GNSS(全球导航卫星系统)中的对流层延迟误差是由于电磁波信号在通过未被电离的中性大气层时产生的延迟,这种延迟与地面气候、大气压力、温度及湿度等因素密切相关。对流层延迟是GNSS定位的主要误差源之一,尤其是在高精度定位应用中,对流层延迟的影响尤为显著。
对流层延迟可以分为干层延迟和湿层延迟,其中湿层延迟主要由水汽引起,而干层延迟则由干空气组成。湿层延迟的变化范围较大,尤其是在高湿度地区或夏季,因此对定位精度的影响更为显著。对流层延迟的大小与信号频率无关,无法像电离层延迟那样通过双频信号消除。
为了减少对流层延迟误差,通常采用对流层模型进行改正。常用的对流层模型包括Saastamoinen模型、Hopfield模型、EGNOS模型等。这些模型通过输入气象参数(如温度、气压和水汽压)来估算对流层延迟,并用于GNSS信号的误差修正。近年来,随着技术的发展,一些新的对流层模型如GPT3和GZTD模型被提出,这些模型在精度和适用性方面有所改进。例如,GPT3模型在全球范围内的平均偏差为-0.99 cm,均方根误差为4.41 cm,而GZTD模型的内符合精度优于其他模型。
差分GNSS技术也是一种有效的对流层误差改正方法。通过设置基准站和流动站,利用已知位置的基准站计算出公共误差,并将差分校正量发送给流动站,从而减少对流层延迟误差的影响
。此外,结合数值天气预报(NWM)模型和GNSS数据的方法也被广泛应用于对流层延迟的高精度估计。
对流层延迟是GNSS定位中的一个重要误差源,其影响与气象条件密切相关。通过使用先进的对流层模型和差分GNSS技术,可以有效减少对流层延迟误差,提高GNSS定位的精度和可靠性。