【正文】 (3) How to establish a large range grid ionosphere model and use the GPS data of Chinese crust movement observation work to investigate the change law of ionospheric TEC of China area。研究表明，利用蝕因子法模擬的電離層延遲的改正精度與利用電離層無關觀測的消除電離層延遲的精度很接近，使得單頻 GPS 觀測的電離層延遲的改正精度有望實現(xiàn)突破性提高，從而接近雙頻 GPS 觀測自校正電離層延遲的精度。 4. 檢測隨機信號的新理論 —— 變樣本自協(xié)方差估計的提出 及其在 GPS 監(jiān)測隨機電離層擾動中的應用 根據(jù) GPS 時序觀測的特點，通過設計先研究樣本時序變化時隨機電離層折射的自協(xié)方差估計的統(tǒng)計特性，再探討利用 GPS 實時監(jiān)測電離層活動的新方法的思路，從基礎理論的提出到框架方案的建立，系統(tǒng)深入研究了利用 GPS 監(jiān)測隨機電離層擾動的基本理論與方法。 3. 不利條件下為 WAAS 的單頻 GPS 用戶提供電離層延遲改正 的新方法 —— APRI 方案 在正常條件和平靜電離層區(qū)域， WAAS 能夠滿足單頻用戶的電離層延遲改正要求，但當用戶無法正常獲取電離層延遲改正信息時，如在差分系統(tǒng)突然中斷信息發(fā)送或用戶步入無法正常接收差分改正信息的位置等不利條件下，單頻 GPS 接收機不能有效進行實時電離層延遲改正，尤其在電離層活動異常區(qū)域如電離層擾動條件下，實時差分改正效果將受到嚴重影響。研究表明，儀器偏差對求解電離層延遲的影響遠大于觀測噪聲的影響，給電離層延遲觀測值帶來高達數(shù)米的系統(tǒng)誤差。本文報告的內容，是我們研究工作的部分貢獻，主要涉及基于 GPS 的電離層監(jiān)測及延遲的高精度改正的理論與方法的研究：如何通過修正靜、動態(tài)單、雙頻用戶的電離層延遲影響，進一步改善 GPS 測量的精度和可靠性；增強型 GPS 廣域差分系統(tǒng)的電離層模擬及利用 GPS 監(jiān)測電離層的理論和方法等方面 關鍵詞： GPS 的電離層監(jiān)測 ， 電離層延遲 ， GPS 廣域差分 本文主要包括兩方面的內容： 一、研究背景的一般性描述及相關基礎研究的系統(tǒng)總結和介紹 ,主要涉及：地球電離層研究意義 , 地球電離層探測技術與相關理論研究的內容 ,現(xiàn)代大地測量中電離層問題的由來、嚴重性與新課題 , 地球電離層的基本特性及其對電波傳播的影響， GPS 定位的基本理論與方法，電離層延遲對 GPS 測量的影響， GPS 的電離層延遲改正的基本方法，基于 GPS 的電離層研究的基本原理與方法等。主要包括： （ 1）將參數(shù)固定的三角級數(shù)函數(shù)電離層模型，擴展為更適用于理論研究和實際應用的參數(shù)可調型廣義形式，實現(xiàn)了根據(jù)電離層延遲時空變化特征，選擇不同的特征參數(shù)模擬電離層 延遲的影響。算例表明，新方法通過采用平均去噪分離方法后處理相位平滑測碼數(shù)據(jù)，求出儀器偏差并對需要實時處理儀器偏差的觀測數(shù)據(jù)進行預報改正，直接利用觀測值確定電離層延遲量，待估參數(shù)少、能消除儀器偏差的大部分影響，具有較好的精度，可作為 WAAS 及其他GPS 網(wǎng)絡系統(tǒng)確定電離層延遲的可行的參考方案。 2）提出 APRI 方案 通過設計能有效結合電離層延遲絕對量和相對變化量的抗差遞推過程，研究了一種新的單頻 GPS 電離層延遲改正方案 (稱為 APR 方案 ,即 Absolute Plus Relative Scheme)；給出了 APRI 方案的精度估計公式；分析實施 APRI 方案的有效途徑。試驗結果表明，利用 ACEVS 研究基于 GPS的隨機電離層活動的監(jiān)測方法的設想是基本可行的；所給出的框架方案可作為設計各類利用單臺 (靜、動態(tài) )雙頻 GPS 接收機監(jiān)測電離層活動的方法的參考方案之一。地面 GPS 數(shù)據(jù)進行的兩個初步模擬計算結果顯示，利用 APRII 可滿足低軌衛(wèi)星等低軌航天器精密測軌時的電離層延遲的高精度改正要求。 2) Verified and modeled the possibility of using ACEVS to test the change of state of stochastic delays The possibility of using ACEVS to monitor ionosphere is verified in terms of theory. Also it is found that the statistical property of ACEVS is sensitive to the change of the random ionospheric delay, on the basis of modeling the characteristics of ACEVS using a dual frequency GPS receiver. The application conditions of using ACEVS to monitor the variation of TEC extracted by GPS data are preliminarily discussed and analyzed as well. 3) Established a preliminary framework scheme of using GPS to monitor the disturbance of random ionospheric delay. According to ACVES and all other results of the above and the characteristic of the time series observations of GPS, a preliminary framework scheme for monitoring the disturbance of random ionospheric delay using GPS is established. Although this method is proposed for real time monitoring, it can be easily applied to postprocessing of GPS data. The framework scheme based on ACVES can be used to design many practical schemes for monitoring ionosphere variation using a (static or kinematic) dual frequency GPS receiver. 5 A new method of modelling ionospheric delay using GPS data ——Ionospheric Eclipse Factor Method (IEFM) The Ionospheric Eclipse Factor (IEF) and its influence factor (IFF) of Ionospheric Pierce Point (IPP) is present and a simple method of calculating the IEF is also given. By bining the IEF and IFF with the local time t of IPP, a new method of modelling ionospheric delay using GPS data —Ionospheric Eclipse Factor Method (IEFM) is developed. The IEF and its IFF can efficiently bine the different ionospheric models for different seasons according to the diurnal, seasonal and annual variations of ionosphere. The preliminary experimental results show that the correction accuracy of the ionospheric delay modeled by IEFM is very close to that of using the ionosphere free obser