بررسی اثر خطای تروپوسفر بر روی تعیین موقعیت نسبی سیستم تعیین موقعیت ماهواره ای gps

خطایی که دانشمندان و محققین علوم ژئودتیک از آن بعنوان یکی از بزرگترین منابع خطا در مشاهدات gps(global positioning system) و همچنین vlbi(very long baseline interferometry) یاد می کنند، اثر بخشی از اتمسفر است که آن را اتمسفر خنثی می نامیم. این بخش از اتمسفر شامل لایه تروپوسفر و استراتوسفر می باشد که از سطح زمین تا ارتفاع حدودا 60 کیلومتری را شامل می شود. اکثرا از این خطا بعنوان خطای تروپوسفر نام می برند. اثر این لایه بر روی امواجی که فرکانس آنها زیر 15 ghz می باشد یکسان است . یعنی در استفاده از gps تاثیر این لایه بستگی به فرکانس امواج مورد استفاده ندارد. لذا روش هایی که برای حذف خطای یونوسفر مورد استفاده قرار می گیرد را نمی توان برای از بین بردن خطای تروپوسفر بکاربرد. تروپوسفر دارای بیشترین اثر بر روی مولفه ارتفاعی می باشد. لازم به ذکر است که اگر طول باز کوتاه ولی اختلاف ارتفاع بین دو ایستگاه زیاد باشد، اثر تروپوسفر در روش تفاضلی از بین نمی رود. در این پایان نامه اثر این خطا را در طول بازهای بلند بررسی می کنیم. این طول بازها مربوط به پروژه آسیا و اقیانوسیه است که مشاهدات آن در اکتبر سال 1997 بر روی 6 ایستگاه انجام شد. این مشاهدات بصورت شبانه روزی و بمدت ده روز توسط سازمان نقشه برداری کشور انجام گرفت . در بررسی اثر تروپسفر آن را به دو بخش تقسیم می کنند: تروپوسفر تر و تروپوسفر خشک . بخش خشک 90 درصد تروپوسفر را تشکیل می دهد. در این پروژه برای مدله کردن این بخش ، از مدلهای تروپوسفر استاندارد، بهبود یافته hopfield و saastamoinen استفاده شده است . مقایسه این روش با حالتی که از هیچ مدل استفاده نشود، بطور متوسط نشان دهنده اختلافی باندازه 1/30 و 0/94 متر در مولفه ارتفاعی دو ایستگاه گیرنده gps، maryam و roze می باشد. اگر چه تروپوسفر تر تنها 10 درصد کل اثر را شامل می شود اما مهمترین بخش را تشکیل می دهد زیرا نمی توان اثر آنرا با مدل های موجود از بین برد. در این پایان نامه اثر تروپوسفر تر با استفاده از اضافه کردن یک پارامتر ثابت در مدل تفاضلی مرتبه دو کاهش داده شده است . این متد باعث کاهش rms وزن دار نسبت به حالت های قبل می شود. ارن کاهش در مولفه ایستگاههای maryam و roze بترتیب 76/97 درصد و 52/49 درصد برآورد شد. این مقدار ثابت با استفاده از پارامترهای پردازش تصادفی مانند تابع ساختار بدست آمده است . بدین ترتیب که تابع ساختار برای کلیه ایستگاه ها در مدت 5 روز محاسبه شد و سپس وریانس های نویز پردازش تاخیر تروپوسفر تر از تابع ساختار محاسبه گردید و با قرار دادن آن در مدل random walk تاخیر تروپوسفر تر برای فواصل زمانی نیم ساعته بدست آمد.