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在GNSS导航定位中,电离层误差是主要误差源之一。虽然系统自身提供的电离层改正模型能够改善一定的电离层延迟影响,并且具有较高的时效性,可以满足用户实时定位需求。但是模型改正精度十分有限,最多也只能改正70%左右,远远不能满足单频导航定位用户对高精度导航定位的需求。IGS分析中心每天发布高精度电离层TEC产品,对于单频导航定位用户来说,IGS的发布的电离层产品能够满足高精度的定位需求,并且用户可直接下载无需付费。但由于IGS电离层TEC产品更新发布的时间大于24h,这就难以满足单频用户的时效性的需求。针对这一问题,本文着重研究了单站及全球电离层TEC实时估计和电离层TEC预测方法,并对论文所提出的方法进行了相关的试验验证。论文主要内容如下:(1)提出利用卡尔曼滤波结合二次曲面模型和球谐函数模型的单站/全球实时电离层估计方法,实现单站电离层15min估计一次,全球电离层30min估计一次。将利用卡尔曼滤波估计的实时电离层与IGS事后产品进行比较,结果表明:单站/全球实时电离层TEC的解算精度均在5TECu以内,说明该方法能够达到实时估计电离层TEC的目的。(2)全球IGS跟踪站数量多,在进行全球实时电离层解算时因解算时间的原因不可能全部使用,故一般仅挑选部分跟踪站。本文提出基于全球格网模型和数据质量的选站策略,对全球的IGS跟踪站进行有规律的选择,在保证解算精度的同时提高解算效率。(3)深入分析研究了电离层TEC的周年、季节和周日三种周期性变化规律,结合电离层TEC时变规律,提出利用时间序列ARMA模型对电离层TEC进行预测。试验结果证明:利用本文所提出的方法预测电离层TEC,5天的预测精度在93%以上都小于3TECu,51%左右在1TECu以内。(4)将实时估计的电离层TEC结果应用于动态标准单点定位中,利用标准单点定位的结果验证本文所提出的实时电离层TEC估计方法的有效性。试验结果表明:标准单点定位的平面精度在0.75m左右,高程方向的定位精度在1.4-2.0m。与此同时,利用本文方法解算出来的电离层预测结果实时计算电离层改正数并进行广域差分的伪距定位,试验结果表明,广域差分伪距定位精度优于2m。