应用于CAPS的气压测高虚拟星座

【摘要】 介绍将气压测高方法作为虚拟星座应用于基于通信卫星的中国区域定位系统(Chinese Area Positioning System,CAPS),以补充和改善三维定位的可用性.气压测高方法,是利用地球大气中气压随高度变化的关系,在测量大气压的情况下以获得该处的地平高度.困难在于,在不同地区和不同气象条件下,气压随高度的关系是变化的,因此需要获得该测高地区的参考高度上的实时气压值,才能获得较高的精度.将这种测高方法应用于卫星导航系统的最大困难在于,在卫星导航覆盖的广大地区内,如何获得参考高度上的实时气压值.介绍了解决这个难题的一种新方法,即通过卫星通信收集中国及周边1860个已知高度的气象台站的实时气压和温度值,并统一进行时间外推预报.为减少数据量,对数据进行分区和编码,然后通过CAPS系统的导航电文将这些信息传送给CAPS用户接收机.经过接收机的内插处理,获得该接收机位置附近的参考气压和参考温度,并结合接收机实测的气压和温度值,求得该点高度值.文中介绍了计算原理、计算公式、资料收集、编码、预报、内插方法、导航电文传送、误差情况和分析,同时对该方法的优点和不足进行了较详细的讨论.更多还原