Application创新应用176电子技术第52卷第4期(总第557期)2023年4月摘要:阐述一种新型GNSS探空仪,并将GNSS探空仪与德国Graw探空仪进行了4次同球施放比对实验,探讨研究背景、实验过程、结果与讨论,包括廓线比对分析、误差修正、修正结果分析。关键词:探空仪,比对实验,误差订正。中图分类号:TP212.11,P412文章编号:1000-0755(2023)04-0176-02文献引用格式:王炜,李樾凌,姜海梅,严家德.GNSS与Graw探空仪的比对实验结果分析[J].电子技术,2023,52(04):176-177.2实验过程为了评估GNSS探空仪的性能,本研究将GNSS探空仪与Graw探空仪进行了4次同球施放。实验地点位于南京信息工程大学观测场,实验时间分别在2020年12月17日的10时16分、14时43分、19时18分,12月23日21时22分。数据处理。GNSS探空仪和Graw探空仪获得的原始观测数据均存在随机误差,采用拉依达准则[3]将可疑数据剔除。如式(1)所示。(1)式中,xd为可疑数据,X-为平均值,σ为标准差。将剔除完异常值的GNSS探空仪原始数据进行线性插值,再进行5s平均处理,获得与Graw探空仪相同频率数据。分析GNSS与Graw相对系统误差时,以德国Graw探空仪数据为参考标准,计算两种型号探空仪数据的平均偏差。3结果与讨论廓线比对分析。图2、图3分别为下午14点和夜间21点的GNSS与Graw同球比对实验结果。GNSS探空仪测量的各气象要素垂直廓线的变化趋势与Graw探空仪基本一致;白天GNSS探空仪测量的温度较Graw探空仪偏大3℃左右,夜间偏差较小稳定维持在-0.2~0.2℃之间;GNSS探空仪测量的相对湿度偏差整体偏大,14点维持在7%左右,而21时偏差波动超过20%;GNSS的风速偏差很稳定,实验中GNSS0引言大气边界层垂直结构的探测是大气边界层理论和大气环境研究的重要基础[1]。施放探空气球是大气边界层探测的重要手段。现有应用广泛的探空仪成本较高,垂直分辨率较低,限制了其在边界层研究中的应用。南信大自主研发了GNSS探空仪,其设计探测高度5km,成本较低,能满足大气边界层探测需求[2]。本研究通过将GNSS探空仪与Graw探空仪进行同球施放比对实验来评估GNSS探空仪性能。1研究背景GNSS探空仪由测风小球、GNSS探空仪和地面接收设备组成,其中GNSS探空仪由GPS定位模块、气象传感器、数据传输模块及中央核心运算单元组成。GNSS探空仪尺寸仅为112×24mm,重量约100g,组成结构如图1所示。测风小球所需灌充的氦气体积不足0.3m3,根据灌充氦气体积控制小球上升速度为2~3m/s时。GNSS与Graw探空仪的比对实...