大气掩星反演误差特性初步分析

摘要：

GPS大气掩星探测技术可以获得全球大气折射率、气压、密度、温度和水汽压等气象参数,该技术基本原理是基于几何光学近似的Abel积分反演.地球扁率、电离层传播时间延迟、大气大尺度水平梯度、多路径传播现象等因素在某些高度范围影响大气反演的精度.本文采用模拟的方法,分析其中地球扁率及电离层对反演结果的影响,并讨论局部圆弧修正及电离层修正的效果.利用CHAMP掩星实测轨道数据和有关电离层和大气经验模式、采用三维射线追踪方法模拟计算几种情形下的GPS掩星观测附加相位数据,对模拟数据进行反演,将反演气象参量剖面与模拟时给定模式剖面进行比较,得到了0～60 km高度范围内的反演误差.误差统计分析结果表明,局部圆弧中心的修正以及电离层修正,对于高精度的GPS掩星反演是非常重要的;电离层修正残差仍是制约30～60 km高度范围内反演精度的重要因素,进一步完善和优化大气掩星反演需要发展新的电离层修正算法.

关键词：GPS、大气掩星、地球扁率、电离层修正、几何光学反演方法、反演误差

所属期刊栏目：50

分类号：P407(一般理论与方法)

资助基金：国家自然科学基金40204011;中国科学院知识创新工程项目KGCX2-SW-408

在线出版日期：2007-08-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1017-1029