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RTK使用CORS账号为什么以前很少浮动而近期经常浮动?

时间:2022-04-08   访问量:1014

RTK使用CORS账号为什么以前很少浮动而近期经常浮动?

前     言
preface

近期使用CORS账号浮动经常浮动,同一个地方、同一台RTK、同一个CORS账号,一到下午就经常浮动,而去年之前很少发生?主要原因还是电离层活跃。

现就以上情况,整理出大家最关心的6个问题:

1.电离层是什么?

2.电离层如何影响“固定解”?

4.为什么以前很少发生浮动,而近期经常浮动?

5.RTK使用CORS账号浮动,有没有解决办法?

6.电离层活跃影响是短期的还是长期的?


电离层是什么?

1、电离层


电离层是受太阳高能辐射以及宇宙射线的激励而电离的大气高层,60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态。因为电离层存在,帮我们挡住了很多宇宙射线,保证了地球上的万物得以繁衍生息。

2、电离层垂直分层


电离层的电子密度在高度方向上的分布并不均匀,由低到高分布一般分为D、E、F层,同时电离层TEC的容易受太阳活动影响。

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D层:电子密度的变化情况主要与太阳辐射有关,在每天的午后通常会出现最大电离层密度分布,而随着日落其电子密度则逐渐变小,进入夜间则基本可以忽略不计。

划重点:这也是为什么经常下午浮动,上午和夜里基本不会浮动。

E层:电离层的电子密度在日间变化比较规律,而在夜间则变化较大。

F层:其电子密度在几层中最高。F层在夏季的白天还可以细分为F1层和F2层,F1层主要出现夏季的中纬度,在夜间则会消失。而F2层则会一直存在。


3、电离层南北分布


受地磁活动的影响,电离层的电子含量在全球范围内基本沿着磁力线分布。根据分布特征,一般可以分为低纬、中纬和高纬等几个区域。

低纬度区域,电离层电子含量变化比较活跃,电离层电子含量的最大值出现在赤道南北两侧而不是在赤道(电离层赤道异常)。

中纬度区域,电离层活动比较静,该区域受太阳辐射和天气变化的影响,其电离层电子含量的变化存在明显的周期现象。

极区,由于太阳照射与其他区域有明显的差异,因此其日夜之间的电离层电子含量的变化较少,季节变化也很缓慢。

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电离层如何影响“固定解”?

影响GNSS定位的因素有很多,影响最严重、最难以把控的是电离层。


1、电离层对卫星信号的影响


GNSS卫星信号从太空穿越大气层传播到RTK主机,由于电离层中存在大量的自由电子和离子,使得信号在穿过电离层时,其传播速度和方向会发生改变,传播路径也会略微弯曲,使卫星信号产生延迟、偏移。RTK主机自身却无法知道卫星信号延迟了多少,偏移了多少。

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2、CORS服务如何降低消除电离层影响


CORS电离层有多种建模方法,作为外行人可简单理解为:如下示意图,根据CORS基站1、2观测a、c两点的电离层情况,内插建模推算移动站所在位置b点电离层情况,发送给移动站解算“固定解”。

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此图仅做示意,CORS网至少需要3个基站。


4、电离层活跃对CORS服务的影响


电离层活跃了,根据周围CORS基站1、2推算的b点电离层准确性就会降低,把这样的数据发送给RTK主机,无法确定整周模糊度,手薄就会长时间“浮动”,或者即使能确定解算出固定解,相比较电离层平静时的测量结果,内符合精度也会降低,很难达到RTK标称精度:平面±8mm+1ppm,高程±15mm+1ppm。

哪些因素会造成电离层活跃?

主要有地磁活动、太阳活动等。


为什么以前很少浮动,而近期经常浮动?

太阳活动周期,就像一只无形的手,以11年为周期影响着电离层。根据NASA官网资料,第25个太阳周期于2019年12月开始,现在正处于太阳活动加剧的上升周期里,预计2025年7月达到峰值,然后回落,到2030年左右,本轮周期结束。

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划重点:太阳活动高年电离层D层电子密度是太阳活动低年的数倍。这也是为什么,我们感觉近期CORS账号比去年、前年或更早时间容易浮动。


RTK使用CORS账号浮动,怎么解决?


因为电离层活跃导致的浮动,只能尽量避开电离层活跃时段测量,要彻底解决浮动问题,只能靠行业技术突破解决。

电离层活跃影响是短期的还是长期的?


可以预见的是从现在到2025年电离层会变得更加活跃,但这并不意味着以后CORS账号会频繁浮动,这是整个行业面临的问题,很乐见行业持续的技术研发投入,优化CORS服务算法、终端RTK算法,降低因电离层活跃导致浮动发生的概率,提升一线测绘人员作业效率。


转载自:RTK测量教程

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