硬件延迟(Hardware delay ):为电离层TEC估值中最主要的误差来源之一,亦为精确单点定位常出现之误差之一。有分卫星硬件延迟和接收器硬件延迟,卫星硬件延迟为卫星信号产生器与信号传送器(天线)之间的时间差;接收器硬件延迟是指信号接受器(天线)与信号处理器之间的时间差。

GNSS的出现后,使用GNSS获得TEC的设备主要分成空基、地基两种。空基即所谓的卫星,地基即接收器。不论是哪一种设备,获得电离层电子总含量(Total Electron Content,TEC)的方法都是利用电离层电子密度对于不同频率的信号所产生的各个折射的特征来获得。但是由于GNSS卫星在发射信号时在不同频率的信号之间会产生误差,同样GNSS接收机在接收不同频率的导航信号时也会产生误差,即所谓的硬件延迟[1]

硬件延迟会因为频率不同,产生不同的影响程度,如太阳活动,在太阳活动剧烈时,硬件延迟可高达15TECU,即影响误差的程度大,而太阳活动相对稳定期,硬件延迟在2TECU以内,则影响程度小[2] ;也与纬度有关,低纬地区的GNSS接收机的硬件延迟可达到6-8TECU,而中纬度地区只有2TECU以内[3]。TEC的大小通常会用每平方米单位含有多少个电子来表示,也就是TECU,TECU越大代表其造成的误差越大。TECU = 1016 (electrons/m2 )

参考来源

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  1. ^ Sardón, E., & Zarraoa, N. (1997). Estimation of total electron content using gps data: how stable are the differential satellite and receiver instrumental biases?. Radio Science, 32(5), 1899-1910.
  2. ^ Brunini, C., & Azpilicueta, F. (2010). Gps slant total electron content accuracy using the single layer model under different geomagnetic regions and ionospheric conditions. Journal of Geodesy, 84(5), 293-304.
  3. ^ Zhang, D. H., Zhang, W., Li, Q., Shi, L. Q., Hao, Y. Q., & Xiao, Z. (2010). Accuracy analysis of the gps instrumental bias estimated from observations in middle and low latitudes. Annales Geophysicae, 28(8), 1571-1580.