题目：星基增强系统电离层误差改正关键技术研究

电离层延迟误差是影响GNSS系统导航定位性能的主要因素之一。而目前导航系统中的电离层误差校正技术还存在着各种不足。因此，对于旨在全面提高卫星导航定位性能的星基增强系统而言，向单频用户提供精确、可靠的电离层差分改正数就成为这一系统的一项重要任务。但电离层延迟误差的变化特性复杂，改正的效果受到多种因素的影响和制约。因此，有必要研究适用于星基增强系统的电离层差分改正方法。本文在充分研究和分析目前主要的电离层误差改正技术的基础上，结合星基增强系统的基本要求和技术特征展开研究，主要的研究工作包括：首先，考虑到电离层延迟观测值的质量是决定电离层误差差分效果的关键因素，结合星基增强系统的需要，研究了面向电离层差分改正功能的观测数据预处理技术。给出了星基增强系统中获取电离层延迟观测值的基本方法与流程，并重点针对参考站观测数据处理中的周跳探测和载波相位平滑问题，针对现有方法的缺陷，提出了基于假设检验的周跳探测方法以及基于自适应滤波的载波相位平滑伪距方法。通过实际数据的验证表明，采用这两种方法有助于及时准确的判断并修复周跳，削弱伪距测距噪声的影响，从而获得具有较高质量的电离层延迟观测值。然后，对于传统的基于距离倒数加权的电离层差分改正数估计方法的不足做了分析，并在此基础上，提出了利用kalman滤波方法来序贯估计星基增强系统电离层差分改正数的方法。这一方法将格网点处的电离层差分改正数作为滤波器中的待估计状态量，在对实际全球电离层数据处理与分析的基础上，采用一阶高斯马尔可夫模型设计了滤波器的状态模型；基于格网内插方法设计滤波器的观测模型。并基于分布式滤波的基本结构，通过四个子滤波器对于其周边的电离层延迟观测值进行并行序贯处理，随后对于各个子滤波器的输出进行加权来估计电离层差分改正数。实验验证结果表明这一方法相比于传统的距离倒数内插的估计方法可以获得具有更高精度的估计结果。随后，考虑到我国区域内电离层延迟观测值的不同分布情况对于差分改正效果的影响，进行了差分改正可用性的研究。在对于滤波器的可观性进行分析的基础上，针对在不同的电离层延迟观测值的数目分布是否能够支持差分改正数估计的平稳与可靠进行了分析，提出了衡量差分改正估计可用性的方法。并在此基础上，针对可用性不足的格网点，提出了基于虚拟电离层延迟观测值方法，通过这两种方法对于不佳的可用性进行改善。随后，针对电离层风暴对于差分改正效果可能产生的不良影响，在分析实际风暴数据的基础上，结合序贯滤波器的基本特征，提出了基于预测量测一致性的风暴探测方法。并在风暴探测的基础上，针对不同的风暴特性，分别研究了相应的处理方案：对于小范围的电离层风暴，采用基于子滤波器可观性反馈加权的方法将受到风暴干扰的子滤波器隔离出加权过程；对于大范围的电离层风暴，采用附加渐消因子的方法对于滤波器进行在线调节，从而有效的保证了在不同的风暴条件下，电离层差分改正估计的精确性和可靠性。最后，在前面研究的基础上，在用户端的层面对于本文的电离层差分改正方法的效果进行了验证分析。结果表明，本文提出的电离层差分改正数的处理方法有效的提高了我国区域内的电离层差分改正的精度、可靠性与可用性，基本保证了我国区域内的一类精密进近需要。