frequency observations. What we are presenting in this paper is an operational method for reduction of tropospheric refraction error of the GPS signals, based on continues GPS observations at the permanent GPS stations. The algorithmic procedure of the developed method begins with the processing of the GPS observations at the permanent GPS station according to following procedure: (1) Processing the GPS observations based on dual carrier phase technique (to remove/reduce the effect of ionospheric error and to obtain more precise coordinates based on carrier phase observations with resolived ambiguity). (2) Application of broadcast ephemeris to remove/minimize the satellite position errors. (3) Application of precise satellite clock correction to remove/minimize satellite clock errors. In this way the major sources of GPS errors are removed/minimized and the computed coordinates of the permanent GPS station are mainly affected by the tropospheric refraction. Since, the permanent GPS stations can provide us with long-term continual GPS observation, having available the precise coordinates of the permanent GPS station via precise differential GPS positioning, we are able to develop a time series of the difference between the precise coordinate of the station and the coordinates obtained based on aforementioned procedure. Next, we can subject the resulted time series, which reflects the tropospheric error in combination of random errors, to a FFT process to decompose the time series into a constant and harmonic parts. The constant and the harmonics parts can consequently be fed into a least squares adjustment as the initial value to compute the least square estimates of the constant and time dependent part of the tropospheric corrections in terms of sine and cosine base functions. In this way a tropospheric model can be developed, which is a function of time. Using the whole observations within the year 2000 of the permanent GPS station of National Cartographic Center (NCC) of Iran, located in Tehran/Iran a tropospheric model was developed according to the explained procedure. The computed model was subjected to validity test at the permanent GPS station and also at various locations with different distances to the permanent GPS station. The results can be summarized as follows: 1. Tropospheric error can be detected and modeled according the prescribed procedure due to its time repetition property. 2. The developed model can correct the tropospheric error up to 99% at the time interval used for the modeling (modeling station), and up to 98% for the observations made at the modeling station 2 years after. 3. The developed model is very much local dependent and for that reason for a station located at 1m distance to the modeling station can only remove 52% of the tropospheric error, however it still can remove 52% of the tropospheric error for the locations at 26, 28, 31, and 32 km distance from the modeling station. Finally, we can conclude that the developed model can be very useful for real-time applications such as navigation and also implementation in the DGPS correction.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مدل سازی خطای تروپوسفری برای مشاهدات تعیین موقعیت ماهواره ای

در این مقاله روشی عملی برای مدل سازی خطای تروپوسفریک در تعیین موقعیت مطلق با گیرنده های تعیین موقعیت جهانی ماهواره ای مانند gps براساس مشاهدات ایستگاههای دائمی تعیین موقعیت ماهواره ای ارائه شده است. در این روش مدل ارائه شده برای تصحیح خطای تروپوسفریک بر خلاف روشهای معمول، که مبتنی بر استفاده از اندازه گیری شرایط جوی در حین مشاهده می باشند، بر مبنای زمان مشاهده صورت می گیرد. بر اساس آزمون های عد...

full text

بررسی قابلیت مدل سستامینن مدل سازی خطای وَردسپهری (تروپوسفری) در تصحیح مشاهدات gps

وجود مدلی مناسب به منظور مدل سازی خطای وَردسپهری از آن جهت که در افزایش دقت تعیین موقعیت های آنی با استفاده از gps، همچنین سرعت همگرایی و در نهایت رسیدن به موقعیت تاثیر دارد، حائز اهمیت است. مدل های برآورد خطای وَردسپهری از جمله مدل سستامینن وابسته به پارامترهای محلی است در این مقاله با استفاده از تاخیر کلی به دست آمده از ایستگاه دائمی سازمان نقشه برداری برای سال 2005 که درحکم یکی از ایستگاه های ...

full text

بررسی قابلیت مدل سستامینن مدل‌سازی خطای وَردسپهری (تروپوسفری) در تصحیح مشاهدات GPS

وجود مدلی مناسب به‌منظور مدل‌سازی خطای وَردسپهری از آن جهت که در افزایش دقت تعیین موقعیت‌های آنی با استفاده از GPS، همچنین سرعت همگرایی و در نهایت رسیدن به موقعیت تاثیر دارد، حائز اهمیت است. مدل‌های برآورد خطای وَردسپهری از جمله مدل سستامینن وابسته به پارامترهای محلی است در این مقاله با استفاده از تاخیر کلی به‌دست آمده از ایستگاه دائمی سازمان نقشه‌برداری برای سال 2005 که درحکم یکی از ایستگاه‌های ...

full text

انتشار خطای موقعیت ایستگاه‌های مرجع در تعیین موقعیت نسبی با استفاده از مشاهدات تفاضلی دوگانه فاز سامانه‎های GNSS

به‌دلیل وجود منابع مختلف خطا در تعیین موقعیت‎های مبتنی بر مشاهدات GNSS (Global Navigation Satellite System)،‌ بویژه اثرات جوی، دقت حاصل از تعیین موقعیت مطلق لحظه‌ای جوابگوی بسیاری از کاربردهای مورد نیاز نیست. برای چیرگی بر مشکل یادشده، روش‌های ...

full text

آزمون تعیین خطای مشخص سازی مدل خطی عام برای داده های گم شده

در این مقاله مدل خطی عام را در تحلیل داده‌هایی که در آنها متغیرهای کمکی و متغیر پاسخ گم شدگی دارند، در نظر می گیریم. برای تعیین نیکویی برازش مدل خطی عام در حضور داده‌های گم‌شده، آزمون جدیدی را بر اساس آزمون رمزی(1969) می سازیم. نشان می دهیم که تحت فرض صفر، آماره های آزمون در برخی از حالات از توزیع فیشر تبعیت می کند و در برخی از حالات به توزیع شبه‌فیشر میل می‌کند. علاوه بر این، عملکرد آمارههای آ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 42  issue 3

pages  269- 278

publication date 2013-05-04

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023