تعيين مقادير اريب تفاضلي كد گيرنده‌هاي شبكه دائم GPS ايران با استفاده از تغييرات هندسه مشاهدات تفاضلي يگانه

Iranian Permanent GPS Network Receivers Differential Code Biases Determination using Single Difference Observation Geometry Changes

اريب تفاضلي كد (DCB) ماهواره‌ها و گيرنده‌هاي سيستم تعيين موقعيت جهاني (GPS)، يكي از مهم‌ترين منابع خطا در تعيين موقعيت و مدل‌سازي محتوي الكتروني كلي (TEC) يونسفر با استفاده از مشاهدات كد GPS مي‌باشد. سرويس بين‌المللي سيستم‌هاي ماهواره‌اي ناوبري جهاني (IGS)، مقدار اين كميت را براي ماهواره‌هاي GPS و گيرنده‌هاي شبكه IGS، در قالب مدل‌سازي جهاني يونسفر، محاسبه و منتشر مي‌كند. تعيين كميت DCB گيرنده‌هاي GPS در شبكه‌هاي منطقه‌اي و محلي به‌صورت مستقل از مدل‌سازي يونسفر، داراي كاربردهاي بسياري مي‌باشد. در اين مقاله، DCB گيرنده‌هاي شبكه دائم GPS ايران (IPGN) به روشي جديد و مستقل از مدل‌سازي منطقه‌اي يونسفر محاسبه شده است. ايده¬ي اين روش بر مبناي استفاده از تغييرات فاصله‌ي هندسي بين ماهواره‌ها و گيرنده‌هاي GPS استوار است. بدين منظور از مشاهدات تفاضلي يگانه بين دو گيرنده و يك ماهواره استفاده مي‌گردد. در اين روش اختلاف TEC بين مشاهدات تفاضلي يگانه به صورت تابعي خطي از اختلاف فاصله‌ي بين دو گيرنده و ماهواره در نظر گرفته مي‌شود. سپس سري زماني تغييرات فاصله بين دو گيرنده و ماهواره بررسي و در زماني كه اختلاف اين دو فاصله صفر مي‌شود، مي‌توان نتيجه گرفت كه اثر اختلاف TEC مربوط به دو ايستگاه در معادلات تقريباً ناچيز بوده و اين اختلاف از معادلات حذف مي‌گردند. بنابراين اختلاف باقيمانده در معادلات، مربوط به اختلاف DCB دو گيرنده خواهد بود. روش پيشنهادي ابتدا بر روي شبكه‌اي متشكل از ايستگاه‌هاي IGS پياده‌سازي و مقادير حاصل براي DCB گيرنده‌ها با مقادير منتشر شده توسط مراكز مختلف محاسباتي و همكار IGS مقايسه گرديد. حداكثر اختلاف بين DCB برآورد شده و DCB منتشره توسط IGS كمتر از 0/6 نانوثانيه و مربع خطاي باقيمانده RMSE)) برابر4/0نانوثانيه مي‌باشدكه حاكي از كارآيي بالاي اين روش در محاسبه پارامتر DCB گيرنده‌هاي GPS مي‌باشد. سپس مقادير DCB گيرنده‌هاي شبكه دائم GPS ايران با استفاده از روش ارائه شده محاسبه گرديد. كه مي‌تواند به‌عنوان يك محصول مورد استفاده كاربران قرار گيرد.

Differential Code Bias (DCB) of GPS satellites and receivers are one of the most important error sources in a positioning and ionosphere modeling using GPS code observations. International GNSS Services (IGS) compute and publishes the DCBs of GNSS satellites and its nework GNSS receivers as an ionosphere single layer model byproduct. Determination of Iranian Permanent GPS Network (IPGN) receivers DCBs independent of ionosphere single layer modeling is the aim of this paper. This method uses single difference observation geometry changes. Total electron content (TEC) differences of single difference observations can be considered as a linear function of its observation differences. When the distance between to receivers and satellite are equal, the effect of TEC will be removed from single difference observation and just the effect of different DCBs of two receivers will be remained in a single difference observation. The proposed method is implemented on a network which includes some IGS GNSS stations and derived DCBs are compared with IGS published DCBs for those stations. The maximum difference is 0.6 nanosecond and the RMSE of the differences is 0.4 nanosecond. This comparision shows the high efficiency of proposed method for determination of GPS receivers DCBs. Then IPGN GPS receivers DCBs are computed which can be published as a product for users.