基于硬件误差定标的中低纬地区电离层GPS TEC 的数据精确度的特征分析研究

As one of the important parameters of the ionosphere, ionosphere TEC is very important to accurately measure, calculate, evaluate and analyze TEC. Currently, the study on the ionospheric TEC data errors if often limited to single type of error calculation and lack of comprehensively quantitative results and statistical analysis. For the current insufficient research, the project integrated and comprehensively investigates and calculates the system error of ionosphere TEC in China low latitudes, through the accumulation of a large number of muti-source measured data and the results of ionospheric model. The error will be clssified by the generating and influencing sources and statistical analyzed. We will summarize the distribution and variation of the characteristics of types of errors and verify the accuracy of the reliability of error calculation. We will try to find a better error compensation algorithm of ionosphere TEC suitable for China region to establish a better ionospheric TEC models. We will conduct exeriments in real time or short-term forecasting and evaluate the applicability in China of the compensation algorithm of the TEC errors. The project will provide the theoretical basis and applicaton support to improve the accuracy of the TEC data in China.

电离层TEC作为电离层的重要参量之一，对其观测结果的数据精确度的评估和分析具有十分重要的现实意义。然而目前国内外对GPS TEC数据往往局限于给出简单的单一误差分析，在误差的计算和发布上也仅给出单站单日误差或模型整体偏差，缺乏对各类误差的时空变化特征的研究，也缺少较为全面系统的定量结果和统计分析。本项目针对目前对电离层GPS TEC数据的常用获取方法中误差的分布特征以及数据精确性整体特性研究不足的现状，利用硬件误差定标方法，结合大量的电离层多源数据的实测资料和国内外电离层模式研究成果，综合性的对中国中低纬地区电离层GPS TEC的数据精确度的进行考察与计算，按产生源和影响源对数据获取过程中包含的误差分类,估算几种重要误差的分布特性和变化规律，验证目前常用的各种GPS TEC获取方法的精度与可靠性，为提高中国地区电离层GPS TEC分析的准确性提供理论基础和应用支撑。

TEC作为电离层的重要参量之一，在现代电离层科学及相关的空间应用中得到了广泛应用，因此对TEC准确的测量、计算和数据评估分析具有十分重要的现实意义。通常国内外的电离层研究中都会大量使用GPS TEC观测数据，这种数据的获取过程中会包含了各类测量误差。以往国内外对GPS TEC数据的处理往往仅给出简单的单一误差分析和计算，缺乏对各类误差的时空变化特征的研究，也缺少较为全面系统的定量结果和统计分析。同时我国中低纬地区所处的电离层具有很强的区域特点，其他国家和地区适用的电离层TEC算法在中国地区使用时会有较大的误差。.本项目针对目前对电离层GPS TEC的数据精确度研究不足的现状，综合性全面的对中国中低纬地区电离层TEC获取与解算过程中产生的误差进行考察，估算几种重要误差的分布特性和变化规律，研究误差提取算法，为提高中国地区电离层GPS TEC数据的准确性提供理论基础和应用支撑。.项目的主要工作和成果包括：.1、从GPS TEC测量中的各项误差的来源入手，采用理论分析、参考他人研究结果和观测数据实算结果分析等多种手段，对各类误差源及其影响因子进行了较为全面的定量分析。.2、提取出对TEC精度影响最大的三类主要误差，通过大量的联合观测实验和统计分析等研究，总结可能影响这些误差变化的主要因素，考察了不同时空范围和空间天气状态下的误差的分布特性和变化规律；并在此基础上提出了针对各类误差的计算和提取方法。.3、项目综合以上的误差分类和提取方法，结合电离层观测数据和同化反演算法，评估了各种误差对TEC数据准确度的影响；找到提高电离层GPS TEC精度的方法，提出了适合中国区域的电离层TEC的更好的误差补偿算法，并将算法应用于中国中低纬地区的电离层TEC的修正中；将算法结果与实测结果、常用的电离层TEC各类模型结果、以及权威机构现报结果进行比对和检验，评估算法的效果；将项目的算法进行实际应用和推广。